Aroma di affumicatura

Legislazione

Per «aromatizzante di affumicatura» s’intende un prodotto ottenuto mediante il frazionamento e la purificazione di un fumo condensato che produca condensati di fumo primari, frazioni di catrame primarie e/o aromatizzanti di affumicatura derivati, quali definiti all’articolo 3, punti 1, 2 e 4 del regolamento (CE) n. 2065/2003; 

In pratica è un componente chimico che ha avuto l'autorizzazione da parte della UE per essere immesso negli alimenti.

Una premessa : il termine "Aroma" o "Aromi" è generico, quindi non significa che l'aroma o gli aromi inseriti siano ottenuti per via naturale, ma è un coacervo di sostanze o preparazioni, ottenuto con sistemi che vengono qui sotto indicati, quindi di derivazione chimica.

Aromi: prodotti non destinati ad essere consumati nella loro forma originale, che sono aggiunti agli alimenti al fine di conferire o modificare un aroma e/o sapore. Essi sono fabbricati con o contenenti le seguenti categorie di sostanze: sostanze aromatizzanti, preparazioni aromatiche, aromi ottenuti per trattamento termico, aromatizzanti di affumicatura, precursori degli aromi o altri aromi o miscele di aromi. 

Questo dice la normativa europea.

La legislazione UE definisce diversi tipi di aromi: aromi naturali, aromi artificiali, nonché aromi di origine vegetale o animale e aromatizzanti di affumicatura. 

Per "aroma" o "aromi" si intendono :

• o le sostanze aromatizzanti cioè una determinata sostanza chimica dotata di proprietà aromatizzanti e ottenuta con

1. procedimenti fisici
2. procedimenti enzimatici o microbiologici
3. sintesi chimica o isolata

• o le preparazioni aromatiche che non sono solo sostanze, ma prodotti aromatici ottenuti nello stesso modo delle sostanze aromatizzanti di cui sopra.
• o gli aromatizzanti di trasformazione, cioè un prodotto ottenuto, rispettando la prassi corretta di fabbricazione, mediante riscaldamento per non più di 15 minuti a temperatura non superiore a 180 °C di una miscela di ingredienti che non hanno necessariamente di per sé proprietà aromatizzanti e di cui almeno uno contiene azoto (amino) e un altro è uno zucchero riduttore
• o gli aromatizzanti di affumicatura o loro miscele cioè un estratto di fumi impiegato nei procedimenti tradizionali di affumicatura degli alimenti.

In Europa tutti gli stati membri sono obbligati per direttiva 88/388/CEE (3) ad adottare una particolare attenzione affinchè :

a) - gli aromi non contengano una quantità tossicologicamente pericolosa di un qualsiasi elemento o sostanza,

- salve eventuali deroghe previste nei criteri specifici di purezza di cui all'articolo 6, punto 2), terzo trattino gli aromi non contengano più di 3 mg/kg di arsenico, 10 mg/kg di piombo, 1 mg/kg di mercurio;

Il che, tradotto in parole semplici, vuol dire non abusare dei prodotti contenenti "aromi".

I prodotti aromatizzanti affumicati hanno registrato un aumento negli ultimi decenni con la diffusione dell'uso del barbecue e sono regolamentati in Europa dal Regolamento (CE) n. 1321/2013. In questo studio sono stati analizzati dieci aromi liquidi affumicati di uso comune e sono stati utilizzati due diversi solventi per verificare se le sostanze polari o non polari hanno la capacità di causare effetti tossici. I risultati hanno indicato che gli aromi liquidi affumicati contengono composti con proprietà pericolose.

Aroma di affumicatura 
(condensati/estratti di fumo, frazioni purificate e preparazioni liquide o in polvere; uso aromatizzante)

Descrizione

• Ingredienti ottenuti dal fumo di legni duri (es. faggio, quercia, hickory, melo) pirolizzati con ossigeno limitato, quindi condensati e purificati per rimuovere le frazioni catramose e ridurre i contaminanti. Disponibili come primari (condensati/soluzioni acquose acide), derivati purificati (filtrati/neutralizzati/frazionati) e preparazioni standardizzate con supporti (es. acqua, glicole propilenico, glicerolo, maltodestrine) o microincapsulate.
• Funzioni: impartiscono note affumicate (legno/braci, bacon, torrefatto), colorano leggermente (ambrato) e possono fornire contributi tecnologici secondari (mascheramento di note “verdi”, sensazione di “grigliato”).

Valori nutrizionali indicativi (per 100 g di preparazione; l’uso è a bassissimo dosaggio)

• Energia: tip. 0–50 kcal (dipende dal supporto; acqua ≈ 0, polveri su maltodestrina qualche kcal)
• Carboidrati: 0–10 g (da supporti come maltodestrine); zuccheri trascurabili
• Proteine/Grassi: ~0 g (eventuali tracce da veicoli oleosi) — SFA trascurabili
• Sodio: trascurabile salvo aggiunte in ricetta
• Nota: a livelli d’uso tipici (0,02–0,5%) l’apporto a dichiarazione nutrizionale è irrilevante.

Principali sostanze contenute

• Fenoli (guaiacolo, siringolo e derivati): impronta affumicata, effetto antiossidante.
• Carbonili (aldeidi/chetoni: furfurale, maltolo): note caramellate/torrefatte, contributo al colore.
• Acidi organici (acido acetico e minori): acidità, mordente.
• Componenti minori: lattone, composti solforati traccianti; PAH (idrocarburi policiclici aromatici) minimizzati nelle frazioni purificate.
• Supporti: acqua, glicole propilenico/glicerolo (liquidi), maltodestrine/gomme (polveri).

Processo di produzione

• Pirolisi controllata di segatura/trucioli di legno → captazione del fumo e condensazione su acqua → separazione in frazione acquosa (“primary smoke condensate”) e frazione catramosa.
• Purificazione/frazionamento: rimozione tar/pece, filtrazione, adsorbimento su carboni/resine, neutralizzazione parziale, standardizzazione dei marker (fenoli/acidità).
• Formulazione: aggiunta di supporti, eventuale emulsione o spray-dry/microincapsulazione per polveri; definizione di potenza aromatica e profilo (legno/carni/torrefatto).
• Confezionamento in pack barriera a ossigeno/luce secondo GMP/HACCP.

Proprietà fisiche

• Aspetto: liquidi da bruno chiaro ad ambrato scuro; polveri beige–bruno.
• pH: tipicamente acido (≈2,5–5,0) per i condensati primari; derivati neutralizzati più alti.
• Densità e indice di rifrazione specifici per grado; solubilità: acquosa elevata (liquidi), dispersibilità buona (polveri).
• Stabilità: sensibili a ossigeno/luce/temperatura (ossidazione delle note fenoliche); separazione possibile nei liquidi ad alta concentrazione.

Proprietà sensoriali e tecnologiche

• Aromi: spettro da dolce–affumicato (siringolici) a resinoso–braci (guaiacolici); il legno scelto modula il profilo (faggio più “pulito”, hickory più deciso).
• Colore: lieve ambratura; i carbonili contribuiscono a browning in cottura.
• Funzionalità: mascherano note “vegetali” in proteine vegetali, esaltano percezioni grigliate, sinergie con Maillard (zuccheri riducenti + amminoacidi), leggero effetto antiossidante su lipidi.
• Compatibilità: buone in salamoie/marinature, emulsioni, salse; attenzione a pH (gli acidi possono abbassare il pH della matrice).

Impieghi alimentari

• Carni e salumi cotti (iniezione/spruzzo/copertura), pesce RTE, formaggi fusi e analoghi.
• Plant-based: burger/salsicce vegetali, snack estrusi, alternative a bacon.
• Salse/condimenti: BBQ, ketchup, mayo, dressing “smoky”.
• Snack: patatine, frutta secca, crackers.
• Bakery e ready meal: pani speciali, ripieni/gravy, legumi cotti.
• Bevande: sciroppi cocktail, birre “rauch”-style (con moderazione).

Nutrizione e salute

Alle dosi d’uso gli aromi di affumicatura apportano calorie trascurabili e nessun macronutriente rilevante; l’impatto su grassi/SFA è nullo (salvo supporti oleosi). Rispetto alla affumicatura tradizionale, i condensati purificati permettono di ridurre drasticamente l’esposizione a PAH e composti indesiderati, mantenendo il profilo sensoriale; resta comunque fondamentale l’uso conforme alle specifiche e il controllo periodico dei contaminanti.
Possibili sensibilità individuali a note fenoliche acide (irritazione lieve in eccesso). Verificare la presenza di supporti (es. glicole propilenico) per esigenze di etichettatura o restrizioni d’uso. Gli aromi di affumicatura non sostituiscono le buone pratiche di processo per sicurezza/qualità (temperatura di cottura, riduzione di bruciature).

Nota porzione: livelli d’impiego tipici 0,02–0,50% (200–5.000 mg/kg) nel prodotto finito; in marinature/salamoie 0,2–0,8% sul liquido; per spray-dry/polveri spesso 0,05–0,30%. Ottimizzare con prove pilota e panel sensoriale.

Qualità e specifiche (temi tipici)

• Identità/composizione: contenuto in fenoli totali, carbonili, acidità (come acido acetico), solidi; pH, densità/IR.
• Marker di purezza: PAH (es. benzo[a]pirene) nei limiti; furani e benzene non rilevabili/entro specifica.
• Funzionali: potenza aromatica (diluizione soglia), colore (IU), stabilità a T/luce, comportamento in processo termico.
• Microbiologia: generalmente non favorevole alla crescita (pH basso); per polveri aw bassa; patogeni assenti/25 g.
• Metalli/residui: conformi ai limiti; solventi (se usati) entro soglia.

Conservazione e shelf-life

• Conservare al buio, a T fresca (es. 5–20 °C), in contenitori barriera ben chiusi (vetro ambrato/HDPE idoneo; per polveri laminati alluminio).
• Evitare ossigeno e luce prolungati; agitare i liquidi prima dell’uso.
• Shelf-life tipica: 12–24 mesi (grado-dipendente); una volta aperto, consumare entro pochi mesi.

Sicurezza e regolatorio

• Ingredienti aromatizzanti soggetti ad autorizzazione elenchi positivi e specifiche (marker compositivi, limiti contaminanti); impiego q.b. per ottenere l’effetto aromatizzante (quantum satis ove previsto) nelle categorie consentite.
• Etichettare come “aroma di affumicatura” (o diciture equivalenti) e indicare supporti (es. con supporto: glicole propilenico). Claim “naturale” ammesso solo se conforme ai requisiti di origine.
• Applicazione in GMP/HACCP, con monitoraggio periodico dei contaminanti (PAH) e tracciabilità dei legni.

Etichettatura

• Denominazione: “aroma di affumicatura” / “preparazione aromatizzante di fumo”; indicare supporti e allergeni se presenti per trasversalità di linea.
• Per i prodotti finiti: riportare in lista ingredienti; eventuale indicazione d’uso (“gusto affumicato”).
• In presenza di polveri: evidenziare possibili agglomeranti/carrier (maltodestrina, gomme).

Troubleshooting

• Nota amara/astringente → overdose o profilo troppo “catramoso” → ridurre dosaggio, scegliere grado più dolce/siringolico, bilanciare con zuccheri/amminoacidi (Maillard).
• Eccesso di acidità → pH della matrice troppo basso → usare derivati neutralizzati o tamponare la ricetta.
• Aroma piatto in cottura → volatilizzazione/ossidazione → aggiungere parte a freddo o usare microincapsulati.
• Separazione in emulsioni → mismatch fase/viscosità → pre-diluire, emulsionare con tensioattivi idonei, valutare grado idrosolubile.
• Colore troppo scuro → profilo ad alto carbonile → scegliere grado più chiaro o ridurre T/tempo di cottura.
• Variazione lotti → origini legno/processo → qualificare fornitore con specifiche sensoriali e marker chimici.

Sostenibilità e filiera

• Rispetto all’affumicatura tradizionale: abbattimento emissioni in ambiente di lavoro, controllo di PAH alla fonte, uso efficiente di calore e cattura di coprodotti; minori perdite di prodotto.
• Materie prime da legno: privilegiare provenienze sostenibili; in impianto: recupero calore/acque, gestione reflui verso target BOD/COD, packaging riciclabile.

Conclusione

Gli aromi di affumicatura consentono di ottenere profilo smoke costante e più controllato rispetto alla fumigazione classica, con riduzione dei contaminanti e grande versatilità formulativa. La resa ottimale dipende da selezione del grado, dosaggio/pH, tempistica di aggiunta e protezione da ossidazione lungo la shelf-life.

Mini-glossario

• PAH: idrocarburi policiclici aromatici — contaminanti da minimizzare nei condensati purificati.
• Primary smoke condensate: frazione acquosa del fumo condensata e separata dalla parte catramosa.
• Guaiacolo/Siringolo: fenoli chiave del profilo affumicato (più “braci” vs più “dolce”).
• Spray-dry/Microincapsulazione: tecniche per polveri più stabili e dosabili.
• Quantum satis (QS): uso quanto basta a ottenere l’effetto aromatizzante nel rispetto delle buone pratiche.
• SFA: acidi grassi saturi — non rilevanti per questi aromi (apporto nullo/trascurabile).

Bibliografia_______________________________________________

REGOLAMENTO (CE) N. 1334/2008 DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO
del 16 dicembre 2008
relativo agli aromi e ad alcuni ingredienti alimentari con proprietà aromatizzanti destinati a essere
utilizzati negli e sugli alimenti e che modifica il regolamento (CEE) n. 1601/91 del Consiglio, i
regolamenti (CE) n. 2232/96 e (CE) n. 110/2008 e la direttiva 2000/13/CE

regolamento (CE) n. 1334/2008 relativo agli aromi alimentari.

http://www.efsa.europa.eu/it/topics/topic/flavourings.htm

Direttiva 88/388/CEE del Consiglio del 22 giugno 1988 pubblicata sulla Gazzetta ufficiale n. L 184 del 15/07/1988 pag. 0061 - 0066.
  http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31988L0388:IT:HTML

 https://eur-lex.europa.eu/legal-content/IT/TXT/PDF/?uri=CELEX:32013R1321

Selin E, Mandava G, Vilcu AL, Oskarsson A, Lundqvist J. An in vitro-based hazard assessment of liquid smoke food flavourings. Arch Toxicol. 2022 Feb;96(2):601-611. doi: 10.1007/s00204-021-03190-1. Epub 2021 Nov 20. PMID: 34799742; PMCID: PMC8837572.

Abstract. Liquid smoke products are widely used as a food additive to create a desired smoke flavour. These products may contain hazardous chemicals generated during the wood-burning process. However, the toxic effects of these types of hazardous chemicals constituting in the commercially available products are largely unknown. Therefore, a test battery of cell-based in vitro methods, covering different modes of actions of high relevance to human health, was applied to study liquid smoke products. Ten liquid smoke flavourings were tested as non-extracted and extracted. To assess the potential drivers of toxicity, we used two different solvents. The battery of in vitro methods covered estrogenicity, androgenicity, oxidative stress, aryl hydrocarbon receptor activity and genotoxicity. The non-extracted samples were tested at concentrations 0.002 to 1 μL liquid smoke flavouring/mL culture medium, while extracted samples were tested from 0.003 to 200 μL/mL. Genotoxicity was observed for nearly all non-extracted and all hexane-extracted samples, in which the former had higher potency. No genotoxicity was observed for ethyl acetate-extracted samples. Oxidative stress was activated by almost all extracted and non-extracted samples, while approximately half of the samples had aryl hydrocarbon receptor and estrogen receptor activities. This study used effect-based methods to evaluate the complex mixtures of liquid smoke flavourings. The increased bioactivities seen upon extractions indicate that non-polar chemicals are driving the genotoxicity, while polar substances are increasing oxidative stress and cytotoxic responses. The differences in responses indicate that non-extracted products contain chemicals that are able to antagonize toxic effects, and upon extraction, the protective substances are lost.  © 2021. The Author(s).

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Rambla-Alegre M, Tienpont B, Mitsui K, Masugi E, Yoshimura Y, Nagata H, David F, Sandra P. Coupling gas chromatography and electronic nose detection for detailed cigarette smoke aroma characterization. J Chromatogr A. 2014 Oct 24;1365:191-203. doi: 10.1016/j.chroma.2014.09.015.

Wang H, Chambers E 4th, Kan J. Sensory Characteristics of Combinations of Phenolic Compounds Potentially Associated with Smoked Aroma in Foods. Molecules. 2018 Jul 26;23(8). pii: E1867. doi: 10.3390/molecules23081867.

Abstract. The sensory characteristics of phenolic compounds combinations were evaluated. A highly trained descriptive panel evaluated combinations of chemicals (two chemicals at a time) containing either one smoky aroma and one non-smoky aroma chemical compound, two smoky aroma chemicals, or two non-smoky aroma chemicals. The non-smoky compounds had been associated with smoke aroma in other studies, but were not found to be smoky when tested individually. Smoked flavor characteristics and intensities were changed significantly when two phenolic compounds were combined. Non-smoky phenolic compounds often contributed the smoked flavor when combined with one smoky phenolic compound or another non-smoky phenolic compound. It is necessary to understand the sensory characteristics of compound combinations as well as individual compounds.

Parker JK, Lignou S, Shankland K, Kurwie P, Griffiths HD, Baines DA. Development of a Zeolite Filter for Removing Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) from Smoke and Smoked Ingredients while Retaining the Smoky Flavor. J Agric Food Chem. 2018 Mar 14;66(10):2449-2458. doi: 10.1021/acs.jafc.6b05399.

Abstract. The popularity of smoked foodstuffs such as sauces, marinades, and rubs is on the rise. However, during the traditional smoking process, in addition to the desirable smoky aroma compounds, harmful polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are also generated. In this work, a selective filter was developed that reduces PAH concentrations in a smoke by up to 90% while maintaining a desirable smoky flavor. Preliminary studies using a cocktail of 12 PAHs stirred with a zeolite showed the potential for this zeolite to selectively remove PAHs from a simple solution. However, pretreatment of the smoke prior to application removed the PAHs more efficiently and is more widely applicable to a range of food ingredients. Although volatile analysis showed that there was a concomitant reduction in the concentration of the smoky compounds such as 2-methoxyphenol (guaiacol), 2-methylphenol ( o-cresol), and the isoeugenols, sensory profiling showed that the difference in perception of flavor was minimal.