Il fumo inalato o ingerito: l’effetto sulla salute umana del fumo di tabacco e degli alimenti affumicati (2° parte)

Premessa
In un precedente lavoro (Garattini e Fantozzi, IJFS 37,I 1-15,2025) sulle etichette degli alimenti, analizzando nello specifico alcuni usi fuorvianti delle stesse, tra cui quelli legati al fumo, abbiamo evidenziato i notevoli pericoli associati al fumo e sottolineato la necessità di una specifica pubblicazione dedicata su questo argomento. Ciò era dovuto alla complessità dell’argomento, in particolare per quanto riguarda la presenza di Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA) negli alimenti e il loro impatto sulla salute umana. Con il presente documento rispettiamo tale impegno strutturandolo in due sezioni: 1) gli effetti sulla salute del fumo di tabacco e 2) gli effetti sulla salute degli alimenti affumicati. 

Alimenti affumicati 
Cosa sono gli alimenti affumicati? 
L'affumicatura è una tecnica che arricchisce gli alimenti di aromi e sapori particolari e, allo stesso tempo, in alcuni casi, ne migliora la conservabilità.
Il fumo infatti ha un effetto antisettico che dipende da diversi fattori come l'azione del calore, la mancanza di ossigeno, la disidratazione e la presenza di sostanze antibatteriche nel fumo (ad esempio, formaldeide, aldeidi, alcoli e fenoli).
L'affumicatura degli alimenti affonda le sue radici nella storia dell'umanità. La scoperta del fuoco ha evidenziato che il processo di cottura migliorava la digeribilità della carne, che poteva così essere conservata più a lungo.
Riportiamo qui di seguito una interessante e chiara descrizione fatta dalla Prof.ssa Patrizia Cattaneo dell’Università di Milano:
"... L'affumicatura è la più antica tecnica di conservazione attuata dall'uomo. Risale alla scoperta del fuoco, più di 90.000 anni fa. Probabilmente si è scoperto casualmente che i pezzi di carne appesi sopra il fuoco nelle grotte, per evitare l'attacco delle mosche e degli insetti, si conservavano più a lungo e avevano un sapore migliore.
Anche nella tradizione contadina era consuetudine appendere carne e salsicce nel camino ottenendo un impasto di prodotto affumicato, essiccato e cotto.
Nel 1800 gli affumicatoi consistevano in un'unica camera di mattoni dove venivano appese segatura o legna e in cui venivano appesi i prodotti. Attualmente, i generatori di fumo sono distinti dalla camera di affumicatura. Lo scopo originario dell'affumicatura era quello di aumentare la conservazione per l'essiccazione superficiale (con un aumento della concentrazione degli ingredienti della concia) e per deposizione di composti antimicrobici. In molti casi, la temperatura durante il processo di affumicatura era sufficientemente alta da ridurre significativamente il carico superficiale dei microrganismi.
La situazione oggi è diversa perché il processo ha scarso effetto sulla stabilità microbiologica dei prodotti e viene applicato principalmente per l'effetto sulle proprietà sensoriali e l'affumicatura viene abbinata ad altre tecniche conservative. La temperatura del fumo stesso può essere sufficiente a ridurre significativamente il numero di microrganismi...".

Le tipologie di alimenti tipicamente trattati con questa tecnica sono la carne, il pesce, le verdure, i salumi e i latticini. Le operazioni unitarie necessarie per la loro preparazione sono le seguenti:
1. Pulizia degli alimenti
2. Marinatura e cottura
3. Salatura
4. Cottura possibile
5. Affumicatura

Il processo inizia con la pulizia del cibo e la toilettatura, seguita dalla marinatura, che consiste nel mettere il cibo in un bagno di acqua, aceto e vino per avviare una tenera cottura del cibo. Durante questa fase vengono aggiunte spezie, succo di agrumi o salsa di soia, yogurt, birra e sidro per migliorarne il gusto.
Il processo di salatura prevede l'immersione in salamoia o la salatura a secco. In particolare nella carne, la salatura a secco prevede il versamento di una miscela di sali, spezie ed erbe aromatiche (il cosiddetto Rub) che copre l'intera superficie; Questa miscela viene "massaggiata" sulla carne per permettere al sapore di penetrare all'interno, e il sale aiuta ad assorbire l'umidità, preparando così il cibo per l'affumicatura.
La cottura a fuoco diretto porta automaticamente il cibo a contatto con il fumo prodotto dalla combustione della legna e, con esso, il trasferimento di odori, sapori e composti particellari specifici al cibo.

Il legno
Per il processo di affumicatura possono essere utilizzati diversi tipi di legni, come quercia, faggio, ontano, ciliegio e melo. Legni diversi forniscono sapori diversi al cibo quando vengono utilizzati per l'affumicatura. Deve essere utilizzato legno non trattato e privo di resina per evitare la formazione di sostanze nocive durante la combustione. Tradizionalmente, l'affumicatura è la lenta combustione di trucioli di legno o farine di diversi tipi di legno a cui possono essere aggiunte bacche di ginepro, pino o pigne per aromatizzare.
Il fumo viene prodotto dalla combustione lenta e incompleta della sorgente legnosa. In assenza di fiamma e di un'atmosfera povera di ossigeno, esso nel prodotto ed impregna il cibo, conferendogli un gusto inconfondibile e un valore aggiunto attraverso la cottura.

Composizione del fumo 
Il fumo è composto da due fasi: gassosa e solida. La fase gassosa, contenente molte sostanze volatili, è responsabile della conservazione e dell'aroma degli alimenti. La fase solida contiene sostanze indesiderate come IPA e agenti riconosciuti come cancerogeni.
L'azione conservante dell'affumicatura è, come già detto, il risultato della temperatura, della disidratazione, di un ambiente carente di ossigeno e dell'azione antibatterica specifica di alcune delle sostanze presenti, in particolare l'aldeide formica.
Molti fattori influenzano la velocità con cui il fumo penetra negli alimenti. Tuttavia, più lento e basso è il trattamento, migliore sarà il risultato finale dell'affumicatura. Un buon processo di affumicatura, quindi, può durare fino a qualche giorno.
Le leggi europee e italiane consentono anche l'uso di aromatizzanti di affumicatura che "simulano" il processo di affumicatura. L'aroma di affumicatura riduce certamente al minimo la quantità di idrocarburi aromatici cancerogeni negli alimenti, anche se il risultato finale non è lo stesso del processo di affumicatura naturale.

Produzione di fumo 
Esistono tre modi per produrre fumo per alimenti:
1. La procedura di affumicatura a caldo avviene a temperature comprese tra 50 e 90°C in macchine a tunnel. Per ottenere una vera e propria contemporanea cottura degli alimenti, viene monitorata la temperatura all'interno degli alimenti. Il tempo di affumicatura a caldo è generalmente più breve e dipende dalle dimensioni del cibo. Con questo metodo, ci si aspetta una perdita di peso del 5-30%. Gli alimenti a cui di solito viene applicata l'affumicatura a caldo sono i wurstel, il prosciutto di Praga, le aringhe e la pancetta affumicata.
2. L'affumicatura media avviene a temperature comprese tra i 40 e i 70°C circa. Per l'affumicatura a medie temperature si consiglia di preriscaldare il forno a circa 60°C, mentre per l'affumicatura a caldo si preriscalda il forno a circa 95°C.  Le braci vengono ricoperte di segatura o trucioli per ottenere calore e fumo. Se la temperatura sale troppo, il controllo dei fumi di scarico viene mantenuto quasi completamente chiuso e l'acqua viene spruzzata sulla segatura in fiamme per abbassare la temperatura.
3. Affumicatura a freddo: Prevede temperature comprese tra i 20 e i 25°C e un'umidità del 70%. Questa tecnica viene eseguita in impianti noti come sterners, solitamente per alimenti semigrassi come il salmone.
L'affumicatura a freddo viene utilizzata per profumare la carne: in questo caso si utilizzano cibi crudi o cotti che hanno subito una cottura precedente. La temperatura per l'affumicatura a freddo deve essere compresa tra i 16 e i 40°C, a seconda delle dimensioni dell'alimento e dei risultati richiesti. Se la temperatura sale troppo, la porta del forno viene aperta e lo scarico dei fumi viene ridotto. È la presenza di fumo che caratterizza il profumo affumicato dei cibi affumicati a freddo, che è ciò che conferisce a questi alimenti il loro aroma affumicato. La durata di questo processo è molto più lunga rispetto al processo di affumicatura media o a caldo, compresa tra pochi giorni a diverse settimane.
Questo processo allunga la durata di conservazione degli alimenti prevenendo la formazione di muffe e si traduce in una perdita di peso del 25% (15% a causa della salatura e 10% a causa dell'affumicatura). La tecnica dell'affumicatura a freddo viene solitamente applicata ad alimenti come speck, pancetta, salmone, salame, pancetta cruda e scamorza affumicata.

Scarica: Tabella 1. Riepilogo dei principali parametri operativi per i tre tipi di fumo.jpg

Tecnologie industriali per il fumo 
Come già accennato, il processo di affumicatura è preceduto da una fase di salatura, il cui scopo è quello di disidratare l'alimento, inattivare i suoi microrganismi interni e renderlo più gustoso.
Il processo di affumicatura vero e proprio avviene in impianti noti come affumicatoi, dove la legna viene bruciata lentamente in assenza di fiamme e in un'atmosfera povera di ossigeno preventivamente purificata da filtri di diverso diametro che aiutano a trattenere le particelle più grandi (fuliggine) (ALTON). Generalmente sono preferibili impianti con generatore di fumo esterno che garantiscono una maggiore igiene e salubrità del prodotto finale.
Per quanto riguarda la carne e il pesce, generalmente la salatura viene effettuata prima dell'affumicatura, seguita poi dall'affumicatura e dalla stagionatura del prodotto. I formaggi (pecorino, caciotta, scamorza, ecc.), invece, vengono solitamente sottoposti ad affumicatura superficiale per conferire loro un gusto particolare; In questo caso, lo scopo del processo è l'aromatizzazione e non la conservazione. I cibi affumicati hanno un alto contenuto di nutrienti perché, essendo più secchi, sono più concentrati dei cibi freschi.

Scarica: Figura 1. Un esempio di forno per affumicatura .jpg

Aromatizzazione mediante affumicatura 
Negli ultimi anni, l'aggiunta di aromatizzanti di affumicatura ha preso il sopravvento a livello industriale con l'aggiunta di liquidi contenenti aromi e sostanze particellari, raccolti con vari metodi dalla combustione della legna, ai prodotti da affumicare. Questi sono classificati come "fumo liquido".
Il fumo liquido o estratto di fumo è un concentrato di fumo utilizzato per conferire l'aroma di fumo ai prodotti alimentari senza fumare veramente.
Il fumo liquido (LIQUID) fu commercializzato per la prima volta dall'americano Ernest H. Wright nel 1895 in bottiglie con il nome di "fumo condensato". In questo processo, mentre la legna brucia, il fumo entra nei tubi di una stufa dove viene introdotta aria fredda, che permette la condensazione del fumo.
La scoperta del fumo liquido avvenne durante una "gara" con alcuni suoi amici; dopo aver affumicato il prosciutto, l'esperimento mirava a creare il gusto del prosciutto senza affumicarlo e, in caso di successo, il prodotto sarebbe stato venduto. Questo prodotto è popolare negli Stati Uniti e in Canada. In Europa, il processo è emerso negli anni '80 ed è utilizzato principalmente nei paesi del nord Europa.
In Europa il fumo liquido si ottiene bruciando legno di faggio, mentre in America (Canada e Stati Uniti si utilizza il legno di noce americano, una varietà di noce nordamericana). La legna viene pulita ed essiccata fino a un contenuto di umidità dell'1% e posta in una camera di combustione a una temperatura compresa tra 300 e 400°C, dove avviene il processo di pirolisi del legno. I fumi prodotti vengono convogliati in una torre di condensazione dove incontrano un flusso di acqua fredda e si condensano in una camera di decantazione. La miscela risultante può essere anche filtrata con carbone. Un altro metodo di produzione consiste nel far bollire il fumo prodotto in acqua fredda e concentrare gli aromi nella miscela, per poi estrarre il fumo liquido e filtrare. Il fumo viene condensato e purificato per ridurre i livelli di sostanze potenzialmente tossiche come gli IPA (ad esempio i benzopireni), che sono cancerogeni. Il fumo liquido puro è una sostanza corrosiva, ma viene utilizzato in quantità così piccole da non comportare rischi per la salute, in quanto viene vaporizzato o disciolto da apposite macchine durante la produzione, e i benzopireni rimangono in una dose molto inferiore ai loro livelli letali.
Il fumo liquido può essere somministrato in una delle seguenti quattro modalità:
1. Immersione
2. Fare la doccia
3. Nebulizzazione (utilizzata per piccoli salumi come salsicce e piccoli formaggi)
4. Incorporazione o iniezione nell'impasto
Negli Stati Uniti, il fumo liquido è utilizzato nel 76% degli alimenti affumicati, mentre in Europa è utilizzato nel 20-30% degli alimenti affumicati.

La regolamentazione dell’UE 
La valutazione della sicurezza degli aromatizzanti di affumicatura (fumo liquido) nell'UE è effettuata dall’EFSA.
Per regolamento, stranamente, gli esperti dell'EFSA svolgono questo lavoro basandosi esclusivamente sulle informazioni fornite dalle domande di autorizzazione presentate dagli operatori commerciali.
Le loro valutazioni del rischio aiutano i responsabili delle Industrie a decidere se (i) includere o meno un nuovo aroma di affumicatura nell'elenco dell'UE, (ii) rinnovare quelli attualmente autorizzati o (iii) aggiornare il modo in cui vengono utilizzati in diversi tipi di alimenti.
Ricordiamo che gli esperti dell'EFSA forniscono ai richiedenti indicazioni esclusivamente sulle informazioni da loro richieste per effettuare valutazioni della sicurezza, compresi i dati amministrativi, tecnici e i test tossicologici.
In particolare, gli aromi di affumicatura liquidi sono regolamentati separatamente dagli altri aromi in quanto sono costituiti da miscele complesse che danno origine a diversi problemi di sicurezza. 

Le seguenti normative si applicano all'aroma di fumo liquido:
1.Regolamento (CE) n. 1321/2013: stabilisce l'elenco dei prodotti primari aromatizzanti di affumicatura autorizzati nell'UE in quanto tali nei o sui prodotti alimentari e/o per la produzione di derivati aromatizzanti di affumicatura.
2.Regolamento (CE) n. 2065/2003: stabilisce una procedura per la valutazione e l'autorizzazione degli aromatizzanti di affumicatura per l'uso nell'UE.
3.Regolamento (CE) n. 627/2006: il presente regolamento sui criteri di qualità per i metodi analitici convalidati per il campionamento, l'identificazione e la caratterizzazione dei prodotti primari dell'affumicatura fornisce le informazioni tecniche necessarie sui metodi analitici per la raccolta di dati sugli aromatizzanti di affumicatura. 

Scarica: Tabella 2. I possibili rischi degli aromi per la salute umana individuati dall'EFSA..pdf
(Nota: Per informazioni specifiche e complete, si invitano i lettori ad utilizzare i riferimenti elencati in questa tabella).

Rischi per la salute legati alla affumicatura
Tra le varie sostanze presenti nel fumo, numerose sono di nocive, come gli aromatici policiclici (sostanze oncogene), tra cui il benzo(a)pirene e il benzo(a)antracene. Attraverso particolari tecniche di produzione (tipo di legno utilizzato, filtri fisici, distillazione, temperatura e umidità), si cerca di limitare il più possibile la quantità di questi composti, che sono strettamente regolamentati dal legislatore.
Con l'abbassamento della temperatura, l'umidità dell'ambiente deve essere ridotta e il tempo di esposizione deve essere aumentato (si utilizza ad esempio fumo freddo e un tempo di affumicatura più lungo per il salmone e altri cibi crudi).
In alternativa, il cosiddetto fumo liquido, ottenuto per condensazione e purificazione del fumo derivato dalla combustione della legna, tende a ridurre il contenuto di sostanze potenzialmente tossiche come gli IPA (es. benzopirene), che sono cancerogene.
La miscela purificata viene quindi applicata al prodotto attraverso la nebulizzazione, la doccia, l'immersione o l'iniezione nella miscela.
In ogni caso, la tecnica dell'affumicatura liquida ha un effetto conservante molto minore, e questa caratteristica si ottiene quindi attraverso l'utilizzo di additivi specifici (come nitriti, nitrati, acido ascorbico e ascorbati) o altre tecniche di conservazione.

Conclusioni
Vogliamo inizialmente ricordare che le informazioni da noi fornite indicano che i prodotti artigianali non sono sempre preferibili a quelli industriali perché un prodotto alimentare affumicato in casa ha molte più probabilità di essere gravemente contaminato dagli IPA rispetto a uno che ha subito processi di affumicatura industriale.
Sottolineiamo poi le nostre preoccupazioni sulla reale sicurezza dell'utilizzo di cibi affumicati perché il tempo di esposizione diretta degli alimenti al fumo e l'elevato calore consentono la formazione di IPA. Allo stesso modo, l'utilizzo del cosiddetto "fumo liquido" sugli alimenti, e le preoccupazioni sulla procedura di controllo adottata dall'EFSA, non possono annullare i rischi di tossicità dovuti alla presenza di IPA.
Come conclusione generale, sottolineiamo che il fumo è sempre dannoso, non solo se inalato ma anche se consumato a tavola su alimenti affumicati. Moderare quindi l'assunzione di cibi affumicati e adottare metodi di preparazione degli alimenti più sicuri sono scelte consapevoli per tutelare la nostra salute.