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I trattamenti di stabilizzazione termica e non termica Master VAPRAQ Prof.ssa Paola Pittia Facoltà di Agraria – Dipartimento di Scienze.

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1 I trattamenti di stabilizzazione termica e non termica Master VAPRAQ Prof.ssa Paola Pittia Facoltà di Agraria – Dipartimento di Scienze degli Alimenti Florianopolis (Brasile), luglio 2010

2 bassa: refrigerazione congelamento surgelazione Temperatura alta: pastorizzazione sterilizzazione Pressione Processi iperbarici METODI FISICI riduzione umidità (essiccamento o disidratazione concentrazione essiccamento radiazioni irraggiamento antigermogliamento confezionamento imballaggio sottovuoto atmosfera protettiva affumicamento TECNOLOGIE DI CONSERVAZIONE/T RASFORMAZIONE DEGLI ALIMENTI

3 conservanti naturali Convenzionali : sale, umettanti (zucchero), acidi, spezie Innovativi/emergenti: enzimi, proteine, batteriocine METODI CHIMICI conservanti artificiali Additivi ad attività antimicrobica ed antiossidante TECNOLOGIE DI CONSERVAZIONE/T RASFORMAZIONE DEGLI ALIMENTI

4 METODI BIOLOGICI fermentazione Microflora autoctona Starter TECNOLOGIE DI CONSERVAZIONE/T RASFORMAZIONE DEGLI ALIMENTI

5 Impiego del calore nellindustria alimentare Stabilizzazione microbica ed enzimatica Cottura, blanching Pastorizzazione e sterilizzazione Essiccamento Trasformazione delle caratteristiche qualitative Cottura Tostatura Separazione di componenti Distillazione

6 tostatura cottura pastorizzazione sterilizzazione Tempo (minuti) Temperatura (°C)

7 La stabilizzazione termica degli alimenti Distruzione dei microrganismi (cellule vegetative e spore) e delle loro tossine Distruzione di insetti e parassiti Distruzione (denaturazione irreversibile) degli enzimi Distruzione fattori antinutrizionali e tossine naturalmente presenti negli alimenti

8 Aspetti indiretti positivi/desiderati dei trattamenti termici Modificazioni delle caratteristiche sensoriali (odore, sapore) per sviluppo di componenti volatili gradevoli Modificazione della consistenza (intenerimento/indurimento) Modificazione del colore (es. imbrunimento pane, carne) Miglioramento biodisponibilità di nutrienti (aumento digeribilità proteine, gelatinizzazione amido)

9 Aspetti indiretti negativi/indesiderati dei trattamenti termici Modificazioni delle caratteristiche sensoriali (odore, sapore) per sviluppo di componenti volatili sgradevoli (es. odore di cotto latte) Modificazione della consistenza per degradazione componenti pareti cellulari (intenerimento) Distruzione di nutrienti (vitamine) Riduzione biodisponibilità (es. aminoacidi essenziali) Innesco reazioni chimiche (ossidazione lipidi, reazioni di imbrunimento non enzimatico) DANNO TERMICO

10 Stabilizzazione termica degli alimenti Trattamenti: blanching pastorizzazione sterilizzazione Mezzi di riscaldamento convenzionali: scambio termico diretto e indiretto, per conduzione e convezione Sistemi di riscaldamento non convenzionali Microonde Radio frequenze Riscaldamento ohmico

11 1. Blanching (scottatura) Pretrattamento di scottatura in acqua o a vapore (70-105°C) destinato a vegetali da sottoporre a successive trasformazioni (essiccamento, congelamento, sterilizzazione OBIETTIVO PRINCIPALE : inattivazione enzimatica Essiccamento e congelamento: processi che non inattivano gli enzimi cambiamenti indesiderati delle proprietà sensoriali e nutrizionali dei prodotti Sterilizzazione: processo che inattiva gli enzimi, ma…. durante le operazioni preliminari e prima del raggiungimento delle temperature di inattivazione gli enzimi sono attivi

12 Obiettivi del blanching Inattivazione enzimatica Stabilizzazione colore (contenimento E.B. + mantenimento pigmenti naturali Prevenzione formazione off-flavour durante stoccaggio (es. odore fieno in vegetali congelati) Stabilizzazione della texture Riduzione carica microbica totale (congelati ed essiccati) cellule vegetative, lieviti, muffe Rimozione aria dei tessuti Facilitazione operazioni di inscatolamento Riduzione rischio ossidazioni Ammorbidimento tessuti Coagulazione proteine (peso netto) Gelatinizzazione amido (intorbidimento liquido di governo)

13 Rimozione flavour indesiderato (dopo I° trattamento termico) Aumento efficacia cernita (molti vegetali assumono una colorazione più chiara) Riduzione tempo di cottura (es. convenience ortaggi surgelati) Obiettivi del blanching

14 Enzimi coinvolti nella degradazione qualitativa dei vegetali AzioneEnzimi Modificazione COLOREPolifenolossidasi Clorofillasi Perossidasi Modificazione componenti di interesse nutrizionale Aminoacido-ossidasi Tiaminasi Sviluppo off-flavoursProteasi Lipasi Lipossigenasi Modificazione TEXTUREEnzimi pectolitici Cellulasi

15 Interventi tecnologici alternativi per la prevenzione dellimbrunimento enzimatico Anidride solforosa Es. dipping 2-5 in sol. acquosa contenente ppm SO2 Acidificazione Es. dipping 2-5 in sol. acquosa 1-2 % ac. citrico Antiossidanti Ac. ascorbico: riduce i chinoni a fenoli limitandone la conversione in composti bruni. Zuccheri Inibiscono lossidazione escludendo laria dai tessuti Temperatura a w Radiazioni ionizzanti, alte pressioni, campi elettrici pulsati Etanolo, MRP, aminoacidi, Cloruro di sodio

16 VegetaleTempo di scottatura (minuti) Carciofi7 Asparagi Gambo piccolo Gambo grande 2424 Broccoli a vapore5 Cavolini di Bruxelles Piccolo Grande 3535 Cavolo1,5 Carote Piccole 5252 Cavolfiore3 Fagioli di soia3 Mais Spighe piccole Spighe larghe 7 11 Melanzane4 Funghi (a vapore) Interi Fette 5353 Cipolle Intere Anelli sec Piselli2 Peperoni1.5 Patate irlandesi2 Rape a cubetti2 Sedano3 Zucca3-5

17 2. Pastorizzazione Trattamento termico relativamente blando (T 100°C) finalizzato alla distruzione dei microrganismi patogeni e delle forme vegetative dei microrganismi di alterazione (bassa termoresistenza). E in grado inoltre di inattivare numerosi enzimi alterativi OBIETTIVO PRINCIPALE : sicurezza igienico-sanitaria inattivazione enzimatica Limitata modificazione proprietà sensoriali e nutrizionali

18 Caratteristiche dellalimento e condizioni di processo pH alimentoObiettivo principale Note > 4.5Distruzione microrganismi patogeni Inattivazione enzimatica La stabilità dipende anche da altri interventi tecnologici (refrigerazione, a w, confezionamento, ….) La stabilità microbica è LIMITATA < 4.5Distruzione microrganismi alterativi Inattivazione enzimatica Prodotti stabili anche a T ambiente La stabilità microbica è ILLIMITATA

19 pH: fattore discriminante. PERCHE? La termoresistenza dei microrganismi diminuisce al diminuire del pH pH limite di sviluppo C. Botulinum (e di molti batteri e degli sporigeni): 4.5 pH limiteMicrorganismo Termofili sporigeni Bacilli, Salmonella Cl. Botulinum Cl. butirrici, E. coli M.o. non sporigeni Lattobacilli PATOGENI termoresistenti PATOGENI poco termoresistenti

20 pH alimento > 4.5: necessità distruzione Cl. botulinum e spore inattivazione a T>100 °C trattamenti termici > 100 °C (sterilizzazione) pH alimento < 4.5: necessità distruzione cellule vegetative distruzione spore non rilevante inattivazione a T<100 °C trattamenti termici < 100°C (pastorizzazione)

21 Matrice alimentareTemperatura (°C) D (min)Riferimento Carne maiale macinata Prosciutto Cook-chill roastbeef Cook-chill sugo Manzo cotto SV Merluzzo cotto SV Salmone cotto SV Cozze Salamoia Ollinger-Snyder et al., 1995 Carlier et al., 1996 Grant & Patterson, 1995 Hansen & Knochel, 1996 Embarek & Huss, 1993 Bremer & Osborne, 1995 Sorquist, 1994 Tabella: parametri di termoresistenza di L. monocytogenes in diversi substrati alimentari

22 3. Sterilizzazione Trattamento termico intenso (T > 100°C) finalizzato alla distruzione di tutti i microrganismi patogeni ed alterativi (cellule vegetative e spore). E in grado inoltre di determinare linattivazione enzimatica OBIETTIVO PRINCIPALE : stabilità e sicurezza igienico-sanitaria inattivazione enzimatica Rilevante modificazione proprietà sensoriali e nutrizionali

23 CONSERVA –Prodotto sterilizzato –Prodotto pastorizzato con pH < 4.5 STABILITA MICROBIOLOGICA A TEMPERATURA AMBIENTE ILLIMITATA SEMICONSERVA -Prodotto pastorizzato con pH > 4.5 STABILITA MICROBIOLOGICA A TEMPERATURA AMBIENTE LIMITATA E DIPENDENTE DA ALTRI INTERVENTI TECNOLOGICI

24 Trattamenti termici di stabilizzazione Sul prodotto dopo confezionamento Sul prodotto sfuso prima del confezionamento (confezionamento asettico)

25 Trattamenti termici di stabilizzazione Sul prodotto dopo confezionamento PRODOTTOIMBALLAGGIO CONFEZIONAMENTO TRATTAMENTO TERMICO (sterilizzazione, pastorizzazione) Vetro Banda stagnata Buste flessibili

26 Trattamenti termici di stabilizzazione Sul prodotto sfuso prima del confezionamento (processi HTST, UHT) PRODOTTO CONFEZIONAMENTO Asettico TRATTAMENTO TERMICO (sterilizzazione, pastorizzazione) IMBALLAGGIO STERILIZZAZIONE NON TERMICA Camera asettica

27 Definizioni HTST ed UHT HTST: High Temperature Short Time (pastorizzazione) UHT: Ultra high Temperature (sterilizzazione)

28 Le linee rappresentano simili effetti letali (distruzione microbica) o effetti di degradazione su componenti nutrizionali (es. vitamine, proteine) derivanti da combinazioni diverse di tempo e temperatura tempo Temperatura (°C) Velocità di distruzione microbica Velocità di distruzione nutrienti

29 Allaumentare della temperatura la velocità di morte termica dei microrganismi aumenta più velocemente della velocità di distruzione dei nutrienti o di inattivazione di alcuni enzimi z (m.o.): 5-10 °C z (reazioni chimiche): °C

30 Vantaggi dei trattamenti HTST ed UHT Minori perdite nutrienti ( i trattamenti sono condotti a temperature più elevate, ma per tempi più brevi e uguale F ) Migliore ritenzione proprietà nutrizionali Condizioni di processo non condizionate dalle caratteristiche del contenitore (materiale, dimensioni, forma, …) Ultilizzo di moderni materiali di confezionamento non resistenti alle alte temperature Maggiore costanza qualità Possibilità di aggiunta di componenti termolabili sul prodotto dopo trattamento termico e prima confezionamento

31 Svantaggi dei trattamenti HTST ed UHT Costi elevati e complessità degli impianti Scarsa flessibilità degli impianti Staff tecnico qualificato Minore sfruttamento volume (trasporto, stoccaggio).

32 PASTORIZZAZIONE LATTE Condizioni di processo Tradizionale, (in disuso) 62-66°C x minuti - discontinuo Condotto generalmente sul prodotto già confezionato in bottiglie di vetro HTST (High Temperature Short Time) (basato sullottimizzazione del trattamento termico): 71,7°C x 15 secondi (MINIMO) Trattamento termico in continuo associato, generalmente, ad un confezionamento in asettico

33 STERILIZZAZIONE LATTE Condizioni di processo Tradizionale, (in disuso) °C x 30 minuti discontinuo Condotto generalmente sul prodotto già confezionato in bottiglie di vetro UHT (Ultra-High-Temperature) (basato sullottimizzazione del trattamento termico): °C x 3-4 secondi (MINIMO) Trattamento termico in continuo associato, generalmente, ad un confezionamento in asettico

34 Variazione del valore nutrizionale di latte sottoposto a trattamenti di sterilizzazione UHT ed in bottiglia Perdita (%) NutrienteUHTIn bottiglia Tiamina1035 Ac. ascorbico2590 Vitamina B Ac. folico1050 Piridoxina1050 Vitamina D00 B-carotene00 Proteine del siero (denaturazione)* *: indice valutazione intensità trattamento termico nel latte

35 Impianti di trattamento termico: classificazione Continui/discontinui Mezzo di riscaldamento (vapore, acqua, miscela acqua- vapore) Orizzontali/verticali Statici/agitazione forzata

36 Impianti di trattamento termico: criteri di scelta Continui –Possibilità di lavorare una maggiore quantità di prodotto –Scarsa versatilità –Idonei per produzioni standardizzate –Costi investimento elevati Discontnui –Minori costi iniziali –Produzioni modeste

37 Impianti di trattamento termico: criteri di scelta Mezzi di riscaldamento –Vapore –Acqua –Vapore saturo e sovrasaturo La scelta si basa su: - tipo di contenitore - coefficiente di scambio termico (vapore aria calda)

38 Sistemi di trattamento termico degli alimenti DIRETTI: iniezione o infusione di vapore INDIRETTI: scambiatori di calore a piastre, tubolari, a superficie raschiata ALTRI (innovativi): microonde, ohmico, radiofrequenze

39 TRATTAMENTO TERMICO DIRETTO LATTE Riscaldamento per iniezione Iniezione di vapore ad alta P nel latte durante il suo flusso attraverso una camera. Raffreddamento e concentrazione: passaggio attraverso una camera di espansione dove, per caduta di P, si determina levaporazione della stessa quantità di acqua condensata + contemporaneo raffreddamento a 80°C. Riscaldamento per infusione Passaggio del latte ridotto in un sottile film attraverso una camera satura di vapore surriscaldato. Al raggiungimento del fondo della camera viene convogliato nella camera di espansione, senza venire mai a contatto con pareti metalliche surriscaldate. T raggiunte 142 °C per 2-3 s Riscaldamento latte istantaneo ed uniforme.

40 TRATTAMENTO TERMICO DIRETTO LATTE

41 Modello di iniettore/miscelatore diretto di vapore in latte

42 TRATTAMENTO TERMICO INDIRETTO LIQUIDI

43 Tubolare

44 TRATTAMENTO TERMICO INDIRETTO LIQUIDI A superficie raschiata (anche per prodotti liquidi viscosi o con pezzi

45 Trattamenti termici e confezionamento asettico: i materiali di confezionamento Polimerici (Polietilentereftalato-PET, Policloruro di vinile- PVC, polipropilene-PP) Metallo Vetro Compositi/multistrato (brevetto Tetrapack) –PE/cartone/PE/Al/carta/PE

46 Trattamenti termici e confezionamento asettico: i sistemi di sanitizzazione degli imballaggi MEZZOMateriale da imballaggio CALOREVapore/aria calda Calore di estrusione Raggi IR Metallo, plastica, vetro, compositi GERMICIDI CHIMICIH 2 O 2 Etanolo Iododfori Plastica metallizzata, vetro, composito RADIAZIONI FREDDE UV Raggi, plastica

47 CARNE BOVINA IN SCATOLA Lamelle di carne bovina immerse in gelatina agarizzata, confezionate ermeticamente in scatole metalliche e stabilizzate mediante un processo di sterilizzazione. Prodotto tipicamente italiano Conserva Principi di conservazione –doppia cottura delle carni I° cottura carni (eliminazione acqua che ostacolerebbe la lavorazione + eliminazione aria intramuscolare) II° cottura= sterilizzazione –chiusura ermetica in scatola metallica

48 CARNE BOVINA IN SCATOLA Preparazione carni Preparazione brodo Inscatolamento volumetrico a caldo Sterilizzazione

49 Carne con osso (quarti anteriori) congelata Pani di carne (muscoli del collo, pance, spolpi di testa, guanciali e muscoli diaframmatici) congelati Scongelamento Carni fresche Mondatura Taglio in pezzi Cottura continuaDiscontinua

50 continuaDiscontinua brodoSgocciolamento su piani inclinati e forati Brodo Toelettatura Condizionamento (0°C) - 8 ore affettatura

51 Preparazione brodo Cottura discontinua Dopo una precottura di carne seguono altre 3 partite di carne, oppure 2 di carne + 1 di ossa Da 600 kg carne = 100 kg brodo Addizione a caldo di sali, aromi, additivi (a norma di legge) + agar gelatina Stoccaggio a caldo (80-90°C) prima dellinsactolamento

52 Preparazione brodo: continuo Brodo (130 kg) Evaporazione (100 kg) Filtrazione Ebollizione (10-15) Coagulazione e precipitazione proteine insolubili I° centrifugazione Grassi e proteine insolubili II° centrifugazione Componenti insolubili Filtrazione (su filtro di diatomee) Addensanti, additivi, gelatina gelatina Dal cuocitore si ricavano 130 kg di brodo (da ca. 100 kg carne)

53 Aspettative moderne dei consumatori nei confronti degli alimenti Ridotto intervento/danno tecnologico aumento fresh-like values ridotto o assente impiego di additivi convenience shelf-life Miglioramento caratteristiche qualitative: proprietà sensoriali nutrizionali sicurezza igienico-sanitaria sicurezza chimica (contaminanti, allergeni)

54 Limiti delle tecnologie di conservazione convenzionali Alto impatto termico Significative modificazioni sensoriali (es. essiccamento, concentrazione) Necessità di combinare interventi (es. blanching+ sterilizzazione) Impatto chimico …

55 Classificazione delle tecnologie di conservazione convenzionali in funzione della finalità Distruzione dei fattori causa di scadimento qualitativo (calore, composti antimicrobici) Inibizione delle reazioni e dei processi causa di scadimento qualitativo (es. acidificazione, riduzione aw, sale,..) Protezione da contaminazione (confezionamento)

56 Tecnologie di conservazione innovative in studio / con applicazioni Distruzione dei fattori causa di scadimento qualitativo –Riscaldamento non convenzionale (ohmico, microonde, RF) –Alte pressioni –Ultrasuoni –Campi elettrici pulsati –Luce pulsata –Trattamenti con CO 2 Inibizione delle reazioni e dei processi causa di scadimento qualitativo –Uso di composti ad attività antimicrobica e antiossidante naturali –Uso di colture microbiche –Vacuum impregnation Protezione da contaminazione (confezionamento) –Atmosfere modificate –Imballaggi attivi

57 Sanitizzazione a freddo Irraggiamento Campi elettrici pulsati Alte Pressioni

58 Sterilizzazione ionizzante: IRRAGGIAMENTO Radiazioni Ionizzanti (1017MHz<λ<108m - rompono il legame covalente) Raggi γ sorgente Co60 Raggi x cannone elettronico Raggi UV lampade ad alta potenza RESISTENZA: animali superiori –<< insetti –<< microorganismi –<< spore microbiche Usi consentiti da OMS su prodotti alimentari: – radiopastorizzazione, radiosterilizzazione di matrici secche – disinfestazione granaglie – trattamento antigerminante per tuberi Impieghi effettivi per distruzione microbica : sterilizzazione imballaggi asettici e spezie (γ) sanitizzazione aria, superfici e acqua (UV-C)

59 Sterilizzazione elettrica: CAMPI ELETTRICI PULSANTI A D ALTA INTENSITA (PFE) E = V : d E = intensità media del campo elettrico V = potenziale elettrico d = distanza tra gli elettrodi (piani o coassiali) prodotto = dielettrico Tecnologia e processo Generatore di impulsi ad alto voltaggio Camera di trattamento a flusso continuo (15-30 kV/cm per µ-ms) Confezionamento asettico Limitazioni: applicabile solo a prodotti liquidi ( particelle <<< d) efficace solo per cellule vegetative (membrana) non efficace per enzimi

60 I trattamenti iperbarici degli alimenti Trattamenti tecnologici che prevedono lutilizzo di pressioni (P) superiori a quella ambiente in grado di causare modificazioni (struttura, attività, funzionalità) sui sistemi cellulari e sui suoi componenti macromolecolari idrostatiche (HHP) (fino a 1000 MPa) dinamiche (omogeneizzazione ad alta pressione: 0-40 MPa)

61 LA STORIA , Hite, effetto HP sulla conservazione del latte , Bridgnam, denaturazione proteica 1949, Johnson, inibizione crescita microrganismi MPa 1949, produzione di diamanti, 8000 MPa 1970, Zo Bell, condizioni di trattaamento, P e tempo, MPa 1990, Hayashi, applicazione in campo alimentare; Cheftel, studi su prodotti e prime produzioni OGGI, prodotti trattati con HHP in commercioin Giappone e Spagna 1965, estrusione idrostatica, 1200 Mpa, trattamento alimenti da 400 a 1400 MPa

62 PRINCIPI TEORICI Principio di Le Chatelier: ogni fenomeno (transizione di fase, modificazione molecolare, reazione chimica) accompagnata da una diminuzione di volume è favorita da un aumento di pressione Principio di Pascal: in un prodotto immerso in un fluido, la pressione si trasmette in maniera uniforme ed istantanea attraverso di esso, indipendentemente dalla forma, dal volume del prodotto e della confezione

63 Proprietà fisiche e chimico-fisiche Cinetiche reazioni chimiche Legami chimici (ionici, idrofobici e idrogeno) Struttura La Pressione è un importante variabile termodinamica e può influenzare

64 Le HHP e le cinetiche delle reazioni chimiche A temperatura costante, la variazione della costante cinetica di una reazione (k) in funzione della P dipende dal volume di attivazione della reazione ( V*) (Eq. di Plank) ln k P V* RT = - P= pressione R = costante dei gas (8.314 cm 3 ·MPa · K -1 · mol -1 ) T= temperatura (°K)

65

66 Effetto P sui legami chimici Tipo di legame Effetto Esempio Covalente No effetto Idrogeno Stabilizzazione Stabilità struttura secondaria proteine Stabilità acidi nucleici Idrofobico Destabilizzazione Strutture III e IV proteine – interazione tra proteine Denaturazione Ionico Destabilizzazione Ritenzione di vitamine, composti aromatici

67 Effetti macroscopici dellimpiego delle HHP sugli alimenti Modificazione strutturale e funzionale di biopolimeri proteine enzimi polisaccaridi Inattivazione e morte microrganismi

68 Effetto intensità HHP

69 Fenomeno Temperatura Pressione MPa °C tempo (min) - Denaturazione proteica si si > >10 - Coagulazione si si > >10 - Gelificazione amido si si > Inattivazione enzimatica si si > >10 -Inattivazione microbica si si > Morte di insetti e parassiti si si > Reazioni chimiche* si nessuna - * reazioni di Maillard, formazione aromi estranei, e distruzione vitamine Effetti ottenibili con un trattamento termico e con le alte pressioni

70 MICRORGANISMI Le HHP causano sui microrganismi modificazioni morfologiche (compressione gas vacuolari, deformazione/allungamento) alterazione metabolismo e reazioni biochimiche cambiamenti a livello della membrana cellulare (alterazione permeabilità) La causa della morte dei microrganismi sottoposti alle HP è la permeabilizzazione delle membrane cellulari che influenzano gli scambi salini e respiratori dovuta probabilmente alla cristallizzazione dei fosfolipidi di membrana

71 Tipo di microrganismo : (baroresistenza): muffe e lieviti < Gram -

72 Temperatura effetto sinergico sulla distruzione microbica P (kbar) Effetto generalizzato della inattivazione mediante HHP di spore (tratta da Gould, 1995)

73 Applicazioni Pastorizzazione HHP: è possibile ridurre la carica microbica di una matrice alimentare mediante lapplicazione di blande HHP (<600 Mpa) Necessità refrigerazione durante la successiva conservazione Sterilizzazione HHP: necessita di estreme condizioni di processo (P> 1000 Mpa, tempi lunghi) Possibile mediante la combinazione P/T (T= °C; P= Mpa)

74 Pesce: -Riduzione carica batterica totale (1-2 cicli log) in calamari (450MPa/15 min, 25 °C) -Distruzione batteri (Vibrio paraemoliticus, colerae, mimicus) in uova di riccio di mare (500MPa/10 min, 25 °C) -Ostriche: aumento shelf-life: 41 gg a 2°C (400 MPa, 5) -Gamberetti: aumento shelf-life

75 IMPIANTI AD ALTA PRESSIONE Sono costituiti da: una camera di trattamento a tenuta di pressione costituita da un cilindro in acciaio o talvolta da più cilindri; il rapporto altezza- diametro interno del cilindro è di solito pari a 5 un sistema di generazione di pressione: fondato sul principio del torchio idraulico (differenza di sezione dei cilindri tra la pompa e la camera di pressurizzazione). E definito intensificatore F2 = F1· S1/S2

76 un fluido di trasmissione della pressione (acqua o miscele acqua olio, poco comprimibili) un sistema di riscaldamento autonomo o che riscalda il fluido di trasmissione

77 IL PROCESSO CONFEZIONAMENTO Materiale flessibile che trasmette la P CARICAMENTO E CHIUSURA CAMERA AUMENTO PRESSIONE MANTENIMENTO PRESSIONE DECOMPRESSIONE E SCARICO ASCIUGATURA liquido di trasmissione P

78 Processo discontinuo (su prodotto confezionato )

79 Processo semi-continuo (il prodotto HHP-trattato deve confluire ad un sistema di confezionamento asettico ) Arrangemento a stadi multipli del impianto giapponese Wakayama (Moreau, 1995)

80 Pressure vessel design (Avure) WW Frame WW Cylinder Closures 2x Press plates 2x Cylinder & frame support Closure manipulator 2x Water collection tanks High pressure system All stainless design

81 Applicazioni HHP agli alimenti: possibilità e realtà Stabilizzazione microbica di prodotti alimentari acidi Stabilizzazione microbica di alimenti termosenssibili Sanitizzazione di prodotti non acidi per ottenere un miglioramento della shelf-life Modificazione della funzionalità tecnologica di ingredienti Miglioramento della qualità sensoriale e nutrizionale di alimenti trasformati Ottenimento di prodotti alimentari innovativi

82 : larga applicabilità; : possibile applicazione

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84 Alcuni prodotti trattaticon HHP in commercio Palou et al.,1999

85 Applicazioni di HP su prodotti vegetali e cereali (www.nchyperbaric.com)

86 Applicazioni di HP su succhi di frutta (www.nchyperbaric.com)

87 Vantaggi e limiti del trattamento ad HHP di alimenti confezionati Vantaggi - applicazione a prodotti solidi e liquidi - minimi rischi di contaminazione post-processo - limitata necessità di ottimizzazione del processo - facilità pulizia Svataggi - Complessa manipolazione prodotto - Limitata flessibilità nella scelta del contenitore - Tempi lunghi di carico/scarico - Costi investimento ed ammortamento

88 Vantaggi e limiti del trattamento ad HHP di alimenti non confezionati Vantaggi - Facile manipolazione alimenti - Elevata flessibilità scelta contenitore -Massima efficienza nellutilizzo dellimpianto - Minimi tempi morti durante il processo (no tempo carico-scarico Svataggi - Solo per prodotti liquidi o semiliquidi - Necessità di connessione con impianto di confez. Asettico - Elevati costi investimento ed ammortamento

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