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2 Shelf life si intende “il periodo di tempo che corrisponde, in definite circostanze, ad una tollerabile diminuzione della qualità di un prodotto confezionato” D.Lgs 109 (vita di scaffale, durabilità, tempo di commercializzazione,...)

3 Shelf life Data di scadenza TMC

4 Normativa vigente D.Lsg. 109/92 (attuazione delle direttive comunitarie 89/ /CE): impone l’indicazione sui prodotti alimentari della data di scadenza o del TMC D.Lgs 181/03 ha distinto in due articoli diversi la data di scadenza e il TMC, che diventano entrambi obbligatori

5 Termine minimo conservazione di “la data fino alla quale il prodotto alimentare conserva le sue proprietà specifiche in adeguate condizioni dì conservazione, esso va indicato con la dicitura da consumarsi preferibilmente entro... seguita dalla data oppure dall'indicazione del punto della confezione in cui essa figura” Comma 1 dell'art. 10 del D.Lgs. n. 109

6 “la data entro la quale il prodotto alimentare va consumato, essa va indicata con la dicitura da consumarsi entro... seguita dalla data oppure dalla indicazione del punto della confezione in cui essa figura”. Comma 2 dell'art. 10 del D.Lgs. n. 109 Il comma 7 precisa che “è vietata la vendita dei prodotti che riportano la data di scadenza a partire dal giorno successivo a quello indicato dalla confezione”.

7 "qualora sia necessario adottare in funzione della natura del prodotto particolari accorgimenti per garantire la conservazione del prodotto stesso, le indicazioni sono completate dalla enunciazione delle condizioni di conservazione con particolare riferimento alla temperatura in funzione della quale il periodo di validità è stato determinato". comma 5 dell'art.10 D.Lgs.109/92 INOLTRE

8 Prodotti esonerati dall’esporre il TMC Alcune categorie di prodotti tassativamente elencati, sono esonerati dall’obbligo di indicare il TMC, quali: Ortofrutticoli freschi Bevande a contenuto alcolico superiore al 10% in vol. Aceti Succhi e nettari di frutta Sale Zuccheri solidi Gelati monouso Prodotti di panetteria che per la loro natura sono consumati nelle 24 ore (D. Lgs 109/92)

9 Termini minimi orientativi di conservazione per alcuni prodotti di largo consumo Prodotti freschi Per tutti gli altri prodotti, a determinare TMC sono gli stessi produttori, confezionatori o primi venditori, in base ad una serie di fattori: Trattamento tecnologico Qualità delle materie prime Il tipo di lavorazione Di conservazione per finire L’imballaggio Eventuali sbalzi di temperatura durante il trasporto La conservazione in banchi frigorifero a temperature più alte del dovuto (D.Lgs.181/03) Per la determinazione della durabilità dei prodotti freschi, quali: Prodotti lattieri Carni Paste fresche Prodotti della pesca e dell’acquacoltura Stabilisce che la data di scadenza può essere determinata da decreti interministeriali. In realtà soltanto tre tipi di questi alimenti hanno una scadenza prestabilita dalla legge: il latte fresco (6-10 giorni), quello a lunga conservazione (90 giorni), le uova (28 giorni).

10 COMPOSIZIONE % 1% 3% 5% 4% 87% Acqua Glucidi Lipidi Protidi Sali minerali

11 Il latte prodotto da diversi animali vaccapecoracaprabufaladonna Acqua% 87,581,386,984,587.9 Grasso% 3,6-4,54,5-7,53,7-4,37-9,63.8 Proteine% 2,8-3,34,6-63,1-4,53,5-5,71.6 Lattosio% 4,94,14,34,86.5

12 CARATTERISTICHE FISICO-CHIMICHE Da un punto chimico-fisico, il latte risulta essere una miscela di fasi differenti, il cui mezzo disperdente è l’acqua, presente per oltre l’87% Nel latte le fasi sono in equilibrio, ma sono instabili e tendono a separarsi Per fase s’intende tutto ciò che in un sistema eterogeneo costituisce una parte omogenea

13 CARATTERI FISICO- CHIMICI glucidi, sali minerali, vitamine, gas Soluzione vera Soluzione colloidale Emulsione Sospensione grassi, vitamine liposolubili protidi, fosfati cellule, microrganismi

14 Latte crudo Siero di latte Latte scremato crem a Coagulo crema Coagulo SEPARAZIONE DELLE FASI t

15 IDROLISI DEL LATTOSIO l’enzima lattasi fa parte del normale corredo enzimatico dell’uomo… altrimenti… galattosio + glucosio lattas i Latte Latte alta digeribilità favorisce nell’intestino una fermentazione che determina la proliferazione dei coliformi

16 FLORA MICROBICA DEL LATTE Sospensione Il latte anche se munto in condizioni asettiche, contiene sempre dei microrganismi, che possono provenire da varie sorgenti  Batteri lattici: Lactobacillaceae, Streptococcaceae  Micrococchi: Microccoccus, Staphylococcus  Batteri sporigeni: Bacillaceae  Batteri gram – : Enterobacteriaceae, Pseudomonas, Brucella  Lieviti e muffe : Saccharomyces, Aspergillus, Candida

17 Acqua Glucidi Protidi Lipidi Vitamine Sali minerali Cellule Microrganis mi

18 IL LATTE DESTINATO AL CONSUMO UMANO Grande rilievo igienico-sanitario Elevato valore nutrizionale Uso diffuso Utilizzato da soggetti più deboli Funge da veicolo per numerose malattie infettive

19 POSSIBILI VIE DI CONTAMINAZIONE OperatoreAnimale Utensili Igiene personale Tecnica di mungitura Mammella Stato di salute Tipo di vita Pulizia dei recipienti Ambiente di raccolta Macchine per mungitura

20 DIRETTIVA CEE 92/46 …”affinché la mungitura non divenga fonte di contaminazione per il latte, deve essere attuato un piano di sanitizzazione degli impianti, e di igiene degli ambienti e degli addetti “

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23 Mungitura Filtrazione grossolana refrigerazione Trasporto refrigerato Ricevimento e stoccaggio refrigerato in stabilimento Centrifuga Titolazione del grasso Processi termici Diagramma di flusso per la produzione del latte

24 Incremento batterico per diverse temperature di conservazione TFresco Dopo 24 h Dopo 48 h Dopo 72 h 4°C 4, , , °C 4, , , °C 4, , , ,210 8

25 Incremento batterico per diverse temperature di conservazione T0T0 24h48 h 72 h

26 INQUINAMENTI PRIMITIVI Mastite bovina Tubercolosi Infezioni da Streptococchi Infezioni da Streptococchi Infezioni da Stafilococchi Infezioni da Stafilococchi Infezione da Campylobacter fecale Contaminazione fecale Infezioni da Salmonella Altre fonti Infezioni da Brucelle Infezioni da Brucelle Presenza di B. cereusPresenza di B. cereus

27 BATTERICHEVIRALIPARASSITARIE BrucellosiEpatite APROTOZOARIE TubercolosiAfta epizooticaAmebiasi Enteriti da E. coli PoliomeliteGiardiasi Enteriti da Yersinia Gastroenteriti viraliToxoplasmosi Enteriti da Proteus Rabbia Enteriti da Psudomonas Encefalite da zeccheELMINTICHE SalmonellosiOssiuriasi Febbre tifoideTeniasi Dissenterie bacillare Tossinfezioni streptococciche Tossinfezioni stafilococciche Intossicazioni da Clostridium Listeriosi INFEZIONI TRASMISSIBILI ATTRAVERSO IL LATTE

28 TRATTAMENTI TERMICI DI RISANAMENTO Pastorizzazione HTST Propriamente detta Sterilizzazione A due stadi UHT

29 Quando una sospensione di microrganismi è riscaldata a T costante, la velocità di riduzione del numero di batteri è direttamente proporzionale alla concentrazione iniziale. L’efficienza di un trattamento termico dipende dunque da questo valore di partenza. Se N è il numero di batteri vitali, la velocità di diminuzione dipende dalla temperatura. L’abbattimento microbico è caratterizzato da 2 grandezze: D e Z D = è il tempo necessario (ad una T cost.) perché una popolazione batterica si riduca di 10 volte Z = innalzamento termico necessario affinché il tempo D si riduca di 10 volte ALCUNI CONCETTI CHIAVE

30  Latte che ha subito un trattamento termico in flusso continuo per almeno 15 secondi a temperature superiori ai 72°C e inferiori al punto di ebollizione  Distruzione di tutti i microrganismi patogeni e di buona parte della flora microbica saprofita  Limita le alterazioni delle caratteristiche chimico- fisiche ed organolettiche  Prova della fosfatasi alcalina negativa  Determina una shelf-life di 3/4 giorni conservato a 4°C TRATTAMENTI TERMICI DI RISANAMENTO PASTORIZZAZIONE

31 PASTORIZZAZIONE Preriscaldamento Omogeneizzazione Degasazione Pastorizzazione p.d. Raffreddamento Confezionamento Distribuzione TRATTAMENTI TERMICI DI RISANAMENTO

32 STERILIZZAZIONE TRATTAMENTI TERMICI DI RISANAMENTO Assicura la distruzione di tutti i microrganismi presenti nel latte o ne impedisce la definitivamente la proliferazione a 2 stadi (latte autoclavato)  il latte viene posto a 130°C per pochi secondi, poi omogeneizzato, imbottigliato e sottoposto ad un nuovo trattamento di sterilizzazione (120°-130°C per minuti). Shelf-life di 180 gg. UHT  prevede il riscaldamento dell’alimento per pochi secondi fino a temperature di °C. Tale metodo può essere di tipo diretto o indiretto a seconda che il prodotto sia o meno a contatto diretto col vapore. Shelf-life di 90 gg.

33 STERILIZZAZIONE  Provoca alterazioni delle caratteristiche chimico- fisiche ed organolettiche (minori nel latte UHT)  Determina una shelf-life molto lunga (90 per l’UHT, 180 per il latte sterilizzato). Si conserva a temperatura ambiente  Prova della fosfatasi alcalina e della perossidasi negativa  L’efficienza dipende dalla qualità del latte crudo di partenza TRATTAMENTI TERMICI DI RISANAMENTO

34 INFLUENZA DEL TRATTAMENTO UHT

35 IL LATTE MICROFILTRATO TRATTAMENTI TERMICI DI RISANAMENTO  Iniziale microfiltrazione che elimina il 99,9% della flora microbica originaria  Scrematura, con trattamento della crema a 90°C. Questo trattamento termico permette di prolungare la durata  Il latte magro subisce il normale trattamento di pastorizzazione  Il latte magro e la crema vengono riuniti  Valori nutrizionali ed organolettici analoghi  Problemi “burocratici”

36 ASPETTI LEGISLATIVI  Legge n° 169/89  DPR 54/97  Direttive 92/46 e 92/47

37 REQUISITI MICROBIOLOGICI ASPETTI LEGISLATIVI

38 REQUISITI CHIMICO- FISICI ASPETTI LEGISLATIVI

39 Bere latte perché… Concorre a regolare un sano sviluppo muscolare Favorisce il processo di coagulazione del sangue Contribuisce allo sviluppo delle ossa e dei denti Fornisce l’ energia necessaria alle attività fisiche

40 Latte e dubbi…  Latte e malattie: diabete infantile anemia da carenza di ferro  Latte e sterilità

41 Classificazione delle uova Dal 1° gennaio 2004 sono previste due categorie di qualità: categoria “A” (o “uova fresche”), destinate al consumo umano. categoria “B”, destinate alle industrie alimentari.

42 Normativa Commercializzazione: Regolamento CEE n° 1907/90 Regolamento CE n° 2295/2003 Regolamento CE n° 2052/2003 Tracciabilità e rintracciabilità: Direttiva 2000/13/CE Regolamento CE n° 178/2002 Protezione delle galline ovaiole: D. Lgs 267/2003

43 Uova di categoria “A”

44 Etichettatura delle uova Tipologia di allevamento Stato di produzione Data di scadenza o in alternativa data di deposizione Codice ISTAT del comune di produzione Provincia di produzione Pollaio di produzione 0= Allevamento biologico 1= Allevamento all’aperto 2= Allevamento a terra 3= Allevamento in gabbia o in batteria Numero progressivo che identifica l’allevamento

45 Né la Dir. 2000/13/CE né D. Lgs 109/92 fissano i criteri sostanziali per la determinazione della data di scadenza, limitandosi a stabilire quali prodotti debbano recare sull’etichetta tale indicazione e come tale indicazione debba essere redatta. LA LEGGE CONTIENE UN GAP:

46 La data di scadenza non coincide necessariamente con la durata del prodotto, come determinata da dati puramente scientifici Prodotti caratterizzati da una durabilità diversa non devono necessariamente avere data di scadenza diversa Il primo passo per la determinazione univoca della durabilità del prodotto è stato fatto con emanazione del D. Lgs.181/03, con la distinzione del TMC dalla data di scadenza

47 Quindi… Il processo di attribuzione della SHELF LIFE di un prodotto si basa su: Oggettivi Soggettivi La qualità delle materie prime I trattamenti le caratteristiche dei materiali di confezionamento Abitudini di conservazione Abitudini di consumo Le aspettative circa le proprietà nutritive una serie di elementi

48 FATTORI CHE INFLUENZANO LA DURABILTA’ IntrinseciEstrinseci Composizione del prodotto Struttura Percentuale di H 2 O pH Concentrazione di O 2 Potenziale redox  Tipi di stoccaggio  Umidità  Esposizione alla luce  Igiene  Confezionamento

49 1.Chimiche 2.Sensoriali (odore, sapore e colore) 3.Nutritive 4.Test microbiologici Nella determinazione della shelf life si devono considerare analisi:

50 Cloruri sul formaggio Cloruri su acqua di governo Ammoniaca Acido lattico NUTRITIVI CHIMICI Proteine Lipidi Vitamine

51 CHIMICO NUTRIZIONALI CHIMICO NUTRIZIONALI  H 2 O  Proteine  Composti azotati non proteici  Lipidi  Colesterolo  Minerali  Vitamine  Contenuto energetico Crudo: Odore Sapore Texeture Cotto: Aspetto Odore Texetura Sapore Succosità SENSORIALI Shewanwalla spp Photobacterium spp Enterobacteriaceae MICROBIOLOGICI

52 Modificazioni chimiche Resistenza all’ossidazione Numero di perossidi Acidità Determinazione del decadimento delle proteine durante la conservazione

53 Come si studia la shelf life: 1. Conoscere quale qualità del prodotto si intende conservare più a lungo 2.Conoscere quale qualità dell’alimento si deteriora più rapidamente 3. Individuare un attributo o un parametro misurabile che descriva la qualità del prodotto 4. Quantificare il livello minimo di qualità che siamo disposti ad accettare

54  trasmissione di luce  trasmissione di gas  trasmissione di umidità  trasmissione di calore  sollecitazioni meccaniche Variazione dell’attributo scelto

55 Trasmissione della luce Moltissimi prodotti esposti alla luce vanno incontro a processi di degradazione Legge di Lambert-Beer: It = Ii exp (-k x l)

56 Trasmissione di gas Un grande numero di alterazioni del prodotto confezionato è in relazione a fenomeni di trasmissione di gas tra il microambiente della confezione ed il macroambiente esterno. Le trasmissioni che possono riguardare: ossigeno (dell'ambiente), anidride carbonica (prodotta da una fermentazione od aggiunta), etilene (nella maturazione dei vegetali), anidride solforosa (come altri antisettici sostanze volatili responsabili di caratteristiche aromatiche sia positive che negative.

57 Trasmissione di umidità Forse ancora più numerose di quelle legate ad una trasmissione gassosa, sono le cause di deterioramento di un prodotto legate al trasferimento di umidità tra prodotto ed ambiente Possono intervenire eventi di natura molto diversa: - di natura chimica (quasi tutte le reazioni hanno bisogno per intervenire di un'adeguata quantità di solvente acquoso) - di natura microbiologica (ogni microrganismo ha una soglia di umidità relativa minima per svilupparsi) - di natura fisica (variazioni della consistenza come rammollimenti, indurimenti; cristallizzazioni e solubilizzazioni)

58 IL VALORE DI A w La possibilità di sviluppo dei microrganismi in un substrato è influenzata dal suo contenuto di “acqua libera” che viene espresso come attività dell’acqua o valore di A w (activity of water) Aw = p/p o p = pressione di vapore dell’alimento p o = pressione di vapore dell’acqua alla stessa temperatura

59 Attività dell’acqua valori minimi per la crescita di microrganismi

60 IL VALORE DI A w

61 Trasmissione di calore Quasi tutti i fenomeni chimici, biologici e fisici vengono accelerati da un aumento di temperatura A variazioni del contenuto termico dei corpi (positive o negative che siano) sono spesso associate trasformazioni fisiche che possono essere assai rilevanti per la conservazione della qualità (cristallizzazioni, dissoluzione, cambiamenti di fase)

62 Sollecitazioni meccaniche Molti alimenti sono caratterizzati da una "fragilità interna" per cui l'applicazione di forze dinamiche e/o statiche può portare a danni di strutture interne (nei vegetali o nelle uova, per esempio) che, non visibili, riducono conservazione e qualità del prodotto.

63 Tipologie di Shelf-life Shelf-life prodotto dipendente Shelf-life packaging dipendente

64 La disponibilità d’acqua Tutte le reazioni chimiche ed enzimatiche sono condizionate dall'umidità del prodotto Fondamentalmente la velocità delle modificazioni che interessano la qualità alimentare è in funzione della "disponibilità dell'acqua" o "attività dell'acqua" (aw) aw = p/po

65 Le possibilità di vita e di moltiplicazione dei microrganismi sono condizionate proprio dall’umidità del prodotto

66 E.R.H. L’umidità relativa di equilibrio (ERH) è l’umidità relativa percentuale dell’ambiente in equilibrio con l’alimento L’ERH è quindi un valore per il quale l’alimento non scambia (né perdendo, né acquistando) umidità con l’ambiente circostante

67 Non è il contenuto umido ma l’attività dell’acqua che ci informa sulla direzione e sull’entità degli scambi

68 Modellizzazione Simulazione ASLT – Accelerated shekf life test TTI – Time temperature integrators

69 approccio rigorosamente scientifico; se efficace è il metodo più economico e più rapido per arrivare ad una soluzione si monitora il cambiamento della qualità dell’alimento nel corso della vita di commercializzazione, reale o simulata. Più sicuro del precedente, ma più oneroso e lungo.

70 Un approccio intermedio tra i primi due corrisponde alle prove di invecchiamento. Si procede alla simulazione di conservazione dei prodotti in condizioni estreme rispetto a quelle reali. Poi attraverso un modello matematico si estrae la shelf life, questo metodo è efficace solo se si conosce il fattore di accelerazione del decadimento introdotte dalle condizioni di invecchiamento accelerato.

71 Si tratta di piccoli dispositivi che vengono applicati sulle confezioni o sui pianali di carico e che consentono di monitorare l’evoluzione della qualità dei prodotti. Ciò è possibile solo se la reazione (il fenomeno) sulla quale si basa il segnale dell’indicatore, ha le stesse caratteristiche cinetiche del più veloce e importante processo degradativo. Questo tipo di analisi non richiede costi alti o analisi difficili ma un’ottimaconoscenza dei fenomeni in gioco.

72 Prodotto dipendente Packing dipendente Trasmissione di gas Trasmissione di umidità

73 V1- la velocità di diffusione dell’ossigeno attraverso il materiale V2- la velocità di assorbimento e/o di consumo dell’ossigeno da parte del prodotto V3- la velocità di variazione della pressione parziale di ossigeno interna, ovvero l’accumulo di ossigeno nello spazio non occupato dal prodotto V3=V1+V2

74 V1=V2 V3=0 Siamo nel punto di equilibrio Per risolvere il problema della SHELF LIFE occorre, quindi conoscere: Il metabolismo respiratorio Caratteristiche di permeabilità dell’imballaggio

75 V2 =b*Pin V1 = KP/l*A*(Pout-Pin) Confrontando le due equazioni: S.L. = O 2 max/V1

76 Prodotti freschi o refrigerati Temperatura del sistema costante Pout= costante ERH= cosatnte SL= mi-mc WVTR

77 I cibi caldi non vanno immediatamente conservati in frigo Gli alimenti vanno sempre conservati in buste di plastica oppure in contenitori di vetro Non mettere mai cibi crudi accanto a quelli cotti Fare attenzione ad alimenti che potrebbero sgocciolare (come la carne cruda ) Cucinare i cibi congelati senza prima scongelarli (in caso contrario meglio scongelarli sempre nel frigo)

78 Collocarlo lontano da fonti di calore Collocarlo ad almeno 10 cm dalla parete Controllare periodicamente le guarnizioni Non aprire troppo spesso le porte, e richiuderle rapidamente (soprattutto in caso di black out) Sbrinare l’elettrodomestico appena si forma uno strato di ghiaccio sulle pareti (6-7 mm)

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