9.2 Tecniche di conservazione degli alimenti

pag. 166 Alterazione degli alimenti: cause biologiche Le alterazioni dei prodotti alimentari sono determinate fondamentalmente da fattori biologici, i cui agenti sono: - microrganismi (batteri, lieviti e muffe)  principali responsabili delle modificazioni sia a livello del valore nutrizionale che delle caratteristiche organolettiche del prodotto stesso - enzimi presenti negli alimenti o provenienti da microrganismi - roditori, insetti, animali domestici  oltre a causare danni alle derrate alimentari sono vettori di microrganismi patogeni Se la contaminazione microbica è in fase iniziale, le alterazioni organolettiche possono non essere avvertite dai nostri sensi. Se i microrganismi contaminanti sono patogeni, possono compromettere la salute del consumatore.

pag. 167 Alterazione degli alimenti: cause fisico-chimiche Le alterazioni degli alimenti possono essere determinate da cause fisico-chimiche. Ossigeno: inattiva vitamine, provoca imbrunimenti (bastano piccolissime quantità di O2). Luce: inattiva vitamine, induce alterazioni di colori e sapori. Temperatura: tra 10-40 ˚C vengono favorite le reazioni enzimatiche e la crescita microbica. Umidità: l’eccesso provoca rammollimenti, la disidratazione causa l’avvizzimento dei vegetali freschi e la “scottatura” dei surgelati. pH: nell’intervallo tra 4,5 e 9 viene favorita la crescita microbica.

pag. 168/1 Trattamenti tecnologici Le tecniche di conservazione degli alimenti servono a impedire o rallentare l’instaurarsi di processi alterativi e a rispondere alle attuali esigenze di mercato. Durante i trattamenti tecnologici gli alimenti subiscono inevitabilmente una serie di danni tecnologici, i quali possono essere di tipo: - meccanico (azioni di pressione, sforzo da taglio, ecc.) - termico (effetti del calore sui componenti degli alimenti) - chimico (reazioni di ossidazione, ecc.) - da inquinamento (contaminazioni di varia natura) Per ridurre i danni tecnologici si fa ricorso: - alle mild technologies - ai trattamenti combinati (fondati sulla hurdle technology) 4

pag. 168/2 Trattamenti tecnologici 5

pag. 169 Tecniche di conservazione

pag. 170/1 Conservazione con il freddo Il freddo esercita un’azione microbiostatica. Le basse temperature compiono la loro azione: rallentando (refrigerazione) o bloccando (congelamento e surgelazione) l’attività di tutti gli enzimi presenti in un alimento  i microrganismi vengono messi in condizioni non più adatte per moltiplicarsi. Si distinguono vari metodi: - refrigerazione - congelamento - surgelazione

pag. 170/2 Refrigerazione Tecnica utilizzata specialmente per conservare a breve termine ogni tipo di alimento deperibile perché consente di preservarne le caratteristiche organolettiche e nutrizionali. Le temperature applicate sono generalmente comprese tra 0-4 ˚C. N.B. Alcuni patogeni, come la listeria, sono in grado di moltiplicarsi a queste temperature. 8

pag. 170/3 Congelamento Tecnica che consiste nel sottoporre l’alimento a temperature molto basse, tali da provocare la cristallizzazione dell’acqua e la solidificazione del prodotto stesso. Il congelamento può essere: - lento  la temperatura applicata oscilla tra -8 e -20 ˚C Si formano dei macrocristalli di ghiaccio che rompono le membrane cellulari, incidendo negativamente sulle caratteristiche sensoriali del prodotto una volta scongelato. Oggi questo sistema è stato abbandonato a livello industriale - rapido  l’alimento viene sottoposto a temperature di almeno -30 ˚C Si formano microcristalli di ghiaccio che non rompono le membrane cellulari, perciò si minimizzano le perdite nutritive e sensoriali 9

pag. 170/4 Surgelazione È un metodo fisico di conservazione degli alimenti basato sui principi del congelamento ultrarapido. Gli alimenti surgelati devono mantenere una Ta < -18 ˚C ininterrottamente fino alla distribuzione finale (catena del freddo) e devono essere venduti nelle loro confezioni originali. 10

pag. 171/1 Conservazione con il calore Il calore agisce inattivando gli enzimi e uccidendo i microrganismi. L’azione battericida, più o meno energica, del calore dipende: - dalla carica batterica iniziale - dalla composizione chimica dell’alimento - dal pH del mezzo - dalla presenza di sostanze grasse che fungono da protezione per i batteri - dal binomio temperatura / tempo applicato nel trattamento termico

pag. 171/2 Pastorizzazione Consiste nel riscaldare il prodotto in modo da determinare la distruzione dei microrganismi patogeni e della maggior parte dei microrganismi alterativi, ma non delle spore. Spesso si abbina alla refrigerazione. Esistono diversi sistemi di pastorizzazione: quello più diffuso è noto come pastorizzazione rapida o HTST (High Temperature Short Time) che utilizza temperature di 75-85 ˚C per 15-20’’. Si applica ad alimenti liquidi come il latte.

pag. 171/3 Sterilizzazione Sterilizzazione classica Sistema UHT La sterilizzazione è un metodo di tipo fisico che mira a distruggere tutte le forme microbiche, spore comprese, presenti nell’alimento. Sterilizzazione classica Detta anche appertizzazione si effettua a Ta di 120 ˚C per ~20’ Si applica ad alimenti solidi o liquidi già chiusi in contenitori metallici o di vetro (es. carne bovina, prodotti ittici, prodotti vegetali). Sistema UHT Il sistema Ultra High Temperature si applica ad alimenti liquidi sfusi, che subiscono un trattamento con Ta tra 140-150 ˚C per pochi secondi, e poi vengono confezionati in contenitori sterili (es. “latte a lunga conservazione”).

pag. 172/1 Conservazione per disidratazione Riducendo il contenuto di acqua degli alimenti si rallentano o si impediscono l’attività microbica e i processi enzimatici  si prolunga la shelf life dei prodotti. I processi basati su questo principio hanno il vantaggio di ridurre le spese di stoccaggio e di trasporto. I sistemi che utilizzano la sottrazione d’acqua sono: - concentrazione - essiccazione - liofilizzazione

pag. 172/2 Concentrazione Processo che riduce parzialmente l’acqua presente negli alimenti liquidi (fino a ~ 50%), ottenendo un aumento della shelf life. In genere è abbinata ad altri trattamenti (es. aggiunta di sale o zucchero, pastorizzazione). Viene utilizzata per alimenti quali: conserve di pomodoro, latte concentrato.

pag. 172/3 Essiccazione Consiste nell’esporre il prodotto a una fonte di calore allo scopo di rimuovere quasi completamente l’acqua degli alimenti. Il contenuto idrico residuo è del 10-15%  la forte disidratazione blocca la moltiplicazione dei microrganismi. In base alla fonte di calore, l’essiccazione può essere: - naturale (sole)  si utilizza ancora adesso a livello artigianale - artificiale (aria calda, polverizzazione, sottovuoto)  si applica in ambito industriale Si applica ad alimenti quali: pesci, carni, lievito, vegetali, ecc.

pag. 172/4 Liofilizzazione La liofilizzazione o crioessiccazione consiste nella disidratazione per sublimazione dei prodotti previamente congelati in particolari condizioni di temperatura e sottovuoto. Si applica a svariati prodotti: caffè, frutta e verdura, alimenti dietetici, ecc. I prodotti liofilizzati: - contengono un’umidità residua < 5% - conservano meglio le caratteristiche nutritive e sensoriali originarie rispetto ai prodotti essiccati con metodi tradizionali (a condizione che il confezionamento sia adeguato)

pag. 173 Conservazione in atmosfera modificata Consiste nel preservare gli alimenti dal contatto con l’O2 dell’aria in modo da impedire le ossidazioni e lo sviluppo di microrganismi aerobi. Mediante aggiunta di gas Vengono utilizzate speciali miscele di gas (N2 e CO2), spesso in associazione con sistemi di stoccaggio a bassa Ta. Nell’atmosfera controllata gli alimenti sono sistemati in depositi refrigeranti a tenuta stagna, e i valori dei gas immessi sono tenuti sotto controllo a valori costanti. Nell’atmosfera modificata l’alimento è all’interno di apposite confezioni, e la composizione dell’aria è modificata via via dai processi respiratori dell’alimento stesso. Senza aggiunta di gas Il confezionamento sottovuoto consiste nella quasi totale sottrazione dell’aria presente all’interno della confezione dell’alimento.

pag. 174/1 Conservazione con metodi chimici Sale comune Il NaCl esercita la sua azione batteriostatica disidratando le cellule per effetto osmotico, per cui, senza acqua a disposizione, i microrganismi non sono in grado di moltiplicarsi. La concentrazione salina deve essere > 10-14%. È un metodo impiegato per pesci, carni, vegetali. La salagione può essere: - a secco  si sfrega sale grosso sulla superficie dell’alimento - in salamoia  soluzione di acqua e sale in cui si immerge l’alimento Zucchero Il saccarosio esercita sui microrganismi un’azione disidratante simile a quella del sale, ma più blanda. Occorre una concentrazione di zucchero > 50% per avere l’azione batteriostatica. È un metodo impiegato per conservare frutta (marmellate, gelatine).

pag. 174/2 Conservazione con metodi chimici Olio Isola l’alimento dal contatto diretto con l’aria bloccando l’attività dei microrganismi aerobi. Questo sistema è inefficace contro batteri anaerobi come il C. botulinum, per cui va abbinato a pastorizzazione, o all’aggiunta di aceto, ecc. È impiegato per i sott’oli. Aceto L’acido acetico contenuto nell’aceto abbassa il pH creando condizioni sfavorevoli per lo sviluppo microbico. È impiegato per i sottaceti. Alcol etilico Azione disidratante e battericida. Servono concentrazioni tra 50-70%. Viene utilizzato per alcuni tipi di frutta.

pag. 175/1 L’affumicamento È un antichissimo sistema di conservazione degli alimenti, di tipo fisico-chimico. Consiste nell’esporre gli alimenti, di solito carni o pesci, al fumo di legna di alberi come quercia o faggio, oppure di piante aromatiche come rosmarino e origano. Il fumo, per effetto del calore, disidrata il prodotto e crea un ambiente sfavorevole allo sviluppo microbico anche grazie a certe sostanze antimicrobiche presenti nel fumo stesso, specialmente l’aldeide formica. Gli alimenti affumicati acquistano un sapore particolare e gradevole. N.B. Il fumo contiene idrocarburi policiclici aromatici, noti cancerogeni, per cui è bene non consumare eccessive quantità di alimenti affumicati.

pag. 175/2 Le fermentazioni Fermentazione alcolica Sono antichissimi metodi di conservazione, di tipo biologico. Gli agenti responsabili delle fermentazioni sono microrganismi di varia natura. Fermentazione alcolica Fermentazione lattica Fermentazione propionica