La conservazione degli alimenti · 2020. 4. 4. · Tecnologia – La conservazione degli alimenti A...

Tecnologia – La conservazione degli alimenti A cura di: Prof. Nicola Vigilante

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La conservazione degli alimenti Gli alimenti sono sostanze organiche che possono deteriorarsi. Quando devono essere conservati per l’utilizzo a distanza di tempo, occorre sottoporli particolari trattamenti per impedire l’alterazione.

Lo scopo della conservazione è di evitare le alterazioni degli alimenti nel tempo.

Le cause di deterioramento degli alimenti sono dovute a:

microrganismi • (batteri, muffe);

enzimi• ;

macrorganismi • (insetti, larve, topi, ecc.);

condizioni ambientali • di luce, temperatura, umidità, ossigeno, responsabili di vari fenomeni degradativi.


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Si usa il termine trasformazione quando il processo porta a risultati desiderati e,

quindi, è positivo (es. stagionatura di un formaggio, di un prosciutto o invecchiamento del vino).

Si usa invece il termine alterazione quando il processo porta a risultati

indesiderati, se non addirittura dannosi (es. frutta che marcisce, latte andato a male, vino andato in aceto).

Cause di alterazione degli alimenti

CAUSE CHIMICO-FISICHE CAUSE BIOLOGICHE

Ossigeno Luce

Calore Umidità, contenuto idrico

Microrganismi (batteri, lieviti, muffe) Microrganismi (insetti, vermi, roditori)

Enzimi (presenti nell’alimento)

Una buona conservazione consente di disporre dell’alimento per un tempo più lungo, in qualunque periodo dell’anno. La scelta del metodo di conservazione è condizionata:

- dal tipo di alimento da trattare;

- dal tempo di conservazione previsto;

- dalle preferenze dei consumatori.


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I METODI DI CONSERVAZIONE

I metodi di conservazione si basano su meccanismi che riducono il rischio di

alterazione. In particolare le tecniche conservative che agiscono sui batteri hanno un effetto:

batteriostatico, se bloccano o limitano l’attività e lo sviluppo dei batteri;

battericida, se distruggono completamente tutti i microbi e le spore

presenti negli alimenti.

CRESCITA DEI MICRORGANISMI

La velocità di riproduzione dei microrganismi dipende dal contenuto in principi nutritivi (glucidi, protidi, lipidi) degli alimenti e da:

Temperatura (t); pH (acidità o basicità del cibo);

Attività dell’acqua (Aw = activity water); Potenziale redox (Eh);

Sostanze antimicrobiche.


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Il termine shelf-life (significa “vita di scaffale”) si utilizza per dichiarare la vita

commerciale del prodotto, quindi il tempo che trascorre tra la produzione e il

consumo dell’alimento senza che ci siano rischi per la salute del consumatore.

La shelf-life di un prodotto alimentare dipende fortemente dal sistema produttivo,

dal confezionamento e dalle condizioni di conservazione del prodotto stesso.

Lo studio shelf-life consiste nell’indagine condotta per valutare quale sia il tempo

limite di utilizzo di un alimento, in determinate condizioni di conservazione.


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Si possono distinguere due gruppi di metodi fondamentali per la

conservazione degli alimenti:

- Metodi fisici: agiscono sullo stato del prodotto, servendosi

della sottrazione d'acqua e d'aria, dell'azione del freddo, del

caldo e delle radiazioni.

- Metodi chimici: si basano su procedimenti chimici, come la

conservazione con l’aceto , il sale , l’olio, lo zucchero, l’alcol, e la

conservazione con metodi artificiali.


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METODI FISICI

I metodi conservativi che si servono dell' sono: azione del freddo refrigerazione congelamento surgelamento

I metodi conservativi che si servono dell' sono: azione del calore pastorizzazione uperizzazione o U.H.T. sterilizzazione

I metodi che si servono della sono: sottrazione d'acqua concentrazione essiccamento liofilizzazione


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METODI CHIMICI

I metodi chimici di conservazione che si servono di additivi naturali sono:

• Salagione • Conservazione con zucchero • Conservazione con olio • Conservazione con aceto • Conservazione con alcool • Affumicamento

I metodi conservativi che si servono di additivi chimici sono:

• conservanti antimicrobici e antiossidanti • gelatificanti o addensanti • tensioattivi o emulsionanti • aromatizzanti artificiali • alimenti per lieviti • stabilizzanti • sostanze per trattamento in superficie • vari (nitrati, nitriti, correttori di acidità)


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CONSERVAZIONE PER MEZZO DEL FREDDO

I metodi di conservazione che applicano il freddo

hanno la caratteristica di rallentare l’attività dei

microrganismi e degli enzimi.

Quanto più bassa è la temperatura, maggiore è la durata della conservazione.


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REFRIGERAZIONE

La refrigerazione si effettua nel frigorifero alla temperatura che varia

normalmente tra 1 °C e 5 °C, ma per alcuni alimenti (pesci) si può scendere a -1, -2 °C,

mentre per altri alimenti come la frutta e la verdura si può salire a 8-12 °C.

La refrigerazione è un metodo di conservazione dei cibi che consiste nel mantenere i

prodotti ad una temperatura bassa, mantenendo l’acqua presente all’interno degli

alimenti allo stato liquido. Durante la refrigerazione, si ottiene il blocco della

crescita dei microorganismi che potrebbero provocare tossinfezioni e

intossicazioni alimentari.

Schede temperature frigoriferi HACCP

La refrigerazione in atmosfera controllata si effettua per frutta (mele,

pere) e ortaggi, in ambiente povero di ossigeno, allo scopo di rallentare il processo di

maturazione.

L’impianto frigorifero consente di operare a 2-3°C con una percentuale di anidride

carbonica pari a 2-4% e di ossigeno pari a 3-4%; il resto è azoto (gas inerte).


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CONGELAZIONE

Consiste nel portare l’alimento a temperature basse (-5, -15 °C;

congelazione lenta) o molto basse (-30, -50 °C; congelazione rapida)

per un periodo più o meno lungo.

Con il congelamento l’acqua contenuta negli alimenti solidifica, e

cristallizza in funzione del punto crioscopico.

Oggi,si usa quasi sempre la tecnica della congelazione rapida, operando a -

30, -40 °C e in tempi brevi.


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Durante la congelazione, la fase di cristallizzazione avviene tra 0 °C

(solidificazione dell’acqua “libera”) e -7 °C (solidificazione dell’acqua

“legata”).

Se la penetrazione del freddo è lenta, avviene la formazione di grossi

cristalli o macrocristalli; se, invece, è veloce (congelamento rapido o

ultrarapido), si formano numerosissimi microcristalli.


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SURGELAZIONE

È una tecnica di congelazione ultrarapida, ovvero con la rapidità

necessaria di superamento della zona di massima cristallizzazione.

I surgelati vengono prodotti secondo le seguenti fasi:

• preparazione;

• confezionamento;

• congelamento ultrarapido (si opera a -30,-50°C);

• conservazione (inferiore ai -18 °C).


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CATENA DEL FREDDO

Indica il ciclo attraverso il quale i surgelati passano dalle operazioni di

produzione alla vendita.


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CONSERVAZIONE PER MEZZO DEL CALORE

Le alte temperature uccidono i batteri. Con un trattamento termico rapido, in combinazione con temperature elevate, è possibile ridurre la perdita delle caratteristiche organolettiche e nutrizionali originarie.


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PASTORIZZAZIONE

Metodo ideato da Louis Pasteur (1822-1895) si distingue in

pastorizzazione bassa (temperature di 60-65 °C per 20-30 minuti) e

alta (temperature di 70-85 °C per 2-5 minuti).

Effetti

i germi patogeni vengono eliminati; quelli non patogeni vengono ridotti fortemente;

le spore non vengono distrutte l'alimento pastorizzato dev'essere successivamente refrigerato e così mantenuto fino al consumo

le qualità organolettiche e chimiche subiscono un'alterazione minima

Oggi si usa di più la pastorizzazione rapida o HTST (High

Temperature Short Time = alta temperatura per breve tempo) che avviene

a 75-85 °C per 15-20 secondi (es. latte pastorizzato).


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STERILIZZAZIONE

È un trattamento che si effettua sempre sopra i 100 °C e distrugge

microrganismi e spore presenti nell’alimento.

Si realizza attraverso temperature e tempi diversi in funzione del tipo di

alimento trattato e della sua acidità.

In genere nella sterilizzazione classica si opera a 120 °C per 10-12 minuti.

L’alta temperatura inattiva le vitamine e fa coagulare le proteine.

Effetti microrganismi e spore e vengono distrutti le vitamine vengono inattivate e le proteine coagulate; le caratteristiche

organolettiche e nutrizionali si modificano notevolmente


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AFFUMICAMENTO

Consiste nel sottoporre alcuni alimenti all’azione combinata del

ottenuto dalla combustione di opportuni legni calore e del fumo (faggio, castagno, querce), ma mai resinose (pino, abete).

Nel caso dell’ , il prodotto viene sottoposto a affumicatura a caldouna temperatura che varia da 50 a 90 °C; il trattamento dura poche ore ed

è adatto a prodotti per il pronto consumo.

L’ viene effettuata a temperature che vanno affumicatura a freddo da 20 a 30 °C; Il tempo di affumicatura varia da pochi giorni ad alcune

settimane. È un tipo di affumicatura che viene soprattutto utilizzato per gli

alimenti semigrassi come, per esempio, il salmone.

L’ prevede invece temperature che vanno affumicatura semicalda dai 25 ai 45 °C; si utilizza questa tipologia di affumicamento per trattare gli

insaccati (bacon, speck, lardo, pancetta, prosciutto ecc.).


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CONSERVAZIONE PER RIMOZIONE DI H2O

L’acqua è un fattore di crescita per i microrganismi, di conseguenza esistono sistemi di conservazione che si basano sulla sua eliminazione parziale o pressoché totale.


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ESSICCAMENTO

Ha lo scopo di eliminare quasi completamente l’umidità di un prodotto;

può essere ottenuto per mezzo di un riscaldamento prolungato o della

circolazione forzata di aria calda.

Metodi naturali: essiccamento solare (es. fichi secchi, prugne secche,

stoccafisso).

Metodi artificiali: essiccatoi ad aria calda, i quali si distinguono in

macchine di essiccamento ad armadio, a tunnel, a letto fluido, a spruzzo o

spray drying e a cilindri rotanti.


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CONCENTRAZIONE

Consiste nel ridurre l’umidità di un alimento impiegando temperature non

molto elevate e di preferenza sottovuoto (concentrato di pomodoro, latte

concentrato ecc.). Si distinguono le seguenti tecniche (eliminazione

parziale dell’acqua):

Concentrazione a caldo: evaporazione controllata a temperature

inferiori ai 100 °C in tempi lunghi o sotto vuoto in tempi brevi a 40-50 °C.

Concentrazione a freddo o crioconcentrazione: frutta

l’abbassamento del punto di gelo di una soluzione (es. succo di frutta).


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LIOFILIZZAZIONE

Sistema conservativo che consiste nel congelamento rapido o surgelazione dei prodotti alimentari e nella loro successiva

disidratazione per sublimazione.

Il termine liofilizzazione deriva da lio-filos = “liquido affine”, ed indica l’elevata capacità che hanno i liofilizzati di rigenerarsi con l’aggiunta di acqua.


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CONSERVAZIONE CON METODI CHIMICI

metodi chimici naturali I prevedono l’aggiunta

all’alimento da conservare, sostanze speciali che hanno la proprietà di impedire l’attività dei microrganismi e di fermare gli enzimi; quindi evitano che il prodotto si deteriori. Le sostanze naturali utili a conservare gli alimenti possono essere il sale, lo zucchero, l’olio, l’aceto e l’alcol etilico.

metodi chimici artificiali I prevedono l’aggiunta di

conservati chimici prodotti in laboratorio e servono per mantenere la freschezza, il gusto, il colore dell’alimento. I conservanti artificiali più usati sono gli antiossidanti e i conservanti.


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CONSERVAZIONE CON IL SALE

Il cloruro di sodio (NaCl) agisce in senso batteriostatico. Si usa:

a secco, per aspersione;

In salamoia, per immersione in soluzione acquosa di diversa concentrazione salina. La salamoia si distingue in:

debole: 10% di NaCl; media: 18-20% di NaCl; forte: 25-30% di NaCl.


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CONSERVAZIONE CON LO ZUCCHERO

Lo zucchero da cucina o saccarosio esplica la sua azione conservativa in modo analogo al sale, disidratando per osmosi i microrganismi e rendendoli pertanto inattivi. Il saccarosio deve comunque essere presente nell’alimento in concentrazione pari ad almeno 50-60%, in quanto percentuali basse possono favorire i fenomeni fermentativi.


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CONSERVAZIONE CON OLIO

L’olio di oliva e gli oli di semi in genere si impiegano per proteggere gli alimenti dal contatto con l’aria e impedire quindi lo sviluppo dei microrganismi aerobi (crescono meglio in presenza di O2). Per evitare il pericoloso Clostridium botulinum che è anaerobio i prodotti sott’olio (es. tonno, carciofini, ecc.), vengono sottoposti a trattamenti termici (pastorizzazione e sterilizzazione).


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CONSERVAZIONE CON ACETO

L’azione conservativa dell’aceto è dovuta al suo potere acidificante, per la presenza di acido acetico (CH3COOH) che abbassa notevolmente il pH, per cui si inibisce lo sviluppo di microrganismi. Questo metodo conservativo viene praticato solitamente per i vegetali precotti, denominati genericamente “sottaceti”.


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CONSERVAZIONE CON ALCOL ETILICO

Questo metodo si basa sulla proprietà che ha l’alcol etilico (CH3CH2OH) di creare un ambiente sfavorevole per lo sviluppo dei microrganismi.

Viene impiegato limitatamente nella conservazione di alcune varietà di frutta (es. ciliegie, pesche, uva, ecc.) che costituiscono i cosiddetti prodotti “sotto spirito”.


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CONSERVAZIONE CON

CONSERVANTI CHIMICI ARTIFICIALI

I conservanti chimici artificiali sono distinti in antiossidanti e conservanti secondari.

ANTIOSSIDANTI Gli impediscono la reazione chimica tra l’ossigeno dell’aria e l’alimento; tra gli antiossidanti ricordiamo l’acido ascorbico (vitamina C), l’acido citrico, l’acido tartarico e le lecitine.

CONSERVANTI SECONDARI I impediscono la crescita dei microrganismi (come le muffe). Tra i conservanti secondari ricordiamo l’acido sorbico, il sodio solfito e bisolfito, l’anidride carbonica, i nitriti e i nitrati di sodio e di potassio che oltre all’azione battericida rendono di un colore rosso più intenso le carni e gli insaccati.


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Negli ultimi decenni le persone hanno modificato il proprio stile di vita, adattandolo ai ritmi di lavoro veloci ed a tempi sempre più stretti. Così anche le abitudini alimentari sono andate modificandosi supportate da un’industria alimentare che offre una ricca varietà di cibo pronto, sicuro dal punto di vista igienico, senza rischio di contaminazione microbica e di ossidazione del cibo stesso.

additivi Per fare tutto questo, l’industria alimentare si serve degli

alimentari, sostanze aggiuntive ai prodotti alimentari.

devono sempre essere indicati tra gli ingredienti degli alimenti Essi dove sono presenti. Le etichette dei prodotti devono riportare sia la funzione dell’additivo nell’alimento finito (ad esempio colorante, conservante), sia la sostanza specifica usata, utilizzando il riferimento al relativo numero E o alla sua denominazione (ad esempio E 415 o gomma di xantano; si trova soprattutto nei prodotti dolciari, nelle salse, nelle caramelle, confetti e chewing-gum). Gli additivi che figurano più comunemente sulle etichette alimentari sono: i conservanti e gli antiossidanti • per prevenire il deterioramento da

ossidazione e aiutano la conservazione del prodotto alimentare.

i coloranti, gli emulsionanti, i dolcificanti, gli esaltatori di sapidità • per esaltare le caratteristiche sensoriali di un cibo

gli stabilizzanti, gli agenti gelificanti, gli addensanti, gli •antiagglomeranti per facilitare la lavorazione

Tutte queste sostanze vengono aggiunte agli alimenti per creare un

i conservanti esistono per proteggere beneficio al consumatore, infatti l’alimento principalmente dall’azione di batteri, funghi e muffe, tutelando la salute dell’uomo dalla presenza di sostanze velenose che possono essere letali per l’uomo come le tossine.


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Contro ogni tipo di microrganismo esiste un conservante specifico,

ecco spiegato perché nei prodotti alimentari si impiegano simultaneamente più conservanti. Sono dannosi alla salute? E’ la dose a fare il danno. Il segreto per non danneggiare la salute sta nel non abusare nel consumo di prodotti confezionati…E’ evidente che se facciamo colazione con una merendina ed un succo di frutta in scatola, pranziamo con una cotoletta confezionata e ceniamo con il brodo pronto in brik, stiamo abusando di conservanti nella nostra dieta. Come sempre vale quindi il principio della quantità: è la dose a fare il danno.

Attenzione ai coloranti E110 - E122 - E150d Un’attenzione in più si dovrebbe riservare per l’alimentazione dei bambini e delle donne incinte o in allattamento.

E110 E122 E150d

Dove? Marzapane

Succhi di arancia Marmellata di albicocche

Crema pasticcera Bevande di colore giallo

Gelati

Dove?

Gingerino Budini

Caramelle Gomme da masticare

Yougurt Conserve di frutta

Prodotti di caffetteria

Dove?

Coca cola Pepsi

Ice Tea Ginger

caramelle


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Per i più piccoli, propensi a consumare dolciumi e bibite, contenere l’ingestione di aromi alimentari può non essere facile ma è stato dimostrato da numerosi studi che alcuni coloranti (E110 ed E122 l’azorubina utilizzati negli aperitivi analcolici colorati di giallo e rosso) possono influenzare l’attività e l’attenzione dei bambini.


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METODO BIOLOGICO PER LA CONSERVAZIONE DEGLI ALIMENTI

La fermentazione

fermentazione La è un processo di trasformazione subito da varie

sostanze organiche per opera di microorganismi (lieviti, batteri, enzimi).

Esistono diversi tipi di fermentazione:

alcolica• Quella , usata nella nostra cultura per prodotti come il vino e la

birra, trasforma lo zucchero contenuto nel mosto in anidride carbonica

e alcol etilico

acetica• Quella , usata appunto per l’aceto, trasforma l’acido etilico in

acetico tramite un processo di ossidazione.

lattica• Quella , infine, è alla base di formaggi, crauti e yogurt e

trasforma gli zuccheri in acido lattico grazie all’azione di streptococchi e

lattobacilli.


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La birra è una bevanda alcolica che si realizza mediante la fermentazione di mosto a base di malto d’orzo che viene in un secondo tempo aromatizzata con il luppolo. Per realizzare tale prodotto, si fanno fermentare i ceppi di Saccharomyces Cerviseae oppure Saccharomyces Carlsbergensis insieme a zuccheri che derivano da sostanze contenti amido, ed una tra le più utilizzate è il malto d’orzo, o meglio l’orzo germinato e poi essiccato che tendenzialmente viene chiamato malto.

reazione chimica Abbiamo anche spiegato che la fermentazione è una

prodotta da microrganismi quali lieviti o batteri, che

anidride carbonica e alcoltrasformano le molecole di zucchero in . E’

proprio la produzione di anidride carbonica a determinare la

frizzantezza della nostra birra. Tutta quella prodotta durante la fermentazione rimarrà infatti disciolta all’interno del liquido, tendendo a salire al momento dell’apertura del contenitore o della bottiglia con il

classico “effetto bollicina”.


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CONSERVAZIONE CON METODI BASATI SULLA

ELIMINAZIONE DI ARIA

Per isolare i prodotti dall’aria è possibile ricorrere alla tecnica del confezionamento sottovuoto oppure confezionamento in atmosfera protettiva:

conservazione sottovuoto La si attua eliminando il contatto

dell’aria con l’alimento e quindi creando il vuoto all’interno del contenitore alimentare. Viene semplicemente eliminata l’aria dalla confezione.

cryovac Il è una tecnologia innovativa (high-tech) basata sulla

refrigerazione o congelazione dell’alimento racchiuso sottovuoto in una pellicola impermeabile e trasparente.

I vantaggi offerti dai sacchi Cryovac sono numerosi. Questi sacchi resistenti alle sollecitazioni meccaniche sono perfetti per garantire la sicurezza degli alimenti e la riduzione degli sprechi alimentari, lungo la catena di distribuzione, aumentando le possibilità di esportazione.


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confezionamento in atmosfera protettivaCon il , nella

confezione viene introdotta un'appropriata miscela di gas inerti, di norma azoto e anidride carbonica, che non interferiscono con le caratteristiche degli alimenti e limitano fortemente lo sviluppo batterico.

rallenta i Questo nuovo metodo ha molti vantaggi, prima di tutto perché meccanismi chimici e biologici che portano al deterioramento dell’alimento con il conseguente aumento del suo tempo di conservazione, ma anche perché consente di migliorare l’aspetto dei prodotti. Ecco allora che una bistecca può apparire di un colore rosso più vivo, un formaggio presentarsi meno unto in superficie e un salume offrire fette ben staccate le une dalle altre.

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