Conservazione degli alimenti

Le alterazioni degli alimenti sono provocate prevalentemente da microrganismi ed enzimi; più limitate e più facilmente controllabili sono le alterazioni dovute unicamente ad agenti chimici, quali l’ossigeno dell’aria e l’umidità. Le tecniche di conservazione, da una parte, devono consentire o eliminare, o per lo meno ridurre al massimo, le attività microbiche ed enzimatiche e, dall’altra devono garantire il mantenimento del potere nutritivo, evitando anche variazioni dei caratteri organolettici che possano rendere il prodotto meno appetibile e gradito.

L’attitudine alla conservazione di un prodotto alimentare è strettamente correlata alla sua composizione: tenore idrico elevato, forte contenuto proteico, basso contenuto in glucidi solubili, pH intorno alla neutralità. I metodi di conservazione degli alimenti sono svariati e possono essere distinti in:

1)        Conservazione per azione del freddo

2)     Conservazione per azione del calore

3)     Altri sistemi di conservazione

Il raffreddamento, attenuando la vitalità dei microrganismi e provocando in genere un rallentamento della velocità di tutte le reazioni, costituisce una tecnica basilare per la conservazione delle derrate deperibili. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, non elimina le cause di alterazione, per cui la conservazione per mezzo del freddo è limitata nel tempo e condizionata dal mantenimento delle derrate a basse temperature senza soluzione di continuità dalla produzione al consumo vale a dire dall’esistenza di una valida catena del freddo. Sfruttano l’azione del freddo i seguenti sistemi di conservazione:

a)      Refrigerazione: si realizza raffreddando e conservando le derrate a temperature particolarmente basse, tali comunque da non provocare il congelamento dei liquidi cellulari. Un sistema, applicato a prodotti aventi un rapporto superficie/massa  piuttosto elevato (ad es. spinaci, insalata) è il vacuum cooling, consistente nel sottoporre le derrate, poste in un’adatta autoclave, all’azione del vuoto spinto: parte dell’acqua presente nel prodotto vaporizza a spese del contenuto di calore della derrata stessa che così si raffredda.

Altro processo, specie nella conservazione di alcune varietà di frutta (agrumi, mele) è quello che associa la refrigerazione all’azione delle cosiddette “atmosfere controllate” (gas storage): le derrate refrigerate sono mantenute in un’atmosfera in cui le percentuali di ossigeno e biossido di carbonio, nonché umidità, opportunamente predeterminate, consentono di diminuire il deperimento provocato dal metabolismo delle derrate stesse e dall’azione di eventuali attacchi fungini.

E’ in ogni caso evidente che la refrigerazione rallenta la velocità dei processi distruttiva in maniera modesta, per cui la conservazione dei prodotti è limitata, a seconda dei casi da qualche giorno a pochi mesi; per contro, poiché la temperatura difficilmente scende al di sotto di -1, -2 °C e dato che la conservazione si effettua di solito in condizioni di umidità controllate, le caratteristiche dei prodotti rimangono praticamente inalterate.

b)      Congelazione e surgelazione: sono entrambi processi di raffreddamento in cui si raggiungono temperature sufficientemente basse da provocare la solidificazione di parte e talvolta di tutta la frazione liquida presente nelle derrate alimentari. Sotto il profilo puramente tecnologico la differenza tra i due processi risiede nella diversa velocità con la quale si realizza l’avanzata del fronte del ghiaccio nel prodotto; nel caso della congelazione l’avanzata può essere piuttosto lenta, nel caso della surgelazione, viceversa, deve sempre essere rapida.

Tuttavia le note e, talvolta, marcate differenze di qualità riscontrabili fra prodotti congelati e surgelati, non dipendono solo da differenze nell’andamento dei processi chimico-fisici che si hanno nel corso del raffreddamento, in quanto per la produzione e il commercio dei surgelati devono essere osservate particolari norme che non sono prescritte nei congelati. Precisamente, può godere della denominazione di surgelato solo un prodotto che:

–         Sia ottenuto da materie prime di buona qualità

–         Abbia subito un processo di congelazione rapida tale che al termine del processo la temperatura risulti minore o uguale a – 18°C in tutta la sua massa

–         Sia mantenuto a una temperatura di conservazione non superiore a -18°C fino al momento della vendita al consumatore

–         Sia stato imballato all’origine

Mentre è abbastanza ovvio che la buona qualità iniziale può costituire già di per sé una certa garanzia, meno evidente appare l’effetto del raffreddamento rapido sulla qualità del prodotto finale. Il fenomeno si può, tuttavia, interpretare qualora si tenga presente la distribuzione statistica delle energie delle particelle nei fluidi.

Quando si sottrae calore a un liquido, le particelle che hanno livelli energetici più elevati si “immobilizzano” per prime e costituiscono “centri di cristallizzazione” per le particelle vicine che via via, continuando la sottrazione di calore andranno a ingrossare i nuclei di condensazione originari. Se, in un dato intervallo di tempo, la sottrazione di calore avviene lentamente, il numero delle particelle immobilizzate e quindi dei centri di cristallizzazione è limitato e si formano pochi grossi cristalli; se, viceversa, la sottrazione di calore è rapida, il numero delle molecole che funzionano da centri di cristallizzazione è elevato e si formano numerosi microcristalli. Quando il raffreddamento avviene lentamente, i grossi cristalli che si formano producono la rottura delle membrane cellulari: ne risulta un prodotto che, appena scongelato, è poco gradevole perché è insipido e stopposo.

Praticando un raffreddamento rapido, invece, si ha la formazione di microcristalli che non determinano danni alle strutture cellulari e, pertanto, tale procedimento consente di conservare le caratteristiche del prodotto molto più di quanto non faccia la congelazione lenta. La temperatura finale varia da prodotto a prodotto, poiché da prodotto a prodotto variano le percentuali di acqua. Per il mantenimento successivo è indispensabile che la conservazione avvenga costantemente a temperature molto basse. In tabella vengono riportate la temperatura di conservazione e la durata, comunemente ammessa, di alcuni prodotti surgelati.

Prodotto Temperatura °C Durata media di conservazione
Pesce magro -10-20-30 40 giorni4 mesi9 mesi
Pesce grasso -10-20-30 15 giorni45 giorni6 mesi
Carne di bue -10-20-30 3 mesi1 anno2 anni
Carne di maiale -10-20-30 2 mesi7 mesi18 mesi
Pollame -10-20-30 3 mesi10 mesi2 anni
Spinaci -10-20-30 1 mese7 mesi2 anni
Piselli -10-20-30 2 mesi14 mesi2 anni
Fragole -10-20-30 1 mese14 mesi2 anni

 

La conservazione degli alimenti mediante riscaldamento è un sistema diffuso: dopo aver subito un riscaldamento a temperatura sufficientemente alta, prolungato fino alla distruzione di tutti i microrganismi la quasi  totalità dei cibi può essere conservata per lunghi periodi. Tuttavia il riscaldamento, specie se prolungato, può indurre notevoli modificazioni nella composizione chimica, tali da diminuire il potere nutritivo o far variare i caratteri organolettici dell’alimento. Pertanto, secondo le necessità, vengono seguiti due indirizzi diversi noti come sterilizzazione e pastorizzazione.

a)      La sterilizzazione consente la distruzione completa dei microrganismi e delle loro spore; è effettuata  temperature superiori a 100°C (in genere fra 115 e 150 °C) regolando il rapporto temperatura/tempo di riscaldamento sulla base di una norma costante: quanto più elevata è la temperatura tanto più breve è il tempo di riscaldamento e viceversa. Tale sistema varia da prodotto a prodotto e deve tener conto di numerosi fattori tra i quali:

–         Specie e numero di microrganismi presenti

–         Velocità di propagazione del calore attraverso l’alimento e il contenitore

–         pH del prodotto da conservare; di solito quanto più basso è il pH, tanto più facile risulta la sterilizzazione

b)      Nel caso della pastorizzazione il riscaldamento, effettuato a temperature minori di 100°C, spesso tra 70 e 80°C, e per tempi limitati assicura un calo dell’attività microbica, ma non provoca la distruzione delle forme sporiche. Gli alimenti pastorizzati sono conservabili, quindi, per un periodo limitato di tempo, specie se tenuti a temperatura ambiente, ma mantengono quasi del tutto integre le loro caratteristiche chimiche e fisiche.

Nell’ambito degli altri sistemi di conservazione si annoverano:

1)        Conservazione mediante diminuzione di acqua: la riduzione del tenore idrico di un alimento a valori al di sotto dei quali è inibita l’attività microbica e sono ostacolate le reazioni chimiche e biochimiche, consente di prolungare la durata di conservazione.

La percentuale di acqua da eliminare varia in funzione della natura del prodotto da conservare: in alcuni casi si giunge ad una disidratazione quasi completa, mentre in altri è sufficiente asportare il 60-70% dell’acqua perché l’aumento di concentrazione così realizzato crei condizioni non idonee allo sviluppo microbico (ad es. concentrati di pomodoro).

La concentrazione mediante evaporazione, anche quando avviene sotto vuoto, richiede sempre un riscaldamento abbastanza prolungato e di conseguenza comporta perdite dei valori nutritivi. Al fine di evitare tali perdite si può ricorrere all’osmosi inversa in cui il prodotto è posto a contatto con una soluzione più concentrata, cosicché l’acqua esce per effetto osmotico.

Un altro procedimento adoperato consiste nel riscaldamento a microonde che consente di ridurre i tempi di riscaldamento. Altre tecniche sfuttano la liofilizzazione che si attua su prodotti sottoposti a congelazione rapida e facendo sublimare il ghiaccio a bassa temperatura e sotto vuoto spinto.

2)     Conservazione con l’impiego di additivi chimici. In senso stretto additivi sono tutte le sostanze che si trovano in un alimento che non rientrano nella composizione naturale di questo. L’impiego degli additivi trova giustificazione solo nel caso in cui

a)      Si debbano proteggere le proprietà nutritive dell’alimento: ad esempio l’aggiunta di antiossidanti ai grassi impedisce o ritarda i fenomeni di irrancidimento oltre che la perdita di vitamina A

b)      Si possa migliorare l’aspetto dei prodotti non altrimenti utilizzabili per l’alimentazione umana; gli additivi usati in tali casi sono coloranti, aromatizzanti, emulsionanti, che hanno in genere funzione conservativa

c)      Si possa migliorare la conservazione  delle derrate alimentari diminuendo così gli scarti; in questo caso vengono usati antimicrobici, gas inerti, antiossidanti

Ovviamente gli additivi devono essere innocui e non presentare effetti tossici. Antimicrobici riconosciuti sicuramente innocui sono: l’acido sorbico, l’acido propionico e i loro sali di sodio, potassio e calcio, il p-ossibenzoato di metile, etile e propile. E’ inoltre consentito l’uso di biossido di zolfo e solfiti, ma limitatamente e in funzione di precise necessità tecnologiche.

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Author: Chimicamo

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