Osmosi e conservazione degli alimenti

L’osmosi è un processo in cui avviene la diffusione di un solvente attraverso una membrana semipermeabile in modo che la concentrazione di due soluzioni diventi la stessa.
Già nell’antichità nacque l’esigenza della conservazione degli alimenti che abbondavano in alcune stagioni.  Una delle cause che provocava la loro alterazione era la presenza di acqua che permette la proliferazione di microrganismi.  Fin dal primo millennio a.C. quindi  gli alimenti come carne e pesci erano essiccati o salati per aumentarne la conservazione

Si consolidarono quindi tecniche di lavorazione del cibo miranti all’allontanamento dell’acqua in essi contenuta. Il campo di applicazione si estese anche alla frutta per la quale era utilizzato lo zucchero.

Tali tecniche di conservazione degli alimenti si basano sul fenomeno dell’osmosi che svolge un ruolo cruciale nella conservazione degli alimenti disidratando i microrganismi, inibendone così la crescita e l’attività. Nel contesto della conservazione degli alimenti, questo principio viene applicato introducendo elevate concentrazioni di sale o zucchero negli alimenti. Ciò crea un ambiente ipertonico attorno ai microrganismi presenti negli alimenti.

L’acqua all’interno dei microrganismi si sposta quindi verso l’ambiente circostante a causa dell’osmosi, causando la disidratazione e l’inattività dei microrganismi. Ciò inibisce efficacemente la crescita e l’attività di batteri, lieviti e muffe che potrebbero altrimenti causare il deterioramento degli alimenti.

Se due comparti contenenti due soluzioni a diversa concentrazione sono separati da una membrana semipermeabile, che presenta la proprietà di farsi attraversare dalle molecole del solvente ma non da quelle del soluto si osserva che l’acqua passa dal compartimento a minore concentrazione a quello a maggiore concentrazione e la pressione che bisogna esercitare per impedire l’osmosi viene detta pressione osmotica. 

Osmosi

Se due soluzioni liquide sono separate da una membrana semipermeabile si possono verificare tre casi:

1) la prima soluzione è più diluita della seconda: in tal caso si parla di soluzione ipotonica

2) la prima soluzione è più concentrata della seconda: in tal caso si dice ipertonica

3) le due soluzioni hanno la stessa concentrazione molare: in tal caso sono dette isotoniche

In presenza di soluzioni ipotoniche o ipertoniche si verifica quindi l’osmosi che avviene spontaneamente e che tende a diluire la soluzione più concentrata.

Disidratazione osmotica

La disidratazione osmotica, metodo utilizzato per aumentare la durata di conservazione di frutta e verdura consiste nell’immergere l’alimento in una soluzione salina o zuccherina ad elevata concentrazione ovvero ipertonica.

Si verifica in questo modo il trasferimento di acqua dalla soluzione più diluita a quella più concentrata a causa della differenza di pressione osmotica.

Infatti le cellule sia animali che vegetali sono circondate da una membrana cellulare a doppio strato lipidico che consente il flusso di acqua dentro e fuori la cellula. A contatto con soluzioni ipertoniche quindi l’acqua fuoriesce dalla cellula in modo che i microrganismi non possano moltiplicarsi e accrescersi.

Le sostanze più comuni utilizzate per ottenere soluzioni ipertoniche atte a conservare determinati alimenti, anche grazie alle loro proprietà organolettiche e al basso costo, sono il sale da cucina ovvero NaCl e lo zucchero ovvero il saccarosio.

Utilizzando il sale da cucina si preparano le acciughe salate che abbondano nei paesi di mare in alcuni periodi dell’anno così come la carne, spesso di maiale, quando c’era l’esigenza di conservarla per il maggior tempo possibile.

Con lo zucchero si prepara la frutta sciroppata, la marmellata dove il materiale conservato viene cotto nello zucchero fino al punto di cristallizzazione.

Tale procedimento si presta alla conservazione di alcuni alimenti per i quali altre tecniche come la surgelazione non danno risultati adeguati. Questo processo pertanto è preferito rispetto ad altri metodi grazie alla sua proprietà di ritenzione di vitamine e minerali, colore, sapore e gusto.