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Stefania Albrizio » 6.Conservazione degli alimenti mediante calore e basse temperature


Alterazione degli alimenti

L’alterazione degli alimenti comporta una modifica delle proprietà di un alimento determinata da cause biologiche e/o chimico fisiche.

Alterazione causata da microorganismi

I microorganismi che possono contaminare un alimento sono batteri chemiorganotrofi e funghi (lieviti e muffe).

Tra i fattori che influenzano il loro sviluppo in un alimento sono da ricordare:

  • umidità e pressione osmotica
  • pH
  • presenza o assenza di ossigeno
  • radiazioni
  • presenza di sostanze chimiche
  • temperatura
  • contenuto di acqua.

Temperatura e crescita microbica


Acqua negli alimenti

L’acqua negli alimenti si trova in due forme:

  • acqua legata o incongelabile
  • acqua libera.

Il contenuto di acqua libera in un alimento è espresso attraverso il parametro “attività dell’acqua, aw

Aw è il rapporto tra la tensione di vapore acqueo di un alimento (p) e la tensione di vapore dell’acqua pura (po) alla stessa temperatura.

aw= p / po

0 < aw< 1

Acqua negli alimenti

In base al valore di aw gli alimenti sono classificati in:

  • alimenti ad elevata umidità, HMF (High Moisture Foods),

aw = 1.0 – 0.9

Es.: alimenti freschi (vegetali e animali)

  • alimenti ad umidità intermedia, IMF (Intermediate Moisture Foods),

aw = 0.90 – 0.60

Es.: cereali, marmellate, gelatine, prodotti sotto sale

  • alimenti a bassa umidità, LMF (Low Moisture Foods),

aw = 0.60 – 0.0

Es.: alimenti essiccati

Acqua e crescita microbica


Fonti di contaminazione


Conservazione degli alimenti

La conservazione degli alimenti viene effettuata:

  • per aumentare la shelf life
  • per aumentare le proprietà sensoriali
  • per mantenere o migliorare le proprietà nutritive
  • per garantire sicurezza.

Classificazione degli alimenti conservati

Conserve: prodotti sterilizzati, congelati, liofilizzati, essiccati, concentrati e/o addizionati con sostanze chimiche.

Semiconserve: prodotti pastorizzati, refrigerati, conservati in atmosfera controllata o modificata.

Prodotti trasformati: alimenti fermentati, salati, prosciugati, stabilizzati mediante stagionatura.

Classificazione delle tecniche di conservazione


Conservazione con il calore (trasferimento del calore -1)

Conduzione: riscaldamento lento di alimenti solidi

Convenzione: riscaldamento rapido di alimenti liquidi

Irraggiamento: senza trasferimento di calore all’alimento mediante microonde o radiazioni che non trasferiscono calore (raggi gamma o raggi x)

Conservazione con il calore (trasferimento del calore – 2)

I fattori da cui dipende l’efficacia di un trattamento con il calore sono:

  • Conducibilità termica degli alimenti e del contenitore
  • Velocità di penetrazione del calore
  • Termoresistenza dei microrganismi

Conservazione con il calore (tempo di morte termica)

Il TMT o TDT (thermal death time) rappresenta il tempo necessario ad uccidere un microrganismo ad una data temperatura, in particolari condizioni.

Tempi di morte termica diversi per microorganismi con differente termoresistenza

Tempi di morte termica diversi per microorganismi con differente termoresistenza

Equazione per il calcolo del tempo di morte termica

Equazione per il calcolo del tempo di morte termica


Conservazione con il calore – Blanching

E’ un trattamento in cui si utilizza un calore moderato al fine di inattivare gli enzimi e ridurre la carica microbica.

Si applica, in genere, a vegetali o a cibi che devono essere inscatolati.

Conservazione con il calore – Pastorizzazione

Nella pastorizzazione sono utilizzate temperature comprese tra 60° C e 80 ° C.

A tali temperature sono distrutte le forme patogene e sono disattivati gli enzimi.


Pastorizzazione in discontinuo

La pastorizzazione può essere effettuata con sistemi di lavorazione in discontinuo o in continuo

Schema di un pastorizzatore per la pastorizzazione in discontinuo del latte

Schema di un pastorizzatore per la pastorizzazione in discontinuo del latte


Pastorizzazione in discontinuo

Schema di un pastorizzatore per la pastorizzazione in continuo del latte

Schema di un pastorizzatore per la pastorizzazione in continuo del latte


Conservazione con il calore – Sterilizzazione

E’ il processo termico utilizzato per distruggere tutti i microrganismi che possono riprodursi negli alimenti durante lo stoccaggio e la distribuzione.


Appertizzazione

Si effettua sull’alimento (animale, vegetale, pietanze), solido o liquido, già inscatolato.

Si effettua sull'alimento (animale, vegetale, pietanze), solido o liquido, già inscatolato.


Confezionamento asettico

Si basa sulla sterilizzazione o pastorizzazione in continuo del prodotto allo stato sfuso e successivo confezionamento a freddo in ambiente asettico ed in contenitori sterilizzati.

Fasi del processo:

  • Sterilizzazione dell’impianto
  • Trattamento termico in continuo dell’alimento
  • Raffreddamento immediato
  • Trasporto asettico del prodotto alla macchina confezionatrice
  • Riempimento e chiusura ermetica in zona asettica della confezionatrice

Conservazione con le basse temperature

Permette di ottenere un effetto microbiostatico.

La temperatura a cui effettuare la conservazione va scelta in base alla temperatura minima di accrescimento (t. m. a.) dei microrganismi.

In alcuni casi l’effetto può essere anche microbicida e ciò dipende dal tipo di microrganismo e dalla natura del mezzo

Conservazione con le basse temperature – Refrigerazione

Le temperature impiegate sono comprese nell’intervallo –1 / +8 °C.

Un parametro importante ai fini di un’ottimale refrigerazione è l’ Umidità Relativa, U. R. (o R. H: Relative Humidity) espressa come valore percentuale.

Essa rappresenta il rapporto tra la quantità di vapore osservata in un volume di aria e la quantità massima che quello stesso volume potrebbe contenere nelle stesse condizioni di temperatura e pressione.

Refrigerazione in atmosfera controllata


Congelamento

Formazione di cristalli nel processo di congelamento

Formazione di cristalli nel processo di congelamento


Congelamento

I principali sistemi per il congelamento di un alimento sono:

  • per contatto dell’alimento con piastre fredde (alimenti di forma regolare);
  • mediante l’impiego di aria a circolazione forzata, a -40 ÷ – 50 °C;
  • mediante immersione in liquidi incongelabili (soluzioni di glicoli o di alcoli o salamoie);
  • mediante utilizzo di agenti criogeni, in particolare azoto liquido o anidride carbonica liquida.

Surgelazione

E’ ottenuta mediante la tecnica del congelamento ultrarapido. Il prodotto surgelato è mantenuto costantemente a valori di temperatura ≤ -18 °C.

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