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Aniello Anastasio » 5.Igiene e tecnologia dell'affumicamento


Affumicamento o affumicatura

Il processo di affumicamento è tra i più antichi metodi di conservazione che si conoscano ed è basato sulla formazione di sostanze ad azione antibatterica ed antiossidante che si sviluppano durante l’incompleta combustione di legno e piante aromatiche.

La conservazione non e dovuta soltanto all’azione fisica della disidratazione, ma anche all’azione chimica di sostanze volatili (alcoli, fenoli, resine e aldeidi).

In passato la temperatura raggiunta durante il processo di affumicamento era sufficientemente alta da ridurre la carica superficiale dei microrganismi in modo significativo.

Attualmente il processo ha scarso effetto sulla stabilità microbiologica dei prodotti ed è applicato principalmente per l’effetto sulle proprietà sensoriali.

Prosciutti cotti posti in una sala di affumicatura.

Prosciutti cotti posti in una sala di affumicatura.


Il fumo

Il fumo è il prodotto della combustione lenta ed incompleta del legno, in assenza di fiamma ed in atmosfera povera di ossigeno. E’ un sistema difasico con una fase dispersa o discontinua rappresentata dalla frazione solido liquida (goccioline di diamtero compreso tra 0,1 -10 μm cariche elttricamente) contenente tra le altre anche sostanze indesiderate come gli idrocarburi policiclici aromatici, riconosciuti cangerogeni ed una fase disperdente o continua gassosa rappresentata dal vapore acqueo contenente molte sostanze volatili responsabili della conservazione e dell’aroma conferito all’alimento.

Tale sistema è regolato dalla legge di Nerst in base alla quale i singoli componenti si distribuiscono fra le fasi secondo i loro rispettivi coefficienti di ripartizione.

In base al DM 209/96 il fumo: deve essere ottenuto per combustione di legno o vegetali legnosi o parti di essi allo stato naturale, ad esclusione di legni o vegetali impregnati, incollati o dipinti.

Legno destinato all’affumicatura a caldo.

Legno destinato all'affumicatura a caldo.

Trucioli di faggio destinati all’affumicatura.

Trucioli di faggio destinati all'affumicatura.


L’azione del fumo

Nel fumo di legna sono stati identificati più di 200 composti chimici principalmente acidi organici carbonilici, fenoli, basi organiche, alcoli, idrocarburi (compresi gli aromatici policiclici) e gas quali anidride carbonica, ossido di carbonio, ossigeno, azoto e protossido di azoto.
L’azione del fumo si esplica attraverso le sue proprietà:

  1. Aromatizzanti: azione dei Fenoli (metilguaiacolo, metacresoli, paracresoli).
  2. Tintoriali: azione dei Fenoli e dei Carbonilderivati (molecole gassose).
  3. Conservativa: Disidratazione superficiale.
  4. Antisettica (formaldeide, aldeidi, alcoli, fenoli, ac.Organici).
  5. Antiossidante (pirogalloli).

Parametri che influenzano la qualità del fumo

L’adsorbimento e la migrazione sono influenzate da fattori

riguardanti la tecnologia di affumicamento:

  • densità del fumo: l’adsorbimento superficiale è direttamente proporzionale alla densità;
  • temperatura del fumo e dell’alimento;
  • Umidità relativa del fumo (ottimale al 70-80%);
  • grado di rimescolamento del fumo;
  • durata dell’esposizione;
  • natura dei prodotti;
  • carico nella cella di affumicamento;
  • temperatura dell’affumicatoio;

riguardanti la tecnologia di produzione del fumo:

  • natura, composizione e umidità del legno;
  • temperatura di combustione;
  • quantità di ossigeno (flusso di aria insufflata);
  • tipo di generatore.

Produzione del fumo

I sistemi che generano fumo si dividono in:

  • affumicatoi tradizionali;
  • generatori ad incandescenza (elettrici o a gas);
  • generatori a frizione;
  • generatori a vapore.

Tra gli impianti ci sono quello tipo sterner (affumicatura a freddo), tipo altona (affumicatura a caldo) e tunnel di affumicamento (affumicatura a caldo).

Tra i vantaggi dell’utilizzo dell’affumicamento con generatore esterno di fumo c’è la maggiore igiene e salubrità e la possibilità di standardizzazione del processo.

La temperatura di combustione si attesta intorno ai 300-400°c (optimum 340°c).

La purificazione del fumo avviene attraverso passaggi in percorsi obbligati, dotati di appositi filtri.

Affumicatoio con generatore fumo esterno.

Affumicatoio con generatore fumo esterno.

Esempio di affumicatoio.

Esempio di affumicatoio.


Tipologie di affumicamento

Affumicamento a freddo

L’alimento viene riscaldato ad una temperatura compresa tra i 20 °c e i 25 °c, con una umidità relativa del 70%. Viene utilizzato per derrate semigrasse, la durata del trattamento può protrarsi per giorni.

Affumicamento semicaldo

L’alimento viene riscaldato ad una temperatura compresa tra i 25 °c e i 45 °c, con una umidità relativa del 75%. Viene utilizzato per prodotti come bacon, lardo, pancetta.

Affumicamento a caldo

L’alimento viene riscaldato ad una temperatura compresa tra i 50 °c e i 90°c per un breve arco di tempo, generalmente poche ore, viene utilizzato per prodotti di pronto consumo.

Spesso l’affumicatura è preceduta dalla salatura, che aumenta la disidratazione, contrasta la crescita dei microrganismi e conferisce maggior sapore.

Effetto del fumo sulle caratteristiche sensoriali

Influenza sul gusto

E’ il primo effetto ricercato dal produttore. Concorrono tutti i composti ma i più importanti sono quelli fenolici e carbonilici. I primi apportano sapore tipico, ma monotono e poco apprezzato più indispensabili sono il guaiacolo e il siringolo.

Effetto sul colore

E’ il secondo aspetto ricercato dal produttore. La tonalità dipende dal tipo di legno usato per la produzione del fumo, dal tipo di alimento, dalla densità, composizione e temperatura del fumo e durata di esposizione. Responsabili del colore sono i composti carbonilici per reazione con le proteine. Colori più intensi si hanno con fumi più ricchi di composti catramosi, mentre colori più cupi si hanno con legni resinosi.

Effetto sulla consistenza

L’effetto è evidente sul budello naturale dove le aldeidi reagiscono con le proteine dando una consistenza maggiore che causa per esempio la croccantezza dei wurstel; questo effetto non è possibile nei wurstel pelabili con budello cellulosico.

Altri effetti del fumo sugli alimenti

Effetto sulla stabilità microbiologica

Molti composti del fumo hanno un’azione battericida o batteriostatica, soprattutto la formaldeide e i composti fenolici.

L’attività maggiore si ha sui GRAM negativi (enterobacteriaceae), non si ha alcun effetto su lieviti e muffe.

Effetto antiossidante sui grassi

Dato da fenoli specie quelli ad alto punto di fusione, effetto molto gradito dai produttori di prodotti a base di carne di pollo.

Effetti indesiderati

Minimi sul valore nutrizionale con una diminuzione delle proteine per denaturazione dello strato esterno, riduzione del contenuto di aminogruppi. Contaminazione da idrocarburi aromatici policiclici molti dei quali sono precancerogeni. Formazione di n-nitrosogruppi.

Gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA)

La fase solida del fumo può contenere quindi diverse sostanze dannose per il consumatore. Tra queste una posizione di rilievo è occupata dagli IPA, alcuni dei quali sono stati dichiarati dall’IARC cancerogeni accertati.

Gli organi bersaglio di questi composti nei roditori sono prestomaco, polmoni, fegato ed è stata riscontrata tossicità ai sistemi riproduttivo ed ematopoietico.

La presenza di queste sostanze nei prodotti affumicati dipende da vari fattori, quali:

  • la quantità di ossigeno della camera di affumicamento: più l’ambiente è areato, minore la formazione di idrocarburi;
  • il contatto diretto tra fumo e prodotto da trattare;
  • la temperatura di produzione del fumo: temperature elevate favoriscono la formazione di composti cancerogeni.

Questi composti sono stati ritrovati in un’ampia gamma di alimenti affumicati nei quali il livello degli idrocarburi aromatici policiclici è risultato variabile tra 1 e 58 ppb.

I cancerogeni più comuni

Gli IPA cancerogeni comunemente trovati negli alimenti affumicati.

Gli IPA cancerogeni comunemente trovati negli alimenti affumicati.


Attività biologica degli IPA

Gli IPA possono essere presenti nell’alimento (anche non affumicato) fondamentalmente per due motivi.

Contaminazione dell’ambiente:

  • produzione di energia per usi domestici e industriali;
  • distruzione dei rifiuti;
  • incendi;
  • distillazione di idrocarburi fossili;
  • produzione di carbon coke.

Contaminazione con la tecnologia degli alimenti

  • idrogenazione dei grassi;
  • tostatura;
  • cottura;
  • affumicamento;
  • additivi e coadiuvanti tecnologici.

Legislazione riguardo gli IPA

Al fine di salvaguardare la salute del consumatore l’UE ha fissato dei limiti massimi, riferiti al benzopyrene che rappresenta il composto marker della contaminazione da IPA, per diverse matrici alimentari nelle quali la presenza del l’idrocarburo può essere dovuta a contaminazione ambientale, errata tecnologia o una combinazione delle due.

Regolamento CE 1881/200

  • Benzo(a)pirene oli e grassi per alimentazione umana destinati al consumo diretto o a essere usati come ingredienti di un prodotto alimentare: 2,0 ug/kg.
  • Alimenti per lattanti e per la prima infanzia e alimenti di proseguimento.
  • Alimenti per l’infanzia e alimenti a base di cereali destinati a lattanti e ai bambini.
  • Alimenti dietetici a fini medici speciali destinati in modo specifico ai lattanti: 1,0 ug/kg.
  • Carni affumicate e prodotti a base di carni affumicate: 5,0 ug/kg.
  • Muscolo di pesce affumicato e prodotti della pesca affumicati esclusi i molluschi bivalvi: 5,0 ug/kg.
  • Muscolo di pesce diverso dal pesce affumicato: 2,0 ug/kg.
  • Crostacei e cefalopodi non affumicati: 5,0 ug/kg.
  • Molluschi bivalvi: 10,0 ug/kg.

Il fumo liquido o aroma di fumo

Parallelamente alla fissazione di limiti l’UE ha previsto, fissandone requisiti e limiti di impiego, l’utilizzo di fumo liquido.

Per fumo liquido si definisce l’estratto liquido delle componenti aromatiche del fumo prodotto naturalmente.

L’aroma di fumo o essenza di fumo nasce negli usa alla fine del 1980 dove oggi è utilizzato nella produzione di circa l’80% degli alimenti affumicati.

Produzione del fumo liquido

Il fumo liquido è ottenuto dalla combustione di legni selezionati.

Diagramma di produzione del fumo liquido:

  • condensazione fumo entro condensatori freddi;
  • passaggio fumo condensato entro una colonna d’acqua in controcorrente;
  • raffinamento;
  • purificazione fumo (eliminazione catrami, resine, ipa, etc);
  • fase di estrazione (evaporazione solventi organici).

Per pirolisi del legno in una camera di combustione a 300-400°c si produce fumo che viene convogliato in una torre di condensazione dove in controcorrente incontra un flusso di acqua. Segue poi la depurazione per estrazione e filtrazione e si ottiene un liquido denso come pece ricco di sostanze aromatiche e povero di sostanze indesiderate.

Impiego del fumo liquido

Il fumo liquido può essere applicato sulla superficie del prodotto con tre modalità: per immersione, docciatura e per nebulizzazione. Può infine essere direttamente incorporato o iniettato nell’impasto.

La nebulizzazione è usata per salumi di piccole dimensioni come salsicce e wurstel e per formaggi di piccole pezzature mentre l’immersione o la docciatura per quelli di grosse dimensioni.

Le applicazioni di superficie sono da preferire perché concorrono alla coagulazione superficiale delle proteine e alla formazione della cosiddetta “pelle” del prodotto.

Nel caso si voglia incorporare l’aroma si può diluire in salamoia come avviene nella produzione del provolone affumicato o altri formaggi salati. Nell’affumicamento di prodotti trattati con nitriti la miscelazione diretta nell’impasto è sconsigliata per il rischio di formazione di nitrosammine.

Anche il pH basso del prodotto è importante. Se infatti particolarmente basso si potrebbe verificare una certa denaturazione proteica con successiva interferenza con le proprietà gelificanti della miscela carnea.

Le quantità di aroma di fumo utilizzate di solito sono: (in salamoia al 6%)

  • per prodotti con aroma delicato (mortadelle e wurstel) 125-250 g/100kg;
  • per prodotti come salami stagionati 250 – 500 g/100kg.

Vantaggi e svantaggi dell’uso del fumo liquido

La diffusione del suo utilizzo è dovuta a diversi fattori:

  • praticità d’impiego e minori costi;
  • facilità del dosaggio;
  • controllo delle sostanze indesiderate (IPA);
  • assenza di camere di combustione;
  • notevole riduzione dell’impatto ambientale.

Gli svantaggi dell’uso di fumo liquido comprendono:

  • maggiore ritenzione dell’acqua del prodotto;
  • riduzione della già scarsa attività antibatterica, specialmente su lieviti e muffe;
  • la formazione eventuale di nitrosammine;
  • irregolare deposizione sulla carne (ovviata da precipitazione elettrostatica);
  • l’aroma ottenuto non soddisfa a pieno nei prodotti tradizionali.

Rischi dell’affumicamento

In Italia il suo impiego è consentito dal 1992 con D. L.vo 25 gennaio, n. 107 che regolamenta gli aromi destinati ad essere impiegati negli alimenti e che tra le altre cose fissa i requisiti di purezza del fumo:

  • Benzo(a)pirene <10 μg/kg;
  • Benzo(a)antracene <20 μg/kg;
  • Arsenico: <3 ppm;
  • Mercurio <1ppm;
  • Cadmio <1ppm;
  • Piombo <1 ppm;
  • Nitrosammine volatili < 1 μg/kg;

e la quantità massima di benzopirene che può essere presente nei prodotti alimentari trattati con aroma di fumo che è pari a a 0,03 μg/kg.

Tecnologia di produzione del salmone affumicato

La materia prima viene scongelata, le specie maggiormente utilizzate sono:

  • Salmo sala;
  • Oncorhynchus tschawitsha (king salmon): salmone reale;
  • Oncorhynchus kisutch (coho salmon, silver salmon ): salmone argentato;
  • Oncorhynchus nerka (Sockeye salon, Red salmon): salmone rosso;
In alto: Esemplare di Salmo Salar. In basso: Esemplare di Oncorhynchus tschawitsha. (Img tratte da wikipedia)

In alto: Esemplare di Salmo Salar. In basso: Esemplare di Oncorhynchus tschawitsha. (Img tratte da wikipedia)


Diagramma di flusso


1° fase: scongelamento materia prima e filettatura

I salmoni catturati vengono dissanguati ed eviscerati ed immediatamente congelati.

La prima fase è il ricevimento della materia prima con la valutazione delle condizioni igienico sanitarie inerenti il trasporto (con particolare riferimento alla temperatura).

Successivamente si opera lo scongelamento dei salmoni che usualmente avviene tramite immersione in acqua corrente, dopodichè sono posti in casse di polistirolo pronti per essere immessi nel ciclo di lavorazione.

Successivamente vengono decapitati meccanicamente, viene estratta la colonna vertebrale ed ottenuti filetti (meccanicamente o anche manualmente).

2° fase: salagione

La fase successiva è quella della salagione.

Il sale si trova in natura cristallizzato in giacimenti naturali sorgenti salse e acqua di mare.

E’ usato da secoli come conservante negli alimenti per aspersione, miscelazione, disciolto in salamoia. Oltre al cloruro sodico contiene solfati e cloruri di potassio, calcio e magnesio che lo rendono igroscopico, è per questo che viene torrefatto.

La salatura può avvenire a secco (utilizzando sale marino che viene cosparso sulla superficie di taglio dei filetti), oppure a umido (per iniezione o per immersione in salamoia).  E’ opportuno che, anche in questa fase, si faccia molta attenzione al rispetto delle norme igieniche.

E’ assai importante che si utilizzi la giusta dose di sale per evitare, in caso di quantitativi eccessivi, di compromettere il gusto finale del prodotto o, nel caso di un dosaggio insufficiente, di mettere a rischio la giusta conservabilità del prodotto medesimo. Nel caso della salatura a secco, dopo permanenza in cella frigorifera dei filetti per circa 8-24 ore, il sale viene rimosso in acqua corrente, così da avere un prodotto “dolce” con tenore salino inferiore al 3-4%.

2° fase: salagione (segue)

Azione conservatrice del sale:

  • il sale favorisce la diminuzione dell’activity water (aw) importante parametro che se è superiore a certi valori favorisce la proliferazione batterica;
  • l’effetto inibente specifico dello ione sodio agisce direttamente sulle cellule batteriche.

I fattori che influenzano la penetrazione del sale sono:

  • la temperatura;
  • la concentrazione della salamoia;
  • tempo di contatto;
  • sfregamento.

3° fase: affumicatura

Si arriva quindi alla fase di affumicatura.

Normalmente i salmoni vengono affumicati a freddo.

Una volta inseriti nel forno i salmoni subiscono un trattamento di circolazione di sola aria a temperature di 22-24°c per circa sei ore (fase di essiccamento).

Successivamente viene convogliato nel forno il fumo per circa sei ore alla temperatura di 22-24°c (fase di affumicamento vero e proprio).

4° fase: spellatura, rifinitura ed affettatura

I filetti vengono quindi spellati e viene effettuato un taglio orizzontale delle baffe con rimozione dei corpi estranei (pelle, spine) dai filetti affumicati non ancora affettati.

Successivamente vengono affettati con taglio automatico i filetti affumicati e dopo spellatura.

Vengono preparate le buste di salmone affettato con interposizione del film plastico tra le singole fette con collocazione su vassoi di carta.

Successivamente i filetti vengono inscatolati e confezionati sottovuoto.

Esempio di confezione di salmone affumicato.

Esempio di confezione di salmone affumicato.


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