ASPETTI TECNOLOGICI E MICROBIOLOGICI PER LA
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1 U.O. n 3 Università degli Studi di Udine ASPETTI TECNOLOGICI E MICROBIOLOGICI PER LA PRODUZIONE DI ALIMENTI DI ORIGINE VEGETALE SU PICCOLA SCALA Dott.ssa Elena Venir Dipartimento di Scienze degli Alimenti elena.venir@uniud.it Orientamento multifunzionale delle aziende agricole/agroalimentari quale strategia per valorizzare le produzioni aziendali in un ottica commerciale di prodotti di nicchia, di filiera corta e di circuiti brevi. Tra le attività collaterali si possono includere Somministrazione di alimenti /prodotti trasformati finiti (es. agriturismo, frasca, osmiza ) Vendita di alimenti/ prodotti trasformati 1
2 Problematiche inerenti la lavorazione di prodotti vegetali in piccole realtà produttive 1) Prodotto 2) Strutture e locali Impiantistico/ strutturale Problematiche inerenti la lavorazione di prodotti vegetali nelle piccole realtà produttive 1) Prodotto Variabilità in termini di tecniche di produzione e tipologie merceologiche (materia prima e prodotti finiti) richiedono di volta in volta specifiche considerazioni riguardanti la sicurezza per il consumatore requisito essenziale perseguibile attraverso interventi anche diversi, ma sempre riconducibili a pochi, seppure fondamentali, parametri 2
3 Problematiche inerenti la lavorazione di prodotti vegetali nelle piccole realtà produttive 2) Impiantistico / strutturali Scarsa disponibilità di macchine/ impianti adatti alla trasformazione di piccole quantità, compatibili con la produzione media delle realtà agricole locali Elevati costi di gestione o implementazione di nuovi laboratori 1) Prodotto ATTIVITA DIRICERCA E TRASFERIMENTO ESIGENZA: SICUREZZA DELLE PRODUZIONI IN PICCOLE REALTA AGROALIMENTARI NEL RISPETTO DELLE TRADIZIONI LOCALI Collaborazione con organi di controllo ASL TS Lavoro sul territorio Analisi dei sistemi di produzione Interventi correttivi 3
4 Varie tipologie di derivati vegetali: Surgelati Essiccati; liofilizzati Disidratati / osmotizzati (salamoia, sciroppi, canditi, ecc.) Fermentati (rape, crauti, cetriolini, cipolle ecc. fermentati) Stabilizzati al calore Acidi / acidificati pastorizzati Non acidi sterilizzati. Tra tutte le categorie, le conserve da trattamento al calore sono certamente le più diffuse nelle piccole realtà produttive LE CONSERVE VEGETALI Una conserva vegetale può essere definita come un prodotto stabilizzato mediante uno o più interventi tecnologici, volti a minimizzare le cause di deperimento di natura biologica, chimica, fisica, microbiologica e confezionato in modo tale da preservare le condizioni di stabilità che rendono l alimento conservabile a temperatura ambiente. FATTORI DI STABILITÀ DELLE CONSERVE VEGETALI INTRINSECI fattori propri dell alimento ph, contenuto di acqua (a w ), potenziale ossido riduttivo, presenza di nutrienti, composti che possono facilitare o inibire la crescita microbica. ESTRINSECI fattori derivanti dall ambiente circostante temperatura (eventuale trattamento termico e/o di conservazione) atmosfera circondante l alimento. 4
5 Nel caso delle conserve vegetali trattamenti di trasformazione -es. trattamenti termici o utilizzo di olio come liquido di governo favoriscono l istaurarsi di condizioni anaerobie 1- contenimento di fenomeni ossidativi e pertanto desiderate ai fini della stabilità di colore e/o caratteristiche nutrizionali 2- inducono condizioni ottimali per lo sviluppo di importanti patogeni, quali ad es. Clostridium botulinum. È quindi fondamentale definire i passaggi tecnologici in funzione del tipo di microflora potenzialmente presente anche in relazione alla presenza/assenza di aria. Formulazione delle ricette della tradizione L assenza di sostanze ad azione antimicrobica, che dà valore alle produzioni artigianali, condiziona il processo produttivo, il quale deve essere definito più accuratamente in relazione alla assenza di ostacoli aggiuntivi tipici delle produzioni industriali. 5
6 Fattori estrinseci Fattori estrinseci che influenzano la stabilità delle conserve Trattamento termico Fattori estrinseci- trattamento termico Pastorizzazione Trattamento termico 100 C; Eliminazione di maggior parte delle forme vegetative dei microrganismi; Inattivazione di enzimi; Inefficace per gran parte delle spore batteriche. Sterilizzazione Trattamento termico a temperature > 100 C ( 121 C) Per poter trattare a temperature maggiori della temperatura di ebollizione dell acqua autoclavi Distruzione delle spore batteriche 6
7 PERICOLI MICROBIOLOGICI ASSOCIABILI AI PRODOTTI VEGETALI Contaminazione iniziale Processo di trasformazione Terreno, acque di irrigazione, concimi utilizzati Parassiti e microrganismi patogeni sopravvivono mesi o anni nei fanghi di depurazione e nel suolo concimazione organica = pericolo contaminazione da patogeni Manipolazione, confezionamento, contatto con le macchine/impianti utilizzati per la raccolta ed il trasporto Specifiche condizioni selezionate durante la trasformazione (ph, a w, anaerobiosi ) Microrganismi rilevanti per la sicurezza microbiologica dei prodotti di origine vegetale Listeria monocytogenes Enterobacteriaceae(Salmonelle, coliformi ) Clostridium botulinum selezionati sulla base delle conoscenze relative al settore dei vegetali e considerando i criteri microbiologici contemplati nel Regolamento (CE) 2073/2005, 1441/2007 e successive modifiche ed integrazioni Forme termosensibili L. monocytogenes, Salmonella, Escherichia, Yersinia e Shigella Forme termoduriche C. Botulinum 7
8 C. botulinum anaerobio obbligato sporigeno, spore sono ubiquitarie intossicazione alimentare: tossina (botulinica) preformata e già presente nell alimento; Pericolo determinato dalle forme termoduriche che sono in grado di sopravvivere alla pastorizzazione. Se l ambiente è favorevole germinazione forma vegetativa, moltiplicazione e, se le condizioni lo consentono, produzione tossina botulinica. C. botulinum Anche pochi giorni sono sufficienti a determinare la produzione di tossina Prodotto Condizioni specifiche Tempo produzione Cavoli triturati, confezionati sotto vuoto tossina (giorni) 21 C 10 Insalate pronte 15 C - 25 C 14-4 Lattuga, cavoli, broccoli, carote e fagiolini verdi 21 C 6 Lattuga confezionata 21 C 17 Ortaggi freschi pronti per il consumo e insalate pronte in atmosfera protettiva 15 C Patate al forno 22 C - 30 C 7-3 Patate confezionate sotto vuoto 10 C - 22 C 9-3 non sempre si ingenerano nei prodotti contaminati modificazioni delle caratteristiche sensoriali percepibili dal consumatore. 8
9 C. botulinum C. botulinum viene suddiviso proteolitici non proteolitici Proprietà salienti Gruppo I proteolitici Gruppo II non proteolitici ph Concentrazione inibente di sale (NaCl) 10% 5% Temperatura minima di crescita ( C) La conoscenza dei requisiti di crescita del C. botulinum permette di intervenire sui fattori intrinseci e/o estrinseci in modo tale da renderli sfavorevoli alla crescita e/o alla germinazione delle spore presenti. 9
10 Es: ph degli ingredienti utilizzati per la produzione di fagiolini sott olio. Produzione seguita nella zona del Carso. Il trattamento di acidificazione ha determinato l abbassamento del ph a valori di sicurezza nel caso dei fagiolini, mentre non è risultato efficace nel caso degli spicchi interi di aglio (ph 4.77). Il semplice porzionamento dell aglio ne ha garantito l acidificazione a valori inibitori per il C. botulinum. ph Ortaggi freschi Dopo acidificazione Fagiolini 6.16 ± ± 0.08 Aglio intero 5.81 ± ± 0.32 Aglio in fettine 5.81 ± ± 0.07 Problematiche inerenti la lavorazione di prodotti vegetali in piccole realtà produttive 1) Prodotto Manuale frutto di conoscenze in materia di prodotti e tecniche di produzione a seguito di interventi attuati in alcuni laboratori di trasformazione del Carso Triestino, resi possibili dalla collaborazione tra Università, Organi di Controllo, Associazioni dei Produttori e Produttori. 10
11 Problematiche inerenti la lavorazione di prodotti vegetali 2) Impiantistico / strutturali Scarsa disponibilità di macchine/ impianti adatti alla trasformazione di piccole quantità, compatibili con la produzione media delle realtà agricole locali Elevati costi di gestione o implementazione di nuovi laboratori Soluzione MIERI = microimpianto/ prototipo Passatrice Raccordo per il travaso in concentratore Concentratore / cuocitore Caldaia per il riscaldamento dell acqua Autoclave Banco di lavoro Vasca di lavaggio /pastorizzazione Riempitrice automatica Pannello di controllo 11
12 Prodotti ottenuti con macchina prototipo dall U.O. di Udine Sugo vegetale Sugo di peperoni Crema di zucchine Passata di more Passata di ciliegie e amarene Passata di pesche Confettura di uva Bacò Passata di pomodoro OTTIMIZZAZIONE DIPRODUZIONI DINICCHIA IN RIFERIMENTO AGLI ASPETTI: 1. DI PRODOTTO (CARATTERISTICHE COMPOSITIVE) 2. DI LAVORAZIONE CON LO SPECIFICO IMPIANTO 3. DISTABILITA (CHIMICO-FISICA E MICROBIOLOGICA) CON MODALITA CHE HANNO PREVISTO L USO DIINGREDIENTI ALTERNATIVI AI TRADIZIONALI ADDITIVI 12
13 1. Prodotto 3. Stabilità Ingredienti Sugo vegetale (pomodori, peperoni, cipolle, zucchine) acidificato con succo di mela ph 1-Peperoni Pomodori Zucchine 6.25 Miscela (dopopassatura) passatura) 4.72 Succo di mela 2.75 Miscela + succo di mela + sale 4.25 Acqua di condensazione (dopo concentrazione) 4.62 Prodotto finito (concentrato 50%) Stabilità Sugo di peperoni acidificato con passata di kiwi Ingredienti ph Passata di kiwi (kiwi privati della buccia) 3.43 Peperoni freschi 4.95 Peperoni tritati + passata kiwi (10% p/p) Sugo concentrato del 50%
14 2. Lavorazione con specifico impianto Crema di zucchine (prodotto sterilizzato non acido) Utilizzo della vasca di concentrazione per la cottura degli ingredienti (olio+scalogno) Scottatura delle zucchine (60 al cuore): trattamento sufficiente per l inattivazione enzimatica e la stabilizzazione del colore, ma prodotto ancora sodo resa alla passatura inconsistente. Soluzione: recupero del prodotto tre cicli di passatura usando setacci con diametro dei fori via via crescenti granulometria ottimale (piccoli pezzi dispersi in una fine purea) Crema di zucchine (prodotto sterilizzato non acido) ph: 5.91 Aggiunta ingredienti (scalogno + sale + pepe + burro + form. grana) Concentrazione del 50% viscosità eccessiva: alcune difficoltà nella fase di riempitura che è stata terminata manualmente Sterilizzazione (importante verificare la cinetica del trattamento termico con sonda blindata) 14
15 1. Prodotto Passata di more di rovo zucchero aggiunto circa 9% no pectine aggiunte concentrazione del 50% ph finale: Prodotto 2. Lavorazione con specifico impianto Scottatura Passata di ciliegie e amarene (senza zucchero aggiunto) Denocciolaturamediante passatrice(priva di lama) 15
16 1. Prodotto Confettura di uva Bacò (senza zucchero aggiunto) Rimozione dei raspi mediante diraspatrice; Utilizzo setaccio con diametro dei fori piccolo ottima separazione bucce e vinaccioli; ph mosto: 3.52; Concentrazione del mosto: 20 Brix Concentrazione del 50%, ph finale: 3.48 Consistenza liquida pectine PROTOTIPO VERSATILE E ADATTO PER INNOVAZIONE DIPRODOTTO DILAVORAZIONE STRATEGIA DIVALORIZZAZIONE NELLE MICROIMPRESE 16
17 Grazie della cortese attenzione 17
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