Tecnologie Alimentari

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1 Tecnologie Alimentari

2 Tecnologie Alimentari Tecnologie trasformative fermentative; di formulazione; estrattive; altre (rimozione di parti sgradite o inedibili). Tecnologie conservative a breve termine; a medio termine; a lungo termine.

3 Tecnologie Trasformative estrazione olio industria saccarifera estrazione proteine panificazione bevande analcoliche industria cioccolato e simili industria dolciaria industria pigmenti caseificazione vinificazione latti fermentati conserve vegetali succhi di frutta precotti surgelazione di carni e vegetali disidratati e liofilizati sottoaceti appertizzati Tecnologie Conservative

4 Le tecnologie conservative disidratati e liofilizzati surgelati sottaceti appertizzati

5 Cause di deperibilità degli alimenti 1. Attività di organismi animali superiori 2. Attività di microrganismi 3. Reazioni enzimatiche endogene 4. Reazioni chimiche endogene 5. Fenomeni fisici Artropodi (insetti) roditori batteri lieviti idrolisi muffe proteine, lipidi, pectine ossidaz. ossidazione lipidisost. fenoliche ossidaz. e vitamine non enz. vitamine perdita reaz. di e Maillard assorbimento H 2 O cristallizzazione caramellizzazione e zuccheri precipitazione dei soluti migrazione dei nutrienti

6 1. Attività di organismi animali superiori 2. Attività di microrganismi 3. Reazioni enzimatiche endogene 4. Reazioni chimiche endogene 5. Fenomeni fisici Virulenza nella aggressività Difficoltà nel controllo

7 Classificazione/Riepilogo delle tecniche conservative Criterio conservativo Tecnica operativa 1) Rimozione diretta microrganismi Filtrazione Centrifugazione 2) Utilizzo trattamenti fisici: 2.1) Calore Appertizzazione Pastorizzazione

8 Classificazione/Riepilogo delle tecniche conservative Criterio conservativo Tecnica operativa 1) Rimozione diretta microrganismi Filtrazione 2) Utilizzo trattamenti fisici: Centrifugazione 2.1) Calore Appertizzazione Pastorizzazione Cottura Scottatura 2.2) Radiazioni Radiosterilizzazione Radiopastorizzazione Radiodisinfestazione Sterilizzazione U.V. Pastorizzazione U.V. Radioantigermogliamento

9 Radiazione elettromagnetica Simultanea alterazione nel campo elettrico e magnetico λ ν = n/s

10 V = velocità di propagazione di un onda = ν λ dove: λ = lunghezza d onda, ampiezza assunta dall armonica di base; ν = frequenza con cui l armonica di base si ripete nell unità di tempo. La velocità di propagazione delle radiazioni elettromagnetiche = costante = velocità della luce = C ( km/s) V = cost. = C = ν λ

11 C = ν λ ν = C / λ Poiché l energia (E) associata ad una radiazione elettromagnetica è data da: E = energia = h ν h = costante di Planck ( erg s -1 )

12 λ Energia ν λ IR VIS UV X γ E radiazione

13 Criterio conservativo Tecnica operativa 3) Alterazione della composizione chimica dell alimento 3.1) riduzione a W Concentrazione termica Crioconcentrazione Concentrazione su membrana Essiccamento Liofilizzazione Conservazione sotto sale Addizione di zuccheri Congelamento Surgelazione

14 Tenore in acqua di alcuni alimenti Valori di a w Esempi di alimenti 1,0-0,95 Mollica di pane 0,87-0,80 Farina, riso, legumi secchi 0,65-0,60 Frutti disidratati, caramelle 0,30 Biscotti, pangrattato 0,20 Latte intero in polvere, legumi disidratati

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16 Merluzzo

17 Criterio conservativo Tecnica operativa 3.2) aggiunta di additivi Conservazione sotto aceto Affumicamento Conservazione sotto spirito Impiego antiossidanti Impiego antibiotici 3.3) promozione processi fermentativi Fermentazione lattica Fermentazione alcolica

18 Criterio conservativo Tecnica operativa 4) Modificazione dell ambiente di conservazione 4.1) impiego del freddo Refrigerazione Congelamento Surgelazione 4.2) atmosfere modificate Conservazione A.C. Conservazione ipobarica Conservazione sotto N 2 Conservazione sotto olio

19 la macchina frigorifera Cella fredda Ambiente

20 Cenni sulla fisiologia degli ortofrutticoli in post-raccolta

21 un ortofrutticolo: essendo metabolicamente attivo anche in post raccolta esibisce attività respiratoria; possiede un elevata capacità di difesa nei confronti degli attacchi di origine microbica e può essere conservato anche per tempi relativamente prolungati allo stato fresco; presenta valori di densità inferiori all unità (< 1 g/cm 3 ) per cui è caratterizzato dalla presenza di una frazione più o meno rilevante del suo volume che è occupato da componenti gassosi (spazio intercellulare).

22 Lo spazio intercellulare viene a svolgere all interno dei vegetali una funzione molto simile a quella che il sistema cardiocircolatorio esercita in un organismo animale. L'entità dello spazio intercellulare varia considerevolmente: tra il 3.5 ed il 66 % del volume totale della foglia; inferiore all'1% nel caso di alcune patate; circa il 36 % nel caso di alcune mele.

23 Efficienza spazio intercellulare dipende dal: suo volume; livello della sua continuità; grado con cui è riempito di gas; velocità con cui procede il processo respiratorio. L'efficienza del sistema di aerazione appare assai elevata. Nella patata (<1%) il gradiente di concentrazione tra periferia e centro < 0,5 % Senescenza = riduzione dello spazio intercellulare

24 Attività respiratoria di alcuni ortofrutticoli (aria; T = 5 C) Classe Attività respiratoria [mg CO 2 /(kg h)] Prodotto ortofrutticolo a < 5 frutta secca, datteri, semi b 5-10 mele, agrumi, patate, actinidia, uva, cipolle, aglio c albicocche, banane, ciliegie, pesche, nettarine, pere, susine, carote, cavolo, lattuga, peperoni. pomodori d fragole, frutti di bosco, cavolfiori, fagioli, avocado e carciofi, fagiolini, cipolle verdi, cavolini di Bruxelles, fiori recisi f > 60 asparagi, broccoli, funghi, piselli, spinaci, granturco dolce

25 Attività respiratoria Climaterico Non climaterico Epoca di maturazione

26 C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O + Energia G R <<0 ( kcal/mole) O 2 = reagente gassoso O 2 (nell'atmosfera) O 2 (negli spazi intercellulari) O 2 (nella cellula) O 2 (nei mitocondri) Equilibrio dinamico tra materiale in conservazione e l'atmosfera esterna

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28 Le vie biosintetiche coinvolte C 6 H 12 O 6 2 H 2 1) glicolisi 2 C 3 H 4 O 3 6O 2 +2H 2 2) r.aerobia 6CO 2 +6H 2 O [36 ATP] 3) f.alcolica 2CO 2 +2C 2 H 5 OH [2 ATP]

29 La velocità della respirazione aerobia (Rra) e della fermentazione alcolica (Rfa) al variare della PO 2 adottata Rra + Rfa Rra;Rfa Rra Rfa Punto di Inversione PO 2

30 Formule conservative = valori da attribuire alle variabili operative P.I. PO 2 = valore prossimo al punto di inversione (P.I.) alla temperatura considerata

31 La tecnologia conservativa utilizzata CA DCA RCA ILOS ULO ULE LECA Controlled Atmosphere Dinamic Controlled Atmosphere Rapid Controlled Atmosphere Initial Low Oxygen Stress Ultra Low Oxygen Ultra Low Ethylene Low Ethylene C.A.

32 ATMOSFERA BIOLOGICA aperta PO 2 + PCO 2 < 21%

33 PO 2 + PCO 2 << 21%

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35 Tecnologia M.A.P. = Modified Atmosphere Packaging

36 L impiego di film a diversa permeabilità e di atmosfere modificate nella conservazione degli alimenti Film attivi MAP rilascio sequestranti di antiossidanti di O 2 sequestranti/emettitori rilascio/assorbimento odori di CO 2 controllori rilascio di etanolo del livello ed di antimicrobici etilene in genere regolatori film edibilidell umidità

37 Fine della presentazione