LA CONSERVAZIONE DEGLI ALIMENTI

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1 LA CONSERVAZIONE DEGLI ALIMENTI Gli alimenti sono prodotti deperibili che, con il trascorrere del tempo, subiscono modificazioni delle loro caratteristiche organolettiche e nutrizionali, fino a diventare inutilizzabili. Un alimento alterato, oltre ad avere sapore ed odore sgradevoli, può essere causa di malattie.

2 Quali sono le cause di alterazione degli alimenti? CAUSE BIOLOGICHE CAUSE FISICO-CHIMICHE Microrganismi Macrorganismi Enzimi Ossigeno Temperatura Luce Umidità ph

3 CAUSE BIOLOGICHE RAPPRESENTANO IL PRINCIPALE MOTIVO DI DETERIORAMENTO DEGLI ALIMENTI Microrganismi (es muffe, batteri ecc): trovano negli alimenti un habitat adatto alla loro crescita. Modificano la composizione chimica e le caratteristiche organolettiche dell'alimento. Se sono patogeni causano vere e proprie malattie. Macroparassiti (es. insetti, topi): distruggono i cibi e sono vettori di microrganismi patogeni Enzimi: proteine presenti in tutte le cellule che aumentano la velocità delle reazioni chimiche che avvengono nei viventi. Gli enzimi continuano a essere attivi in carne, pesce, latte, vegetali anche dopo la morte dell'animale, la mungitura o la raccolta dei prodotti e causano alterazioni delle caratteristiche organolettiche degli alimenti, accelerando i processi di degradazione dell'alimento

4 CAUSE FISICO-CHIMICHE OSSIGENO LUCE TEMPERATURA UMIDITA' PH L'ossigeno presente nell'aria causa imbrunimento di frutta e verdure tagliate, inattiva alcune vitamine (soprattutto la C e la A), causa l'irrancidimento dei grassi Insieme con l'ossigeno, favorisce l'imbrunimento di frutta e verdure tagliate e l'irrancidimento dei grassi e inattiva alcune vitamine (A e D) Alte temperature ambientali sono causa indiretta di alterazione degli alimenti perchè aumentano la velocità di crescita dei microrganismi alteranti e l'attività degli enzimi degradativi L'assorbimento di umidità può modificare la consistenza di alcuni alimenti (prodotti da forno che rammolliscono). Inoltre l'eccesso di umidità è causa indiretta di alterazione degli alimenti perchè favorisce la crescita microbica e l'attività degli enzimi degradativi. Il ph è causa indiretta di alterazione degli alimenti: valori di ph compresi tra 4,5 e 9 permettono lo sviluppo delle maggior parte dei microrganismi mentre un ph molto acido o molto basico ne ostacola la crescita

5 I metodi di conservazione hanno lo scopo di prolungare la durata commerciale degli alimenti (shelf-life), eliminando le cause di alterazione. Allo stesso tempo, i metodi di conservazione dovrebbero: preservare il più possibile il valore nutritivo dell'alimento non modificare o modificare poco le caratteristiche organolettiche dell'alimento non determinare la formazione di sostanze tossiche

6 Fin dall'antichità l'uomo si è posto il problema di come conservare gli alimenti in modo da avere sempre cibo disponibile. Per millenni i metodi di conservazione utilizzati sono stati: la salagione (conservazione nel sale) l'affumicamento (trattamento degli alimenti con il fumo) l'essiccazione (trattamento con il calore per eliminare l'acqua) la refrigerazione con ghiaccio

7 Nel XIX secolo si è avuta una svolta decisiva nella conservazione con l'invenzione dei metodi della pastorizzazione e della sterilizzazione. Nei secoli successivi, grazie ai progressi scientifici e tecnologici, sono stati perfezionati altri sistemi di conservazione, quali la surgelazione, la liofilizzazione e l'irradiazione.

8 CLASSIFICAZIONE DEI METODI DI CONSERVAZIONE Basse temperature (refrigerazione, congelamento, surgelazione) Conservazione con metodi fisici Alte temperature (pastorizzazione, sterilizzazione) Sottrazione di acqua (concentrazione, essiccazione, liofilizzazione) Sottrazione di aria (sottovuoto, atmosfera controllata, atmosfera modificata) Radiazioni Conservazione con metodi chimici Conservanti naturali (salagione, uso di zucchero, alcol, aceto, olio) Conservanti artificiali (uso di additivi chimici) Conservazione con metodi chimico-fisici Affumicamento Conservazione con metodi biologici Fermentazioni

9 LE BASSE TEMPERATURE LA CONSERVAZIONE CON METODI FISICI L'uso delle basse temperature è uno dei sistemi più utilizzati per la conservazione degli alimenti. Le basse temperature aumentano la durata di vita dei prodotti alimentari perchè rallentano o bloccano la crescita dei microrganismi (azione batteriostatica) e l'attività degli enzimi degradativi. Metodi di conservazione che utilizzano le basse temperature la refrigerazione il congelamento la surgelazione

10 LA REFRIGERAZIONE Conservazione degli alimenti a temperature comprese tra 1 e 10 C (comune frigorifero domestico). La crescita microbica e l'attività degli enzimi sono rallentate ma non bloccate. Conservazione di breve durata (nel tempo gli alimenti vanno incontro ad alterazioni delle loro caratteristiche): carne, pesce si conservano per alcuni giorni uova, frutta, verdura, formaggi per 1,2 settimane E' il metodo di conservazione che altera meno le caratteristiche organolettiche e nutrizionali degli alimenti

11 IL CONGELAMENTO Utilizza temperature più basse di quelle della refrigerazione (inferiori a 0 C) e determina la cristallizzazione dell'acqua contenuta negli alimenti e la solidificazione degli alimenti liquidi. La crescita microbica e l'attività enzimatica sono praticamente bloccate il tempo di conservazione degli alimenti risulta aumentato ripetto alla refrigerazione (da 1 a 12 mesi).

12 Il congelamento può essere di due tipi: congelamento lento l'alimento è posto ad una temperatura tra -5 e -20 C. L'acqua solidifica lentamente con formazione di macrocristalli che provocando la rottura delle cellule e la perdita di succhi cellulari durante lo scongelamento (con perdita di nutrienti). Tecnica non più utilizzata nell'industria alimentare. congelamento rapido l'alimento è posto ad una temperatura tra -30 e -50 C. L'acqua solidifica velocemente con formazione di microcristalli che non causano la rottura delle cellule e la perdita di succhi cellulari durante lo scongelamento.

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14 LA SURGELAZIONE È un congelamento ultrarapido --> i prodotti surgelati devono raggiungere la temperatura di -18 C in ogni loro parte in un tempo massimo di 4 ore. Gli alimenti devono essere freschi e avere subito le operazioni di pulitura, cernita e riduzione in piccoli pezzi. Devono essere conservati a -18 C fino al momento del consumo. Preparazione del prodotto --> congelamento ultrarapido --> confezionamento --> conservazione a -18 C

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16 LE ALTE TEMPERATURE LA CONSERVAZIONE CON METODI FISICI Le alte temperature aumentano la durata di vita dei prodotti alimentari perchè uccidono i microrganismi (azione battericida) e inattivano gli enzimi degradativi MA causano alcune modificazioni delle caratteristiche organolettiche e nutritive degli alimenti (es perdita di vitamina C) per limitare queste perdite gli alimenti sono sottoposti a temperature elevate per tempi brevi. I metodi di conservazione che utilizzano le alte temperature sono: la pastorizzazione la sterilizzazione

17 LA PASTORIZZAZIONE Tecnica messa a punto nel 1862 da Louis Pasteur e ancora oggi utilizzata, soprattutto per il risanamento del latte. Utilizza temperature ELEVATE MA INFERIORI a 100 C che causano l'inattivazione degli enzimi e l'eliminazione dei batteri patogeni (ma non le spore). I prodotti pastorizzati hanno un tempo di conservazione limitato, quindi questa tecnica è spesso associata ad altri trattamenti, come la refrigerazione. La tecnica di pastorizzazione utilizzata attualmente consiste nel portare l'alimento a C per secondi (utilizzata per latte, succhi di frutta, birra, panna ecc) pastorizzazione rapida

18 LA STERILIZZAZIONE Utilizza temperature SUPERIORI A 100 C che causano l'inattivazione degli enzimi e l'eliminazione dei batteri patogeni e delle spore. I prodotti sterilizzati si conservano a lungo (mesi o anni) ma si hanno maggiori perdite di nutrienti e alterazioni del sapore rispetto a quelli pastorizzati. Esistono due tipi di sterilizzazione Sterilizzazione classica o apertizzazione: Su alimenti in scatola 120 C per 20 minuti Sterilizzazione UHT (Ultra High temperature): Su alimenti liquidi C per 2-5 secondi Segue il confezionamento

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20 LA SOTTRAZIONE DI ACQUA LA CONSERVAZIONE CON METODI FISICI L'acqua è indispensabile per lo sviluppo dei microrganismi e l'attività degli enzimi una diminuzione di acqua libera negli alimenti riduce la crescita microbica e l'attività degli enzimi degradativi aumentando la durata di vita dei prodotti alimentari. Maggiore è la quantità di acqua eliminata, maggiore è il tempo di conservazione dell'alimento. I metodi fisici di conservazione che si basano sulla sottrazione di acqua sono: la concentrazione - l'essiccazione - la liofilizzazione

21 CONCENTRAZIONE Eliminazione di una parte dell'acqua presente nell'alimento (fino al 50% circa). Effettuata su alimenti liquidi (latte, salsa di pomodoro). Ha un'azione conservante limitata quindi va sempre associata ad altri trattamenti (pastorizzazione, aggiunta di zucchero). ESSICCAZIONE Eliminazione della quasi totalità dell'acqua contenuta nell'alimento (disidratazione degli alimenti per evaporazione dell'acqua). Effettuata su alimenti solidi e liquidi. Gli alimenti essiccati si conservano a lungo anche a temperatura ambiente L'evaporazione dell'acqua può avvenire attraverso un'essiccazione naturale o un'essiccazione artificiale

22 LIOFILIZZAZIONE Alimenti liofilizzati: brodi, minestroni, pappe pronte per bambini, caffè, tè solubile Prima del consumo devono essere ricostituiti con acqua. Completa disidratazione dell'alimento (umidità residua min 5%). Gli alimenti, dopo essere stati sminuzzati, sono congelati a temperature molto basse (-30, -50 C) e poi posti in camere a temperature moderate e in condizioni di sottovuoto --> l'acqua viene allontanata per sublimazione (passaggio diretto dallo stato solido allo stato gassoso da ghiaccio a vapore). I prodotti liofilizzati si conservano per moltissimo tempo e mantengono le loro caratteristiche nutrizionali

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24 CONSERVAZIONE IN AMBIENTE MODIFICATO (SOTTRAZIONE DI ARIA) LA CONSERVAZIONE CON METODI FISICI Metodi fisici di conservazione che preservano l'alimento dal contatto con l'ossigeno presente nell'aria. Ricorda: L' OSSIGENO E' UN'IMPORTANTE CAUSA DI ALTERAZIONE DEGLI ALIMENTI -->causa imbrunimento di frutta e verdure tagliate, inattiva alcune vitamine (soprattutto la C e la A), causa l'irrancidimento dei grassi e favorisce la crescita dei microrganismi aerobi I metodi fisici di conservazione in ambiente modificato sono: La conservazione sottovuoto La conservazione in atmosfera modificata La conservazione in atmosfera controllata

25 SOTTOVUOTO consiste nella totale sottrazione dell aria all interno delle confezioni degli alimenti utilizzabile per alimenti di origine animale e origine vegetale, crudi o cotti vengono bloccate le reazioni ossidative e la crescita dei microrganismi aerobi tecnica spesso associata alla refrigerazione o pastorizzazione (per bloccare o eliminare i microrganismi anaerobi)

26 ATMOSFERA MODIFICATA sostituzione dell aria presente all interno delle confezioni chiuse ermeticamente con una miscela di gas inerti (azoto e anidride carbonica) i gas inerti impiegati contrastano la crescita microbica e l'irrancidimento dei grassi impiegata per la conservazione di pasta fresca, salumi, insalate pronte tecnica spesso associata alla refrigerazione ATMOSFERA CONTROLLATA impiegata per prodotti ortofrutticoli che vengono sistemati in apposite celle frigorifere, all interno delle quali il contenuto di ossigeno viene ridotto e vengono aumentati gli altri gas (azoto e anidride carbonica) la composizione dei gas immessi è controllata e mantenuta costante per mezzo di impianti specifici contrasta la crescita microbica e rallenta la velocità di maturazione dei prodotti

27 Irradiazione LA CONSERVAZIONE CON METODI FISICI Consiste nell esposizione degli alimenti a dosi controllate di radiazioni (RAGGI ULTRAVIOLETTI, RAGGI GAMMA, RAGGI X) Le radiazioni hanno azione battericida ed impediscono la germogliazione dei vegetali. L impiego di questo metodo è attualmente molto limitato in Europa, soprattutto perché gli alimenti irradiati possono subire sensibili modificazioni dei loro caratteri organolettici e nutrizionali. In Italia l uso delle radiazioni è impiegato solo a scopo antigermogliativo per patate, aglio e cipolle e deve essere indicato in etichetta