Congresso Scientifico Nazionale Food Contact Expert VALUTAZIONE DELL EFFICACIA DI MISCELE A BASE DI GAS INNOVATIVI NEL PRESERVARE LE CARATTERISTICHE SENSORIALI DI PRODOTTI ALIMENTARI CONFEZIONATI IN ATMOSFERA PROTETTIVA COS È IL CONFEZIONAMENTO IN ATMOSFERA PROTETTIVA? La tecnologia di confezionamentoche prevede la rimozione dell ariaa contatto con gli alimenti e la sua sostituzione con una miscela di gaspredeterminata e atta a prolungare la shelflife dei prodotti alimentari (preservare nel tempo i livelli iniziali di qualità igienica e sensoriale). Aria Miscela di Gas Intervento per conto di LUISA TORRI Università degli Studi di Scienze Gastronomiche l.torri@unisg.it DEFINIZIONE DI SHELF LIFE E il periodo di tempoche corrisponde in determinate condizionidi conservazione e distribuzione, ad una tollerabile diminuzionedella qualità di un prodotto alimentare confezionato. durabilità conservabilità (Piergiovanni e Limbo, 2010) Il deperimentoavviene per effetto di fattori: Chimici Fisici Biologici DEPERIMENTO QUALITATIVO Fattorispecifici che causanoil deperimento: Calore Enzimi Freddo Microorganismi Luce Macroorganismi Radiazioni elettromagnetiche Contaminanti industriali Ossigeno Umidità Il deperimentoconsta di cambiamentidi: Sicurezza igienica o tossicologica Valore nutrizionale Qualità sensoriale 4 QUALITÀ SENSORIALE MODIFICAZIONI SENSORIALI Aspetto Odore Gusto Flavour Texture Accettabilità e preferenza Aspetto: colore, separazione di fasi (emulsioni), sineresi Aroma e flavour: diminuzione intensità attributi caratteristici, comparsa di attributi sgradevoli (crescita microbica, reazioni ossidative, migrazione di composti dal materiale di confezionamento) Consistenza: rammollimento, perdita di umidità, raffermimento, perdita di croccantezza 1
CLASSIFICAZIONE DEGLI ALIMENTI Classificazione degli alimenti in funzione delle caratteristiche che ne determinano la shelf-life: Proprietà sensoriali: Bevande alcoliche (vino, birra, distillati,..), soft drink, succhi di frutta, energy drink, latte UHT, burro, margarina, formaggi semistagionati e stagionati, edulcoranti, tè, caffè, confetture, cereali, biscotti, snack, pasta secca, farina, riso, legumi secchi, maionese, alimenti in scatola (verdure, frutta, carne, pesce, ), cioccolato, caramelle, olio, zuppe disidratate, alimenti surgelati, insaccati, spezie, frutta fresca, verdura fresca, Proprietà microbiologiche: Latte pastorizzato, formaggi freschi, dessert, uova, carne fresca, pasta fresca, pesce fresco, SHELF-LIFE La shelf-life della maggior parte degli alimenti è principalmente determinata da cambiamenti della qualità sensoriale del prodotto che avvengono durante la conservazione Shelf-life shelf-life sensoriale Proprietà nutrizionali: alimenti per l infanzia SHELF-LIFE SENSORIALE (SSL) DIPENDENZA DAL PACKAGING E il periodo di tempo di conservazione durante il quale le caratteristiche e le prestazioni sensoriali del prodotto rimangono quelle stabilite dal produttore. In questo periodo di tempo, il prodotto è consumabile ed impiegabile, garantendo all utilizzatore finale le caratteristiche sensoriali, le prestazioni e i vantaggi previsti. (ASTM E2454, 2005) Per una corretta previsione della Shelf Life è indispensabile conoscere il ruolo del packaging. Questo può essere passivo o condizionare quali-quantitativamente la shelf life NO: la mia confezione rappresenta un sistema barriera assoluto Prodotti in contenitori assolutamente impermeabili, opachi ed inerti si trovano in un ambiente isolato, la loro degradazione dipende dalle loro caratteristiche intrinseche dai chimismi delle reazioni, dalla qualità originaria Shelf-life prodotto dipendente Tempo dopo il quale è possibile percepire una differenza sensoriale tra il prodotto conservato e il prodotto fresco SI: la mia confezione non rappresenta un sistema barriera assoluto Prodotti in contenitori non impermeabili, trasparenti e non inerti si trovano in un ambiente dinamico, la loro degradazione dipende dalle caratteristiche dell imballaggio e quindi dalle prestazioni che quest ultimo è in grado di fornire Shelf-life packaging dipendente FATTORI CHE INFLUENZANO LA CONSERVABILITA PRODOTTO ALIMENTARE struttura(solido, liquido, polveroso, intero, affettato ) natura(origine animale, vegetale...) composizione(contenuto in acqua, in grasso, in proteine..) carica microbica iniziale; deperibilità dell alimento in aria comportamento della microfloranell atmosfera prescelta solubilità dei gas nell alimento caratteristiche sensoriali MATERIALI DI CONFEZIONAMENTO permeabilità dei materialidi confezionamento ai gas impiegati ermeticità della confezione, cioè assenza di microfori e/o difetti di saldatura; efficacia dell operazionedi confezionamento e di sostituzione dell aria spazio di testadella confezione CONDIZIONI AMBIENTALI temperatura di stoccaggio, dalla quale dipenderanno la deperibilità dell alimento, solubilità dei gas di confezionamento e permeabilità del materiale di imballaggio. umidità relativadell ambiente Illuminazione GAS DI IMBALLAGGIO valutazione della reale composizione dell atmosfera introdotta interazioni tra alimento e gas principali effettiche esercitano sull alimento e sulla microflora La miscela gassosa introdotta all atto del confezionamento deve rispondere in modo selettivo alle esigenze di conservazionedi ogni prodotto alimentare gas imballaggio alimento effetti dei gas sull alimento interazioni tra gas ed alimento Interazioni tra gas e materiale di imballaggio 2
Birra Vino Zuppe Salse Latte UHT Positivi diretti relativi alla riduzione o eliminazione dell ossigeno, causa di perdita della qualità sensoriale e igienica degli alimenti Sensibilità all ossigeno: Snack Succhi di frutta Nocciole Bevande analcoliche < < < Alimenti essiccati Caffè solubile Tè Oli e grassi Condimenti Conserve Marmellate Positivi collaterali Negativi Riduzione/eliminazione del vapor d acqua effetto essiccante Riduzione/eliminazione dei contaminanti biologici effetto igienizzante e disinfestante Riduzione/eliminazione dei contaminanti chimici effetto disinquinante Riduzione/perdita di aromi tipici degli alimenti PRINCIPALI EFFETTI DELL' AZOTO A CONTATTO CON GLI ALIMENTI -Gas inerte -Poco solubile -Poco permeabile attraverso i materiali plastici -Evita il collassamento del materiale sul prodotto -E usato in sostituzione dell ossigeno. PRINCIPALI EFFETTI DELL' ANIDRIDE CARBONICA A CONTATTO CON GLI ALIMENTI E il gas che ha il maggior numero di effetti positivi e per questo si può considerare il VERO ELEMENTO ATTIVO DELLE ATMOSFERE PROTETTIVE: è il componente più reattivo, anche se non l unico dotato di specifiche azioni. - Inibisce la crescita microbica(gram negativi) - inibisce la respirazione dei vegetali - acidifica il mezzo(può denaturare alcune proteine) - inibisce gli ormoni vegetali della crescita - inibisce l'idrolisi delle pectine(evitando la fluidificazione) - rallenta la maturazione dei vegetali -riduceidannidafreddodeitessutivegetali PRINCIPALI EFFETTI DEL PROTOSSIDO DI AZOTO A CONTATTO CON GLI ALIMENTI -Nessun effetto biochimico rilevante -Impiegato come propellente per l erogazione di prodotti liquidi PRINCIPALI EFFETTI DELL' ELIO A CONTATTO CON GLI ALIMENTI -Nessun effetto biochimico rilevante -Impiegato nelle atmosfere come tracciante per la rilevazione di difetti di integrità della confezione PRINCIPALI EFFETTI DELL' OSSIGENO A CONTATTO CON GLI ALIMENTI -Attiva le ossidazioni enzimatiche e chimiche -E il substrato della respirazione di cellule vegetali e microbiche -Inibisce gli anaerobi stretti -Ossigena la mioglobina (pigmento rosso della carne fresca) migliorando il colore. -Impiegato nelle atmosfere come tracciante per la rilevazione di difetti di integrità della confezione EFFETTI DELL ARGON gas inerte più denso dell azoto più solubile in acqua e nei grassi dell azoto più veloce rimozione dell ossigeno disciolto nelle matrici alimentari minore livello di ossigeno residuo SPERIMENTAZIONE più rapidi cicli di vuoto (= risparmio di tempo) più basse pressioni dei gas in ingresso nella confezione minori volumi di gas necessari per rimuovere l ossigeno minore perdita di composti volatili (= minore perdita di aroma e flavour) minori concentrazioni di CO 2 (= minori modifiche sensoriali) 3
Confezionato in atmosfera protettiva presso Castelnovo di Sotto (RE) con 30% CO 2 e 70% N 2 20/06/2014 SCOPO Valutare l efficacia di nuove miscele di gas commerciali della linea FOODSENSE a base di argonnel preservare le proprietà sensoriali di alimenti diversi durante la conservazione MATERIALI E METODI PRODOTTI ALIMENTARI CONFEZIONATI PIANO SPERIMENTALE Prosciutto cotto Caffè Prosciutto cotto affettato Parmigiano Reggiano grattugiato Caffèin polveree liquido(moka) PIANO SPERIMENTALE VALUTAZIONE SENSORIALE Test discriminante e di preferenza Parmigiano Reggiano 1) Test triangolare 2) Test del confrontoa coppie Parmigiano Reggiano gratuggiato fresco 6 confezioni da 1 kg ciascuno Apertura confezioni presso UNISG Confezionamento in atmosfera protettiva presso UNISG con 2 diverse miscele gassose: 24 vaschette da 200 g ciascuna con 30% CO 2 e 70% N 2 24 vaschette da 200 g ciascuno con 30% CO 2 e 70% Ar e-nose Test discriminante Analisi sensoriale Test di preferenza Analisi Descrittiva Test con i consumatori: n=80 per il prosciutto cotto n=76 per il caffè in polvere e liquido n=76 per il Parmigiano Reggiano 4
VALUTAZIONE SENSORIALE Analisi descrittiva PR grattugiato ANALISI DELL AROMA naso elettronico 1) Fase di addestramento Generazione e selezione dei descrittori Presentazione degli standard Utilizzo della scala quantitativa Simulazione della valutazione 2) Fase di valutazione 12 assaggiatori addestrati 12 attributi sensoriali Scala intensità lineare (0=assente, 10=molto intenso) 2 repliche e-nose: PEN 3 Airsense Analytics 10 sensorimos 8 repliche DIFFERENZA E PREFERENZA RISULTATI IMPRONTA OLFATTIVA IMPRONTA OLFATTIVA - CAFFE Prosciutto cotto affettato Parmigiano Reggiano grattugiato Polvere Liquido 5
PROFILO SENSORIALE CONCLUSIONI ------- 70% N 2 + 30% CO 2 ------- 70% Ar + 30% CO2 L impiego di miscele gassose contenenti argon può rappresentare un alternativa valida alle tradizionali miscele a base di azoto, in grado di preservare la qualità sensoriale dei prodotti alimentari durante la conservazione PUBBLICAZIONI UTILI GRAZIE PER L ATTENZIONE ing. Gianluca Porto Rivoira S.p.A. gian_luca_porto@praxair.com LUISA TORRI Università degli Studi di Scienze Gastronomiche l.torri@unisg.it www.foodpackages.net/freepress 6