DETERIORAMENTO
DEGLI ALIMENTI
e
TECNICHE DI
CONSERVAZIONE
CATERINA MAMMINA
DETERIORAMENTO DEGLI ALIMENTI
Il deterioramento causato dalla presenza di
microrganismi determina modificazioni dei
caratteri organolettici dell'alimento, dell'aspetto e
della consistenza.
Fattori intrinseci:
costituenti dell'alimento,
aw, pH, struttura
Fattori estrinseci:
temperatura, umidità,
atmosfera gassosa
Carica batterica iniziale
Tali fattori influenzano non solo il tipo, ma anche
la velocità di deterioramento
Curva di crescita batterica
Toxic
- - - - - - - - - - - -+++++++++++
Spoils
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
9
8
+ + +
Time to spoilage
7
6
5
4
3
2
1
0
Time
Lag phase Log phase
Stationary phase
Costituenti degli alimenti
Più le sostanze presenti negli alimenti sono
semplici (a basso peso molecolare) più sono
rapidamente utilizzate e trasformate dai
microrganismi
Gli alimenti costituiti prevalentemente da queste
sostanze sono, quindi, più deteriorabili di quelli
a costituenti prevalentemente polimerici (amido,
cellulosa, pectine).
Alimenti proteici
Si alterano tanto più velocemente quanto maggiore
è il loro contenuto in aminoacidi e in peptidi a
catena corta (crostacei>pesce>carne). Solo dopo
l'utilizzazione di questi, interviene la
decomposizione delle proteine tramite proteasi
extracellulari (Bacillus,Clostridium,Pseudomonas).
Da questi processi si formano molti prodotti della
putrefazione (ammoniaca, amine, acidi organici),
che possono modificare fortemente il sapore,
l'odore e l'aspetto dell'alimento.
Alimenti grassi
Gli acidi grassi liberi (butirrico, capronico,
etc.) sono i principali responsabili del
sapore rancido, degli aromi estranei e
dell'irrancidimento dei cibi grassi.
Alimenti a base di carboidrati
I polisaccaridi si ritrovano negli alimenti vegetali
per lo più come sostanze di riserva (farina,
patate, leguminose, riso: amido; carne,
fegato:glicogeno) o come componenti strutturali
della cellula vegetale (cellulosa, pectine).
Essi vengono scissi da enzimi prodotti da molti
batteri e miceti.
Il deterioramento si riconosce dalla mutazione di
colore, odore e consistenza (es.ammuffimento
del pane).
Alimenti a base di carboidrati
Gli zuccheri possono essere presenti negli
alimenti prevalentemente come monosaccaridi
(frutta: fruttosio, glucosio) o disaccaridi
(zucchero, dolci: saccarosio; latte: lattosio).
L'alterazione degli alimenti zuccherini porta alla
formazione di vari prodotti della fermentazione
come gas (CO2, H2), alcool, acido lattico e acidi
grassi (butirrico) dall'odore sgradevole.
Al deterioramento di prodotti dolci con elevato
tenore di zuccheri partecipano soprattutto lieviti
e muffe.
pH
La maggior parte degli alimenti non trattati sono
debolmente acidi.
Nel processo di deterioramento predominano,
quindi, microrganismi con un optimum di
sviluppo a pH prossimo a 7 (intervallo 6-8).
Il minimo valore di pH al quale si sviluppa la
maggior parte dei batteri del deterioramento
alimentare è 4,4 - 4,5.
Il valore massimo di pH è, per batteri e funghi, in
media 8-9. Tali valori possono essere influenzati
da altre condizioni concomitanti, quali
temperatura, aw, presenza di ossigeno, fattori
legati ai processi di produzione e conservazione.
pH
Aw
Tutti i processi metabolici necessitano di acqua,
per cui a qualsiasi sua sottrazione consegue un
rallentamento nella moltiplicazione di
microrganismi.
L'acqua viene legata da numerosi componenti
degli alimenti, come sale, zucchero, proteine, e
non è più disponibile per lo sviluppo batterico.
Proporzionalmente all'aumento della
concentrazione delle sostanze che legano
l'acqua, diminuisce la tensione di vapore acqueo
sopra l'alimento.
Aw
Come misura dell'acqua disponibile è stato
introdotto il concetto di attività dell'acqua
(aw). Esso viene definito come il rapporto tra
la tensione di vapor d'acqua sopra l'alimento
(p) e la tensione del vapor d'acqua (p0)
propria dell'acqua allo stato puro alla stessa
temperatura.
Aw
aw = p/p0
L'acqua ha un valore di aw=1; qualsiasi
aggiunta di sostanze in grado di legare
l'acqua fa sì che p<p0 e, quindi, che aw<1.
L'abbassamento del valore di aw in un
alimento si può ottenere sottraendo
l'acqua - essiccamento, affumicatura congelando o aggiungendo sostanze in
grado di legare l'acqua.
Aw
La resistenza all'abbassamento del valore di aw è
massima nelle muffe, minore nei lieviti e nei batteri Gram
positivi e minima nei Gram negativi.
Il valore minimo di Aw necessario per lo sviluppo e la
formazione di tossine viene fortemente influenzato dal
pH, dalla temperatura e dalla pressione parziale di
ossigeno.
Es. Staphylococcus aureus produce l'enterotossina A in
condizioni di aerobiosi a 37°C sino ad un valore minimo
di aw pari a 0,84; in condizioni di anaerobiosi il valore
minimo sale a 0,90. Gli stessi valori a 20°C sono,
rispettivamente, 0,98 e 0,91.
Aw
Gli alimenti con un valore di aw >0,95 sono
facilmente alterabili (carne fresca, uova, pesce).
Gli alimenti con un valore di aw 0,91 - 0,95 sono
mediamente alterabili (alimenti crudi salati).
Gli alimenti con un valore di aw <0,90 sono
praticamente inalterabili (salame, formaggi duri
stagionati, confetture e marmellate, farina, riso,
etc.)
Valori di aw minimi per la crescita dei microrganismi
Temperatura
Gruppo
Temperatura (°C)
Minima
Ottimale
Max
Psicrofilo
-5 - +5
12 - 15
15 - 20
Psicrotrofo
-5 - +5
25 - 30
30 - 35
Mesofilo
5 - 15
30 - 40
35 - 45
Termofilo
30 - 45
55 - 75
60 - 90
Temperatura
Esempi
Psicrotrofi: Lactobacillus, Aeromonas,
alcuni enterobatteri, lieviti e muffe,
Yersinia enterocolitica, Listeria
monocytogenes, Aeromonas hydrophila
Mesofili: Batteri lattici, Micrococcus,
Salmonella, Clostridium botulinum,
Staphylococcus aureus
Termofili: Bacillus, Clostridium
Temperature minime di moltiplicazione di batteri patogeni
CONSERVAZIONE
DEGLI ALIMENTI
LE TECNOLOGIE ALIMENTARI
20
INTRODUZIONE (1)
Storicamente, gli obiettivi delle tecnologie
alimentari sono stati:
•la conservazione degli alimenti
•la resa dell’alimento più appetibile e digeribile
21
INTRODUZIONE (2)
Nei tempi moderni, le tecnologie alimentari sono
applicate con gli obiettivi addizionali di:
• sviluppare nuovi prodotti alimentari
• dare le proprietà funzionali desiderate agli
alimenti
• migliorare la qualità nutrizionale ed organolettica
• garantire la sicurezza
22
CONOSCENZA DELLA TECNOLOGIA
ALIMENTARE
La conoscenza di base della tecnologia
alimentare può aiutare a:
•identificare appropriate misure di controllo
•selezionare parametri che assicurano la loro
efficacia
•decidere come questi parametri devono
essere monitorati
23
OBIETTIVO
Capire:
•come le differenti tecnologie alimentari possono
essere usate per prevenire e/o gestire i rischi negli
alimenti
•i fattori (parametri) che influenzano il processo e
quindi la sicurezza del prodotto finito
•come questi fattori dovrebbero essere monitorati
24
CLASSIFICAZIONE DELLE
TECNOLOGIE ALIMENTARI
Le tecnologie alimentari possono essere
classificate in quelle che:
•rendono un alimento sicuro
•controllano i contaminanti, ad esempio
prevengono la moltiplicazione dei microrganismi o
la produzione di tossine
•prevengono la (ri-)contaminazione
25
TECNOLOGIE ALIMENTARI E HACCP
Nel sistema HACCP le misure di
controllo identificate possono consistere
nell’applicazione di una tecnologia o di
una combinazione di tecnologie differenti
26
Principali tecniche di
conservazione degli alimenti
Conservazione degli alimenti
ABBASSAMENTO DELLA
TEMPERATUA
Lo scopo è di mantenere inalterate le caratteristiche fisicochimiche “desiderabili” degli alimenti rallentando o
bloccando la moltiplicazione batterica
I principali effetti delle basse temperature sui microrganismi
sono:
rallentamento della velocità delle reazioni enzimatiche (gli
enzimi richiedono temperature precise per esercitare le loro
funzioni catalizzanti e allo stesso tempo necessitano di
acqua libera, la quale diminuisce fino a scomparire del tutto
quando si trasforma in ghiaccio).
aumento della viscosità del citoplasma e concentrazione
degli elettroliti.
aumento della concentrazione di soluti in seguito al
congelamento dell’acqua
Refrigerazione
La conservazione a 4-5°C produce un rallentamento della moltiplicazione batterica e della produzione di tossine. I microrganismi patogeni psicrotolleranti riescono a moltiplicarsi a temperature inferiori a +5°C. Tuttavia, a queste basse
temperature si allunga notevolmente il periodo
che passa prima dell'inizio della moltiplicazione
(lag fase).
Gli alimenti altamente deperibili, come pesce,
crostacei, frutti di mare, devono essere
conservati a 0-2°C.
REFRIGERAZIONE
La shelf-life degli alimenti refrigerati è in genere
limitata e la sua durata è condizionata da numerosi
fattori tra cui, prima di tutti, la temperatura: tanto più
questa si avvicina a 0°C, tanto più è prolungata la
vita del prodotto.
Accanto alla temperatura gli altri fattori condizionanti
sono:
la carica microbica iniziale e le specie presenti.
la velocità di penetrazione del freddo.
l’umidità dell’ambiente e l’umidità superficiale del
prodotto.
gli interventi tecnologici messi in atto nel corso
della preparazione del prodotto.
REFRIGERAZIONE
Inoltre, un valido sistema per potenziare la sicurezza
di un alimento è “giocare” sugli effetti additivi o
sinergici di due o più parametri ritardanti la crescita.
Nella refrigerazione, l’effetto ritardante della bassa
temperatura è accresciuto da un basso valore di aw,
dal controllo del pH, della pO2 e da un aumento della
concentrazione di CO2.
In conclusione, la refrigerazione è una tecnica di
conservazione “delicata” che non danneggia il
prodotto, in quanto non determina denaturazione
dei componenti e quindi perdite nutrizionali, ma
presenta alcuni svantaggi in termini di
conservabilità e, quindi, di sicurezza.
Congelamento
Con il congelamento si opera un raffreddamento
lento e graduale fino a raggiungere nella parte
centrale dell’alimento la temperatura di –20°C in
un tempo variabile tra 10 e 70 ore. A queste
temperature una certa percentuale di
microrganismi muore, ma la maggior parte
rallenta e poi blocca i processi di crescita ed è in
grado di sopravvivere.
La congelazione viene applicata a pesce e carne
di grosse pezzature. Gli alimenti congelati devono
avere una temperatura interna di -12°C (-9°C in
superficie durante le operazioni di carico/scarico e
la vendita).
SURGELAZIONE
La surgelazione è una tecnica di
congelamento rapido.
Gli alimenti surgelati devono avere una
temperatura interna di -18°C (-15°C per brevi
intervalli di tempo) e tale temperatura deve
essere raggiunta in un tempo massimo di 4 ore.
La maggior parte degli alimenti di origine sia
animale che vegetale si conserva in queste
condizioni fino a 12 mesi.
Congelamento e surgelazione
L’azione conservante di questi due metodi è
conseguente a:
abbassamento dei valori di aw.
formazione di cristalli di ghiaccio di varie
dimensioni, che provocano lesioni e
distruzioni delle strutture cellulari e la morte
di un certo numero di microrganismi.
Nella congelazione, in particolare, si formano
cristalli di grosse dimensioni che provocano la
rottura parziale o totale anche delle pareti cellulari;
al momento dello scongelamento, quindi, si verifica
uno sgocciolamento di essudati ricchi di sostanze
nutritive e un depauperamento dell’alimento, sia in
termini nutrizionali che organolettici.
Nella surgelazione, invece, si ottiene una
microcristallizzazione dell’acqua contenuta nel
prodotto, che rimane “in loco” non danneggiando le
strutture cellulari dei tessuti.
Surgelazione: -18°C temperatura interna
-15°C temperatura esterna
Congelamento: -12°C temperatura interna
-9°C temperatura esterna
Dal momento che la crescita microbica è
inibita, la surgelazione è una delle
modalità più efficaci di conservazione
delle derrate alimentari con minime
alterazioni dei caratteri organolettici e
delle proprietà nutrizionali.
Un deterioramento degli alimenti
conservati con queste modalità si
verifica soltanto se viene interrotta la
catena del freddo.
I principali aspetti negativi del congelamento/
surgelazione sono:
costo;
preserva anche i microrganismi patogeni
eventualmente presenti. All’atto dello scongelamento i microrganismi hanno un comportamento
analogo a quello dei prodotti freschi: dopo una fase
di latenza piuttosto lunga, cominciano a moltiplicarsi normalmente.
Ne consegue che un alimento scongelato deve
essere indirizzato il più rapidamente possibile alle
fasi successive di lavorazione
Raffreddamento dopo la cottura
E’ una fase molto delicata, spesso concausa di
episodi di tossinfezione alimentare.
Un rapido raffreddamento ed un adeguato
stoccaggio a freddo prevengono, ma anche
rallentano la moltiplicazione microbica:
raffreddando da 60°C a 21°C in 2 ore e da 21°C
a +4°C in 4 ore si controlla la crescita di
eventuali microrganismi patogeni.
Sono importanti le dimensioni delle derrate da
refrigerare e la temperatura e velocità dell’aria
nel mezzo refrigerante.
Trattamento con il calore
1. Pastorizzazione
2. Sterilizzazione
3. Cottura a microonde
TRATTAMENTI CON IL CALORE
Metodo di riscaldamento
Mezzo di riscaldamento
Cottura
Acqua
Arrostimento/cottura in
forno
Aria
Bollitura
Acqua
Frittura
Olio
Grill
Aria
Microonde
Radiazioni elettromagnetiche
Pastorizzazione
Scambiatore di calore/acqua
Sterilizzazione
Vapore
42
Velocità di crescita (K)
EFFETTO DELLA TEMPERATURA
SULLA CRESCITA MICROBICA
B (ottimale)
C (minima)
A (massima)
Freddo
Caldo
Temperatura
43
CURVA DI DISTRUZIONE TERMICA
No
T (°C)
N = No . e - k . t
t: tempo di riscaldamento
No: numero iniziale di cellule
t
N: numero di cellule al tempo t
k: costante di velocità (tempo-1)
44
TRATTAMENTO CON CALORE
Il trattamento termico non è uniforme
45
MODALITÀ DI TRASFERIMENTO DEL
CALORE
Conduzione
Convezione
46
GRADIENTE DI TEMPERATURA
NELL’HAMBURGER
Temperatura
200
(°C)
superficie
150
Crosta
3 mm
100
3,5 mm
4 mm
Zona cotta
Centro
50
Centro
Carne cruda
900
1800
2700
3600
Tempo (sec.)
47
PASTORIZZAZIONE
Questo è un trattamento termico degli alimenti
che ha lo scopo di uccidere le cellule vegetative
dei patogeni, provocando cambiamenti minimi
nella composizione, nell’aroma, e nei valori
nutrizionali degli alimenti stessi
48
PASTORIZZAZIONE
Impiega temperature inferiori a 100°C, che
inattivano la maggior parte delle forme
vegetative batteriche, dei lieviti e delle
muffe
Viene usata per prodotti come latte, frutta
o liquidi, che per potere conservare le
qualità organolettiche e nutritive possono
essere sottoposti solo a un riscaldamento
blando
SCHEMI DI PASTORIZZAZIONE
Bassa temperatura:
• 63°C per 30 minuti
Alta temperatura:
• 72°C per 15 secondi
Temperatura altissima:
• 135°C per 1 secondo
50
Sterilizzazione
Impiega temperature di 115°C - 135°C per
15-20 min in grado di uccidere le spore
batteriche.
Autoclave o pentola a pressione
Termoresistenza dei microrganismi
• Il tempo necessario per uccidere un ceppo di
microrganismi con un determinato valore di
resistenza termica, ad una temperatura costante, è
tanto maggiore quanto più alta è la contaminazione
iniziale di un alimento.
• La maggior parte dei batteri vegetativi muore a
temperature intorno ai 65°C
Cottura a microonde
Il trattamento con le microonde è un metodo di
riscaldamento indiretto
Le microonde sono onde elettromagnetiche nel campo
dell'altissima frequenza (300 MHz-300 GHz).
Le microonde penetrano nell'alimento e, attraverso
variazioni di polarità, eccitano molecole con dipoli
permanenti (acqua, aminoacidi, peptidi), che a loro volta
trasmettono la loro energia cinetica per attrito
intermolecolare, con produzione di calore.
Quanto più elevato è il contenuto di acqua e di proteine,
tanto più efficace risulta la trasformazione in energia.
Cottura a microonde
Questo significa che, se una parte dell'alimento è secca
(es. buccia delle patate), non sarà riscaldata in misura
sufficiente per l'inattivazione dei microrganismi patogeni
eventualmente presenti.
Un secondo problema è costituito dalla non uniforme
distribuzione delle microonde: per la struttura del forno
e/o per la non omogenea costituzione dell'alimento con
presenza di parti a bassa conducibilità termica, alcune
parti possono non raggiungere temperature adeguate
(seguire con la massima attenzione le istruzioni per
l'uso).
ALTRI EFFETTI DEL TRATTAMENTO
TERMICO
I trattamenti termici influenzano non solo i
microrganismi, ma anche gli altri componenti degli
alimenti, ad esempio:
enzimi
vitamine
colore
55
L’IMPORTANZA DELLE
TEMPERATURE
L’IMPORTANZA DELLE
TEMPERATURE
E’ fondamentale imparare a gestire correttamente
le diverse temperature
Tenere sempre conto della pezzatura
dell’alimento
in recipienti scoperti
Evitare la sosta
prolungata degli alimenti
a temperatura ambiente
A temperatura ambiente,
o meglio nell’intervallo di temperatura
che va da 10°C a 65°C, i cibi e gli
alimenti debbono sostare per il minor
tempo possibile
12
9
3
6
IL FREDDO
non distrugge i microrganismi e non li inattiva definitivamente
consente un prolungamento dei tempi di conservazione
rallenta la moltiplicazione della maggior parte dei patogeni
Più basse sono le temperature, maggiore è il
rallentamento dell’attività microbica
la temperatura non
Il sistema della conservazione a
può subire rialzi
freddo prevede il rigoroso
consistenti, neppure
rispetto della catena del freddo
per breve tempo
REFRIGERAZIONE
da 0°C a 10°C
CONGELAMENTO
a temperatura
inferiore a -15°C
SURGELAZIONE
a temperatura
inferiore a -18°C
SURGELATO
Si ottiene il blocco della crescita
dei microrganismi responsabili
delle tossinfezioni
Si ottiene il blocco pressoché
totale della crescita microbica
Si ottiene il blocco totale della
crescita microbica
Si formano cristalli piccolissimi
che non danneggiano l’alimento
Alimento in confezione chiusa all’origine,
sottoposto ad un abbassamento veloce della
temperatura, fino a raggiungere i -18°C, e
conservato a tale temperatura
TEMPERATURE DI CONSERVAZIONE
carni fresche
0°/ +4°C
pollame, conigli,
frattaglie
0°/ +3°C
salumi, insaccati
+6°C
prodotti cotti da
consumarsi freddi
+4°C
prodotti surgelati
-18°C
Rispettare comunque sempre la temperatura
di conservazione indicata in etichetta
CONSERVABILITA’
è direttamente in funzione del tempo e della temperatura
carni fresche sottovuoto
max 30 gg.
carne trita bovina
1 giorno
carne bovina congelata
12 mesi
polleria
2-3 gg.
prodotti cotti da
consumarsi freddi
1 giorno
Rispettare comunque sempre la data di
scadenza indicata in etichetta
UTILIZZO CORRETTO DELLE CELLE FRIGORIFERE
1
Assicurarsi che in ogni cella ci sia un termometro
preciso e controllare frequentemente la temperatura
2
Evitare lo stivaggio eccessivo: all’interno della
cella frigorifero deve circolare aria
3
Recipienti di metallo o vetro devono essere posti nella
parte inferiore, in modo da evitare sgocciolamenti
4
5
6
Coprire i recipienti, per impedire contaminazioni
7
Non appoggiare direttamente a terra le derrate
Conservare separatamente cibi cotti e cibi crudi
Non mettere mai cibi caldi nel frigorifero, per
non causare innalzamenti della temperatura
REGOLE PER LA CONSERVAZIONE DELLE CARNI
conservare in celle separate
carni “rosse”
pollame
Impedire qualsiasi
contatto tra carni imballate
e carni non protette
se non si dispone di celle
diverse, creare spazi separati
salumi
stagionati
Se si devono depositare nella
stessa cella carni confezionate
e carni non protette, separarle
e proteggere le carni sfuse
Depositare gli scarti in un contenitore chiuso
Organizzare una efficace rotazione del magazzino,
tenendo comunque conto della data di scadenza
IL CALORE
Sottoponendo un alimento ad una temperatura superiore a
75°C in modo uniforme in tutti i suoi punti per un tempo
sufficiente, i batteri patogeni vengono eliminati
Più la temperatura è alta, maggiore è la possibilità di distruzione
pastorizzazione
vengono distrutti i germi patogeni
65°C-80°C per
alcuni minuti
ebollizione
si ottiene la distruzione dei microrganismi;
alcune spore e tossine possono resistere
sterilizzazione
si ha la distruzione di tutti i microrganismi
superiore a 100°C
SCONGELAMENTO
I prodotti congelati, una volta scongelati, devono essere
conservati in frigorifero e consumati entro 24 ore
Non scongelare mai a temperatura ambiente: i germi
possono moltiplicarsi dopo lo scongelamento
Gli alimenti già scongelati
non dovrebbero essere
ricongelati
MODALITA’ DI SCONGELAMENTO
Vegetali
immersione diretta nell’acqua
di cottura in ebollizione
corrente
Prodotti ittici
in filetti
Carni
in acqua fredda
docciatura
ebollizione
Deve essere effettuato in frigorifero
in caso di emergenza, iniziare lo scongelamento
all’esterno del frigorifero (per un tempo limitato) per poi
completarlo a temperatura di refrigerazione
L’ABBATTIMENTO DELLA TEMPERATURA
I cibi già cotti ed ancora caldi non devono essere
mantenuti a lungo a temperatura ambiente per evitare
la crescita di germi che li possono avere contaminati
E’ indispensabile refrigerarli, seguendo due regole
1
2
raffreddarli nel più breve
tempo possibile prima di
metterli in cella
non mettere mai in
cella alimenti in
grandi pentole
ancora calde
Abbattimento della
temperatura
raffreddamento troppo lento
aumenta la temperatura della
cella frigorifera
L’ABBATTIMENTO DELLA TEMPERATURA
E’ quindi necessario abbattere la temperatura, cioè
abbassare molto velocemente la temperatura
dell’alimento fino a poterlo mettere in cella frigorifera
Tramite apparecchiature apposite,
dette abbattitori termici
Modalità di
abbattimento
Con sistemi “casalinghi:
raffreddamento dei contenitori
sotto acqua corrente fredda
Riduzione dell’Aw
Essiccamento
2. Liofilizzazione
3. Salagione
4. Conservazione per aggiunta di zucchero
1.
Essiccamento
Comprende tecniche antiche, come
l’esposizione al sole, e versioni moderne,
adattate a livello industriale mediante l’azione di
una corrente d’aria calda in appositi essiccatori.
Nell'essiccamento con aria, sole, calore o sotto
vuoto, al prodotto viene sottratta acqua e,
quindi, si abbassa il valore aw.
Dal momento che i microrganismi non sono in
grado di crescere senza acqua libera
(disponibile), il prodotto non può deteriorarsi,
anche in presenza di acqua-legata in quantità
significative. In alcuni casi, la presenza di sale
migliora l'efficienza del procedimento
Essiccamento
Sovente, nei prodotti essiccati i microrganismi
hanno subito un danno subletale e, in
particolari condizioni, dopo aggiunta di acqua,
possono riacquistare la capacità di moltiplicarsi.
Danni subletali di questo tipo possono essere
conseguenti a molti procedimenti di
conservazione (difficoltà nell'isolamento in mezzi
di coltura, se non si applicano procedure di
prearricchimento).
Essiccamento
In un processo di essiccamento, i controlli vanno
concentrati su:
temperatura
velocità di sottrazione dell’acqua
(un’evaporazione dell’acqua troppo veloce può
portare alla formazione di uno strato superficiale
secco, che impedisce ulteriori evaporazioni
dimensioni del prodotto (importante l’uniformità
di grandezza delle particelle)
qualità microbiologica dell’aria (evitare le
contaminazioni)
igrometria dei locali di stoccaggio: i prodotti
essiccati sono fortemente igroscopici e, quindi,
vanno mantenuti in ambienti asciutti.
Essiccamento
I prodotti essiccati (es. latte in polvere,
latte concentrato, alcuni tipi di verdure,
etc) sono sicuri dal punto di vista igienico,
ma dal punto di vista nutrizionale
subiscono una perdita del contenuto
vitaminico e proteico.
Liofilizzazione
Mentre l’essiccamento tradizionale comporta la
presenza di esigue percentuali di acqua
nell’alimento (10-15%), la liofilizzazione è un
metodo di essiccamento praticamente completo.
Alimenti molto ricchi di acqua sono sottoposti a
sublimazione sotto vuoto, dopo essere stati portati
a temperature estremamente basse.
Vantaggi:
minimo ingombro.
tempi di conservazione lunghi.
facili da consumare con la semplice aggiunta di
acqua (es. caffè, latte, etc).
non subiscono alterazioni di composizione chimica.
Salagione
L'effetto conservante del sale è basato, soprattutto,
sull'abbassamento di aw.
Alte concentrazioni di sale hanno attività battericida: in
generale, i microrganismi non sopportano concentrazioni
di NaCl tra il 5 e il 10%. Fanno eccezione lo
stafilococco, che può sopravvivere e moltiplicarsi in
substrati contenenti più del 15% di sale e L.
monocytogenes, che può sopravvivere in presenza del
20-30% di sale per 10 giorni a 22°C e in salamoia (1030% di sale) per 100 giorni a 4°C.
Sale da cucina - NaCl. Formaggio, pesce
Conservazione per aggiunta di
zucchero
L'effetto conservante dello zucchero è
basato sull'abbassamento di aw.
Zucchero cristallino = 100% saccarosio
Sciroppi, confetture
Radiazioni ionizzanti
Radiazioni elettroniche corpuscolari
(raggi )
Radiazioni ondulanti elettromagnetiche
(raggi UV, raggi )
Radiazioni elettroniche corpuscolari
(raggi )
La massima profondità di penetrazione
negli alimenti dipende dalla loro energia,
ma è limitata a un massimo di circa 5 cm.
Sono quindi efficaci solo negli strati
superficiali
Raggi UV
Sono radiazioni relativamente povere di energia.
Le più efficaci sono le lunghezze d'onda intorno
a 260 nm, dove gli acidi nucleici hanno il
massimo assorbimento.
Il trattamento con UV è limitato solo ad alcune
applicazioni (aria, acqua, superfici di lavoro,
riduzione della contaminazione microbica
superficiale di frutta e verdura), poiché l'azione
intensa o prolungata dei raggi UV provoca
cambiamenti organolettici, di colore e anche di
potere nutritivo, in seguito a degradazione delle
vitamine.
Raggi 
Sono costituiti da onde elettromagnetiche corte
estremamente ricche di energia. I valori energetici utilizzati
sono molto al di sotto dei valori che potrebbero provocare
una radioattivazione degli alimenti irradiati. Hanno
un'elevata capacità di penetrazione e, pertanto, si
possono utilizzare anche per il trattamento di alimenti
confezionati.
L'irradiazione, oltre che per l'inattivazione di germi
patogeni, si può utilizzare per impedire la germinazione di
patate, cipolle, etc. per arrestare la maturazione dei frutti e
per la disinfestazione dagli insetti.
Se utilizzate a bassi dosaggi, non vengono influenzati né i
caratteri organolettici né il valore nutrizionale: si hanno
solo leggere perdite a carico delle vitamine
In Italia è autorizzata soltanto l’irradiazione a scopo
antigermogliativo.
Conservazione chimica
Conservazione chimica
La concentrazione di un conservante che
nell'animale non provoca effetti tossici (No Effect
Level, NOEL), diminuita del fattore di sicurezza
100 - viene chiamata Dose Giornaliera
Accettabile (DGA). Gli effetti tossici si valutano
sia in termini di tossicità acuta che di
mutagenesi e cancerogenesi.
Solo poche sostanze sono così poco pericolose
dal punto di vista tossicologico da poter essere
usate per la conservazione degli alimenti.
Conservazione chimica
Acido sorbico e sali di Na, K e ca (sorbati)
Prodotti ittici, superfici di formaggi e insaccati
crudi, creme, prodotti a base di frutta
Acido benzoico e sali (benzoati) Prodotti ittici,
conserve, prodotti a base di frutta
Acido formico e sali (formiati) Prodotti ittici,
conserve e verdure
Anidride solforosa e sostanze che sviluppano
SO2 Conservante, stabilizzante del colore e
antiossidante. Di uso molto comune.
Pimaricina Antibiotico usato per il trattamento
della superficie dei formaggi
Affumicatura
L'effetto conservante è basato su:
azione batteriostatica e battericida di numerosi
componenti chimici del fumo (formaldeide, fenoli e acidi
organici)
essiccamento (abbassament di aw), soprattutto in
superficie
distruzione della flora superficiale ad opera del calore
Gli alimenti oggi, di regola, vengono affumicati con metodi
blandi e rapidi non a scopo di conservazione, ma per
conferire loro il tipico aroma.
Il fumo è costituito da particelle solide (cenere, catrame,
nerofumo) disperse in una miscela gassosa impregnata di
vapor d'acqua. La componente gassosa contiene migliaia
di sostanze, molte delle quali sono tossiche, come gli
idrocarburi policiclici (benzopirene). Questi si formano
soprattutto nella combustione lenta ad alta temperatura
senza fiamma
Modificazione dell'atmosfera
gassosa
Modificazione dell'atmosfera
gassosa
L'esclusione dell'ossigeno eseguita per es. nel
confezionamento degli alimenti sotto vuoto
reprime la crescita dei microrganismi aerobi
(Pseudomonas, Bacillus, muffe), ma favorisce
quella dei microrganismi microaerofili ed
anaerobi, anche facoltativi.
Un ulteriore effetto protettivo si ottiene con un
alto contenuto di anidride carbonica, che inibisce
la crescita di molti funghi e lieviti, nonché di
alcuni batteri. L'inibizione della crescita delle
muffe viene utilizzata nella conservazione di
frutta e verdura in atmosfera controllata (CA).