food&tec
Le monografie
Anno I1I, n. 7,
ISSN 2282-2798
dicembre 2014
Foodandtec è una testata registrata al Tribunale di Milano n. 92 del 27/02/2012
Studi e laboratorio
di shelf life:
predizione, prolungamento,
evoluzione del prodotto
e implementazione
della logistica
Studio monografico
tratto dal corso di aggiornamento “In-Formare. La qualità del cibo a Convegno”
Milano, 24 settembre 2014
In-Formare
L
a quaLità deL cibo a convegno
Sanificazione delle macchine e degli ambienti di produzione:
requisiti e controlli.
Focus: i patogeni alimentari e il rischio di ricontaminazione del prodotto
Residence San Vittore 49 La Cordata - Milano
25 febbraio 2015 - 9.30 - 16.30
Responsabile scientifica: Francesca De Vecchi
Il corso intende approfondire i diversi aspetti relativi alla sanificazione efficace delle macchine e degli
ambienti di produzione con un taglio pratico e operativo. Una gestione corretta delle operazioni di pulizia e di
sanificazione deve mirare a prevenire la proliferazione microbica sulle superfici e a controllare tutti i fattori che
possono costituire un rischio per la salubrità del prodotto alimentare a garanzia della salvaguardia delle sue
caratteristiche nutrizionali, sensoriali e, soprattutto, di tutela della salute del consumatore, come richiesto dalle
normative vigenti.
Validazione delle procedure di sanificazione degli ambienti di produzione
Maurizio Podico - Scienze Biologiche - Università degli Studi di Parma
Manutenzione delle superfici di macchine e strutture. Case study e soluzioni pratiche
Elsa Emanuela Cugola - Consulente di tecnologie alimentari – ELLA
Salmonella spp e Listeria monocytogenes: problemi igienici, diffusione e campionamenti
Laura Franzetti - DeFENS, Dipartimento di Scienze per gli Alimenti, la Nutrizione e l’Ambiente - Università degli
Studi di Milano
Controlli igienico-sanitari delle produzioni alimentari e possibili contestazioni: comportamenti
dell’operatore e interpretazione giurisprudenziale
Avvocato Samantha Nesi - Studio Legale avv. Gaetano Forte - Ferrara
i
Trattamenti superficiali su matrici ambientali e alimentari con raggi UV
Luca Guercio - Tecnologo Alimentare - Ellegi
Comitato scientifico
Luigi Bonizzi - Ambrogina Pagani
Università degli Studi di Milano
Amina Ciampella - Tecnologa alimentare - Presidente
dell’Ordine dei Tecnologi alimentari Lombardia e Liguria
Giorgio Giraffa - Centro Ricerca per le
Produzioni Foraggere e Lattiero-Casearie
patrocinio
n
o
i
z
mo enti
o
r
p
im
Per ofond ui
pr
p
re q
a
a
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c
clic
Ideazione
e organizzazione
Erasmo Neviani - Nicoletta Pellegrini
Università degli Studi di Parma
Antonio Trifirò - Stazione Sperimentale
per l’Industria delle Conserve Alimentari di Parma
OM - via Euripide 7 - 20145 Milano
[email protected]
www.foodandtec.com
tel. 0291534731 - fax 178 2264489
INTRODUZIONE
a cura di
Francesca De Vecchi
food&tec
Food&Tec è una testata
giornalistica on line
dedicata al settore
agroalimentare
Direttore Responsabile
Bruna Moroni
Editore:
OM snc
via Euripide 7
20145 Milano
tel. 0291534731
fax 1782264489
Registrazione
Tribunale di Milano
n. 92 del 27/02/2012
food&tec
Durante la vita commerciale un alimento evolve sotto
tutti gli aspetti: microbiologici, compositivi, sensoriali, organolettici.
Questa monografia affronta il tema della shelf life
proprio con l’obiettivo di approfondire le metodologie che consentono di valutare la vita di un prodotto,
conoscere e prevedere i mutamenti microbiologici,
sensoriali e nutrizionali degli alimenti, e focalizzarsi
sul ruolo della logistica nel favorire la shelf life.
Una parte importante nel prolungamento della vita
sullo scaffale è giocata dalla microbiologia predittiva
che permette di quantificare la popolazione batterica
in un alimento, così come dalla catena logistica.
L’applicazione di soluzioni tecnologiche e buone pratiche igieniche sono in grado, non da ultimo, di ridurre gli sprechi alimentari.
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Stabilità dei composti fenolici durante la
shelf life dei prodotti alimentari
Sintesi del seminario “Studi e laboratorio di shelf life: predizione,
prolungamento, evoluzione del prodotto e implementazione
della logistica migliore”
Paolo Simonetti - DeFENS, Dipartimento di Scienze per gli Alimenti,
la Nutrizione e l’Ambiente - Università degli Studi di Milano
I fitocomposti sono un insieme disomo-
l’attività
geneo di sostanze prevalentemente di
proliferativa
origine vegetale; sono sostanze organi-
proapoptotica
che generalmente a basso peso moleco-
e la regolazione
lare, non sintetizzate dall’uomo e non in-
della
dispensabili, che spesso hanno mostrato
ne
un’azione protettiva sulla salute umana,
Il consumo di
se assunte in quantità adeguate, e hanno
frutta e verdura,
meccanismi di azione complementari e
alimenti
sovrapponibili (figura 1).
di fitocomposti,
L’assunzione regolare nell’ambito di una
infatti è associa-
dieta equilibrata, potrebbe spiegare non
to a una dimi-
solo l’effetto protettivo nei confronti
nuzione del ri-
dello stress ossidativo, ma anche altre
schio di malattie
specifiche attività, quali, ad esempio,
cardiovascolari,
l’attività antinfiammatoria, la modula-
tumori,
zione degli enzimi di detossificazione, la
te, Alzheimer e
stimolazione del sistema immunitario,
degenerazione
la modulazione del metabolismo ormo-
maculare.
nale, l’attività antibatterica e antivirale,
Alla luce di que-
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antie
pressiosanguigna.
ricchi
diabe-
food&tec
ste evidenze la valutazione della shelf life
I polifenoli
degli alimenti, specie per i prodotti di
La frazione polifenolica di questo grup-
origine vegetale che contengono questa
po di biocomposti comprende una serie
tipologia di composti bioattivi, dovrebbe
di sostanze chimiche di derivazione ve-
sicuramente considerare anche la loro
getale.
stabilità, soprattutto se la presenza viene
In relazione alla loro struttura chimica, i
dichiarata in etichetta.
polifenoli sono suddivisi in diverse clas-
Figura 1 - Classificazione di alcuni fitocomposti
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Acidi Idrossi-Benzoici
Acidi Idrossi-Cinnamici
eterociclico. Nei
vegetali, i polifenoli hanno un
ruolo di difesa
R1=R2=OH, R3=H : Acido Protocatecuico
R1=R2=R3=OH : Acido Gallico
R1=H, R2=OH : Acido p-Cumarico
nei confronti di
R1=R2=OH : Acido Caffeico
microrganismi,
R1=OCH3, R2=OH : Acido Ferulico
luce
e
insetti;
hanno un ruolo
Flavonoidi
nella
pigmen-
tazione e anche
nelle
caratteri-
stiche sensoriaAcido Clorogenico
li dei prodotti.
Per l’uomo sono
Lignani
Stilbeni
composti nutrizionalmente importanti perché
concorrono a de-
Resveratrolo
Secoisolanciresinolo
finire una dieta
ottimale, che oltre a dovere es-
Figura 2 - Struttura dei polifenoli
sere equilibrata
in energia e nu-
si (figura 2). La loro struttura permette
trienti, deve essere mirata all’assunzio-
diverse sostituzioni, come glicosilazio-
ne anche di quei composti minori che
ni e metilazioni, che ne influenzano le
hanno possibili effetti salutistici. L’azio-
proprietà, come la polarità e l‘attività
ne dei diversi polifenoli è spesso sinergi-
biologica. La variabilità è data anche
ca ed è pertanto meglio avere una dieta
dal diverso grado d’idrossilazione (nu-
diversificata, scegliendo sempre frutta
mero di gruppi -OH-) e dall’esistenza o
e verdure di stagione. È necessario ri-
meno di un doppio legame nell’anello
cordare anche che la loro concentrazio-
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ne e la biodisponibilità negli alimenti
2011) ha restituito dati di intake a livello
dipendono fortemente dalle tecniche di
europeo più verosimili, con un apporto
produzione, trasformazione, conserva-
complessivo di flavonoidi di circa 400
zione e cottura adottate. Questa gran-
mg/die. I processi di trasformazione e
de variabilità spiega il motivo per cui i
di conservazione possono modificare la
dati che si leggono in letteratura, rela-
concentrazione dei composti bioattivi:
tivi ai contenuti in polifenoli di diversi
pastorizzazione e sterilizzazione (HTST
vegetali sono valori medi, compresi in
e di condizionamento in asettico, altis-
un range molto ampio: il loro contenu-
sime pressioni, riscaldamento ohmico),
to infatti, può variare in maniera con-
disidratazione, evaporazione, così come
siderevole anche nello stesso vegetale.
le tecnologie applicate per migliorare
I primi dati epidemiologici sull’intake
la shelf life (microfiltrazione o atmosfe-
dietico giornaliero risalgono agli anni
re modificate) inducono perdite anche
’70, ma anche
consistenti.
per le diffi-
cui la corretta
coltà analiti-
valutazione del-
che riscontra-
le caratteristiche
te, a causa di
nutrizionali degli
tecniche non
alimenti riguar-
abbastanza
do il contenuto
sofisticate,
di questi compo-
riportavano
sti bioattivi, du-
dati sovrasti-
rante il periodo
mati. Più re-
di shelf life, può
centemente,
essere
lo studio Epic
solo con una ri-
(European
gorosa
prospective
dizzazione delle
investigation
metodiche anali-
into
cancer
tiche impiegate.
and nutrition,
Inoltre anche il
food&tec
Per
ottenuta
standar-
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7
riferimento a banche dati che ripor-
del metodo di determinazione è fonda-
tano il contenuto di micronutrienti di
mentale per seguire la stabilità nel tem-
questo tipo negli alimenti, non garan-
po. Le difficoltà relative alle tecniche di
tiscono informazioni precise, lasciando
determinazione devono tener presente
come miglior approccio all’operatore
diverse variabili:
una preventiva analisi dell’alimento
• la definizione e caratterizzazione dei
allo studio per definire con esattezza i
vegetali e degli estratti utilizzati negli
quantitativi di partenza. Anche la scelta
studi clinici e preclinici per un corretto
raffronto dei dati;
•i potenziali effetti della matrice attribuibili alla
complessità alimentare;
•un diverso comportamento in conservazione: all’interno di uno stesso gruppo
di composti può accadere
che alcuni, più instabili di
altri, si riducano drasticamente.
Prima di decidere la tecnica
analitica da adottare è necessaria una caratterizzazione ben precisa del campione per evitare risultati
dubbi e contenere anche i
costi di esercizio, non tralasciando di valutare i potenziali effetti del processo
Figura 3 - Effetto della temperatura di conservazione sulla stabilità di succhi di frutti di bosco
(Stability of anthocyanins in berry juices at different temperatures. Journal of food composition and
analysis. 2013 31 (1): 12)
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di produzione e di stoccaggio cui l’alimento è stato
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sottoposto. Tecniche colorimetriche o
comportamento degli antociani in suc-
tecniche per la determinazione del po-
chi di frutta che in conservazione a di-
tere antiossidante totale (TEAC/ORAC/
verse temperature, mostrano una sensi-
TRAP/DPPH) sono metodiche non spe-
bilità a diversi fattori (tipo di antociani,
cifiche che danno un’informazione ge-
origine del succo) e in modo particolare
nerica (non svelano il contenuto di mo-
alla temperatura di conservazione: in
lecole specifiche), e possono restituire
uno studio, volto a valutare la stabilità
risultati non confrontabili fra loro. Pos-
di succhi di frutti di bosco diversi, a dif-
sono inoltre dare risultati falsati lad-
ferenti temperature di stoccaggio, tut-
dove sovrastimano il contenuto totale
ti i succhi hanno mostrato un marcato
di polifenoli perché a questi sommano
decadimento a temperatura ambiente
anche la presenza di composti riducenti
(figura 3).
diversi (per es. carotenoidi, aminoacidi,
La stabilità dei polifenoli in differenti
zuccheri e vitamina C). Tecniche anali-
condizioni di conservazione è un aspet-
tiche specifiche come HPLC/UPLC abbi-
to rilevante da prendere in conside-
nate alla spettrofotometria di massa e/o
razione per assicurare che i composti
a un detector uv/Vis permettono invece
polifenolici abbiano le proprietà desi-
di ottenere dati più corretti per identi-
derate e mantengano la loro attività e
ficare i composti in esame e seguirne la
struttura durante le differenti fasi di
stabilità durante la shelf life.
processo che coinvolgono le alte tem-
Tempi e temperature di conservazione
perature, ma anche la luce, l’ossigeno,
possono avere un effetto sulla degra-
la presenza di enzimi, ioni metallici o la
dazione dei polifenoli,
presenza di altri costituenti la matrice
portamenti
molto
anche
con
com-
alimentare.
differenti
fra i diversi composti. Un esempio è dato dal
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Una buona occasione:
se e come un prodotto prossimo
alla scadenza può essere distribuito
Sintesi del seminario “Studi e laboratorio di shelf life: predizione,
prolungamento, evoluzione del prodotto e implementazione
della logistica migliore”
Giuseppe Zeppa - DiSAFA - Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali
e Alimentari - Università degli Studi di Torino
Secondo le stime
eccedenze di acquisti
più recenti, il com-
da parte del consuma-
parto alimentare
tore e degli errori nel-
spreca milioni di
la conservazione degli
tonnellate di cibo:
alimenti” (FAO, 2011).
il 43% dei prodotti
Una delle fasi che crea
coltivati non viene
il maggior volume di
consumato. In Ita-
rifiuti è la distribuzio-
lia, solo nel 2011,
ne che, secondo uno
si sono persi 20
studio Amiat/Auchan
milioni di tonnel-
crea circa 140 tonnel-
late di alimenti dal
late l’anno di spreco
campo alla vendi-
(per un supermercato
ta. Durante tutto il ciclo di vita del pro-
di 10.000 m2). Le merci non sono acqui-
dotto, dalla trasformazione industriale
state per difetti di confezionamento o
al consumo finale, c’è uno spreco di ri-
elementi danneggiati nella confezione,
sorse (food waste) che “dipende dai limiti
ma soprattutto perché il prodotto in
tecnici e strutturali della trasformazio-
prossimità della scadenza viene lasciato
ne/produzione e dei sistemi distributivi
sugli scaffali dagli acquirenti e quindi
fino ad arrivare agli aspetti legati alle
destinato allo scarto. Il consumatore,
10
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negli ultimi anni, ha posto un’atten-
sia preferibile non consumarlo. A tutto
zione crescente alle informazioni sugli
ciò si aggiunge sia la precauzione del
alimenti non solo rispetto ai parametri
produttore ad anticipare le date di sca-
nutrizionali ma anche verso le scaden-
denza rispetto al momento effettivo in
ze, nei confronti delle quali, tuttavia,
cui il prodotto inizia a deteriorarsi, sia
rimane una certa confusione e incom-
la tendenza della distribuzione a ritira-
prensione. Il superamento della data di
re dalla vendita a scaffale le confezioni
scadenza o di consumo indicata è spesso
con scadenza ravvicinata. Ne deriva che
considerato un momento oltre il quale il
grandi quantità di prodotti, integri da
prodotto non può più essere consuma-
un punto di vista nutrizionale, vengo-
to. Già nei giorni precedenti vi sareb-
no scartati con grande spreco di risorse
be la convinzione che l’alimento possa
e un impatto negativo sull’ambiente. Il
aver perso parte delle qualità nutrizio-
Dipartimento di Scienze Agrarie, Fore-
nali e sensoriali originarie e che quindi
stali e Alimentari dell’Università di To-
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rino ha condotto, con altri partner, uno
finale le previste caratteristiche e bene-
studio con lo scopo di valutare, median-
fici (AMST E2454, 2005)”. Le finalità del
te un approccio chimico, microbiologi-
progetto, oltre a valutazioni della varia-
co, strutturale e sensoriale se e come
zione delle caratteristiche del prodotto
un prodotto alimentare possa mante-
indotte dalla conservazione, compren-
nere inalterate le sue caratteristiche,
devano anche la predisposizione di una
benché prossimo alla sua scadenza, e
serie di informazioni da divulgare ai
possa quindi essere ancora acquista-
cittadini riguardanti la lettura dell’eti-
to e consumato. Durante la shelf life si
chetta e il significato delle informazioni
possono manifestare nel prodotto dei
riportate (www.unabuonaoccasione.it).
cambiamenti di composizione che determinano modifiche a livello sensoria-
Le analisi
le. La durabilità può quindi coincidere
Presso un supermercato del torinese è
con la shelf life sensoriale, definita come
stata acquistata una serie di prodotti
il “tempo durante il quale il prodotto
di largo consumo selezionati fra quan-
mantiene le caratteristiche sensoriali
ti sono solitamente soggetti a scarti;
previste dal produttore. Durante que-
ogni campione è stato scelto fra quelli
sto periodo, il prodotto è consumabile
con shelf life più lunga, e conservato alla
o utilizzabile e fornisce all’utilizzatore
sua temperatura tipica. Definire una
Tabella 1 - “Una buona occasione”: campioni e analisi svolte
Latte UHTLatte
Prosciutto cottoPasta sfogliaPasta fresca
pastorizzato cubettato
ripiena
Yogurt
fragola
Colore
*
*
*
*
pH
*
*
*
*
*
*
*
aw
Analisi struttura
*
Valutazione odore
con naso elettronico
*
*
*
*
*
Carica batterica totale
*
*
*
*
*
Coliformi
*
*
*
*
*
Lieviti
Batteri lattici
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*
*
food&tec
shelf life significa innanzi
tutto stabilire dei criteri che la caratterizzano;
quindi scegliere un disegno sperimentale e un
numero corretto di campioni rappresentativi da
analizzare con una metodologia appropriata per
valutare il prodotto nel
tempo. Nello studio, sono
state effettuate sui campioni diverse analisi chimico-fisiche e
struttura (con i quali valutare in modo
microbiologiche per caratterizzare la
oggettivo i cambiamenti strutturali
variazione di composizione nel tem-
all’interno del prodotto durante la con-
po (tabella 1); accanto a queste è stata
servazione) e naso elettronico (in grado
eseguita la valutazione della variazio-
di rilevare l’entità di un cambiamento
ne delle caratteristiche sensoriali che il
all’interno di un prodotto in base alla ti-
consumatore stesso può percepire, in-
pologia di sensore applicato, per esem-
dipendentemente dalle eventuali modi-
pio mediante l’analisi dell’atmosfera
fiche chimiche avvenute nel prodotto.
intorno al prodotto chiuso nel proprio
I campioni sono stati sottoposti a test
imballo).
di accettabilità con un panel di consumatori minimamente formato a inter-
I risultati
pretare i parametri valutati (aspetto,
I risultati hanno evidenziano che qua-
gusto, flavour, texture, gradimento com-
si tutti i prodotti esaminati, durante il
plessivo e una domanda di disponibilità
periodo di shelf life stabilito dal produt-
al riacquisto), misurati con una scala bi-
tore, mantengono inalterate nel tempo
lanciata da 1 a 9.
le loro caratteristiche compositive, di
I campioni sono stati sottoposti anche
gradimento e di potenziale attrazio-
a misurazioni oggettive tramite test di
ne per l’acquirente, nonostante si sia
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evidenziata nei campioni
un’evoluzione più o meno
spiccata dei parametri chimico-fisici, microbiologici
e quindi sensoriali.
Riportiamo gli esiti di alcuni dei prodotti analizzati (il tempo iniziale equivale al tempo di acquisto,
il tempo finale alla scaden-
Figura 1 - Naso elettronico yogurt
za come prevista dai proTabella 2 - Evoluzione dei parametri chimico-fisici
e microbiologici yogurt
duttori).
0 gg
13 gg
24 gg
pH
3.76
3.78
3.78
L
75.53
75.50
74.69
a*
4.40
4.41
3.97
esame non ci sono signi-
b*
6.38
6.30
6.56
ficative modificazioni dei
Delta E
*
0.09
0.96
parametri microbiologici;
Batteri lattici (ufc/g)
3.2E+08
4.5E+08
4.4E+07
Lieviti (ufc/g)
<10
<10
<10
ci sono piccole variazioni
Yogurt
Nel campione preso in
di colore e anche il naso
elettronico rileva una mo-
Tabella 3 - Test di accettabilità per
yogurt
Azienda 1
desta variazione di alcuni
parametri legati a sensori
specifici.
Tempo (gg)
0
24
Il consumatore tuttavia
Aspetto
8
8
non sembra aver percepi-
Gusto
8.4
8.2
Flavour
8.6
8.4
to queste differenze, con-
Texture
8.8
8.4
Gradimento
8.6
8.6
dimento anche al termine
Acquisto
7
7
della shelf life (figura 1, ta-
fermando i valori di gra-
belle 2 e 3).
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Figura 2 - Naso elettronico prosciutto cotto cubettato
Tabella 4 - Evoluzione dei parametri chimico-fisici e
microbiologici prosciutto cotto cubettato
I due campioni di prosciutto hanno
Azienda 1
0 gg
7 gg
24 gg
pH
6.39
6.39
5.86
aw
0.979
0.983
0.983
Batteri lattici (ufc/ml) 5.65E+02
1.06E+05
1.21E+08
Coliformi (ufc/ml)
<10
<10
<10
Prosciutto cotto
cubettato
mostrato variazioni marcate di alcuni parametri, che i consumatori
hanno percepito.
Anche il naso elettronico evidenzia
queste variazioni.
Azienda 2
0 gg
7 gg
24 gg
Il consumatore al termine della
pH
6.51
6.52
5.79
aw
0.981
0.978
0.983
shelf life ha dato un parere sfavore-
Batteri lattici (ufc/ml) 2.00E+01
1.04E+06
2.44E+08
Coliformi (ufc/ml)
<10
<10
<10
vole al riacquisto (figura 2, tabelle
4 e 5).
Tabella 5 - Test di accettabilità per prosciutto cotto cubettato
Azienda 1
Azienda 2
Tempo (gg)
0
24
0
24
Aspetto
7.4
6.5
7.6
6.1
Gusto
7.6
4.4 7.8
3.4
Flavour
7.4
3.2
7.4
3.1
Texture
7.4
7.3
7
6.8
Gradimento
7.4
5.2
7
4.4
Acquisto
5.8
2.5
5.2
2.5
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Latte pastorizzato
il naso elettronico rivela una certa co-
Non si evidenziano cambiamenti signi-
stanza delle caratteristiche e i consu-
ficativi fatto salvo un leggero aumen-
matori hanno risposto valutando nel
to della carica aerobica totale; anche
complesso positivamente il prodotto
alla scadenza e l’intenzione di ri-
Tabella 6 - Evoluzione dei parametri chimico-fisici e
microbiologici latte pastorizzato
acquisto (figura 3, tabelle 6 e 7).
Azienda 1
0 gg
3 gg
6 gg
pH
6.82
6.78
6.70
Lo studio, pur basandosi su un nu-
L
49.81
48.11
48.72
mero di campioni limitato e una
a*
0.014
0.01
-0.022
b*
0.142
0.306
0.300
tipologia ristretta, ha dimostrato
Delta E
*
1.71
1.10
Carica aerobica totale (ufc/l)
90
260
350
lisi sensoriale associata a test di
Coliformi (ufc/ml)
<1
<1
<1
struttura e al naso elettronico, per
CONCLUSIONI
una grande potenzialità dell’ana-
la determinazione della shelf life
Azienda 2
0 gg
3 gg
6 gg
dei prodotti alimentari. È impor-
pH
6.83
6.74
6.71
L
50.78
48.93
49.26
tante sottolineare come i cambia-
a*
0.002
0.028
-0.026
b*
0.112
0.25
0.28
dotti siano strettamente correlati
Delta E
*
1.85
1.53
all’azienda di produzione e quindi
Carica aerobica totale (ufc/l)
1200
1010
5500
Coliformi (ufc/ml)
<1
<1
<1
ai diversi aspetti legati alle tecno-
menti della composizione dei pro-
logie di produzione; inoltre risulta
Figura 3 - Naso elettronico latte pastorizato
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Tabella 7 - Test di accettabilità per latte pastorizzato
Azienda 1
Azienda 2
Tempo (gg)
0
6
0
6
Aspetto
8
8
8
8
Gusto
8
8
8
8
Flavour
7.4
7.6
7.5
7.4
Texture
7.6
7.6
7.7
7.6
Gradimento
8
8
7.8
8
Acquisto
7
7
7
7
fondamentale anche la tipologia di pro-
zione alla elevata acidità e così via).
dotto e quindi le sue maggiori o minori
Lo studio ha messo in evidenza l’impor-
caratteristiche di resistenza intrinseca
tanza di una corretta conservazione dei
alla conservazione (un latte UHT è più
prodotti a garanzia della conservazio-
resistente di uno pastorizzato in rela-
ne dei parametri caratteristici, anche
zione al diverso trattamento termico,
sensoriali, fino al termine della shelf life
uno yogurt è molto resistente in rela-
prevista, ma soprattutto la necessità di
un’azione mirata di informazione del
consumatore che il prodotto mantiene
le sue peculiarità anche in prossimità
della scadenza stessa.
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17
L’evoluzione del profilo microbico
dei prodotti freschi
nel corso della shelf life
Sintesi del seminario “Studi e laboratorio di shelf life: predizione,
prolungamento, evoluzione del prodotto e implementazione
della logistica migliore”
Laura Franzetti - DeFENS, Dipartimento di Scienze per gli Alimenti,
la Nutrizione e l’Ambiente - Università degli Studi di Milano
Studiare la shelf life di un alimento, ov-
informazioni per migliorare l’igiene dei
vero il periodo di tempo che corrispon-
processi di produzione, favorisce il rap-
de, in determinate condizioni, a una
porto di fidelizzazione del cliente, che
tollerabile diminuzione della qualità
può così disporre di un prodotto che ri-
di un prodotto alimentare (norma UNI
sponde sempre meglio alle sue aspetta-
10534 /1995), permette di definirne con
tive. Quando si parla di shelf life, infatti,
esattezza la durabilità commerciale,
non si può prescindere dall’aspetto mi-
consente l’acquisizione di importanti
crobiologico che concorre, insieme alle
18
dicembre 2014
food&tec
caratteristiche chimico-fisiche ed en- al contempo un sistema complesso e dizimatiche, a definire l’idoneità al con- namico.
sumo dell’alimento. In un prodotto, il Il profilo microbiologico di un alimenmicrobiota caratteristico è definito da to è caratterizzato da due tipologie di
microrganismi tipici per lo più saprofiti microrganismi (tralasciando qui i batpresenti in partenza (contaminazione teri patogeni, dannosi per la salute del
primaria), e da microrganismi prove- consumatore e dunque con riferimennienti dall’ambiente (contaminazione ti normativi ben precisi): gli indicatori
secondaria): la crescita e lo sviluppo nel di tipicità (o protecnologici) che sono
tempo di questi microrganismi dipende quei microrganismi che definiscono le
tanto da fattori intrinseci, come la di- caratteristiche di un prodotto (si pensponibilità di acqua, il potenziale redox, si al vino, allo yogurt o a certi prodotti
il pH, quanto da cause esterne, come da forno), e i cosiddetti Specific Spoilage
trattamenti termici, l’uso di radiazioni, Organism (SSO), cioè quei microrganil’addizione di sostanze antimicrobiche e smi che sono responsabili dei deteriomodalità di confezionamento. Le carat- ramenti sensoriali tipici e specifici di
teristiche finali di un alimento sono de- un alimento. La carica batterica totale è
finite non solo dalla tipologia di materie generalmente la prima caratterizzazioprime usate e dai processi tecnologici di ne microbiologica cui viene sottoposto
trasformazione, ma anche da un insie- un alimento all’inizio della sua vita. Si
me di situazioni che provocano un
evolve con un andamento ti-
continuo
picamente sigmoidale: una
cambiamento
nel prodotto, rendendolo quindi
fase iniziale di latenza più o
meno lunga, in funzione dei fattori ambientali, seguita da una fase
esponenziale di crescita che si assesta al
cosiddetto “valore limite superiore”, a li-
food&tec
dicembre 2014
19
vello del quale rimarrà stabile nel tempo.
Per limitare o prevenire lo sviluppo mi-
Gli SSO si evolvono in maniera diversa:
crobico e quindi prolungare la shelf life,
spesso presenti in basse concentrazioni
è necessario mettere a punto procedure
iniziali, si sviluppano molto velocemen-
e adottare tecnologie ad hoc conoscendo
te, diventando, alla fine, dominanti. Du-
le caratteristiche del singolo prodotto,
rante questa crescita gli SSO svolgono
del processo adottato (fino al confezio-
un’attività metabolica con produzione di
namento), le condizioni di conservazio-
sostanze che possono modificare alcune
ne (ipotizzando anche eventuali pos-
caratteristiche sensoriali dell’alimen-
sibili errori), la popolazione microbica
to: l’intervallo di tempo che intercorre
presente e le relazioni che intercorrono
fra l’inizio della crescita di un insieme
fra gli stessi organismi presenti.
di SSO e il momento in cui il consumatore riesce a percepire la modificazione
SSO e alimenti
indotta dai metaboliti prodotti è quello
Conoscere le caratteristiche di un pro-
che definisce la shelf life da un punto di
dotto e metterle in relazione con l’am-
vista strettamente microbiologico.
biente in cui si trova, aiuta a definire
Figura 1 - Microrganismi indicatori della qualità isolati da vegetali minimamente trattati diversamente confezionati
(Caldera L., Franzetti L. et al., 10° CISETA, Milano 9-10 maggio 2011)
20
dicembre 2014
food&tec
con maggior precisione i mutamenti cui
microrganismi indicatori di qualità di-
andrà incontro e quindi la durabilità
pende fortemente anche dalle condizio-
commerciale.
ni di conservazione.
Nei vegetali il microbiota tipico è com-
Il vegetale in sacchetto o vaschetta, in
posto da organismi saprofiti residenti
presenza di sola aria svilupperà per lo
(provenienti dall’acqua e dal terreno)
più una popolazione microbica compo-
in grado di attaccare le strutture del ve-
sta da specie del genere aerobio Pseu-
getale stesso.
domonas (es. Ps. fluorescens, nei diversi
I vegetali di IV gamma, a foglia (inte-
biotipi), mentre i batteri lattici e spe-
ri o tagliati), radici, tuberi e germogli
cie della famiglia delle Enterobacteri-
vengono confezionati in aria oppure at-
aceae (anaerobi, anaerobi facoltativi)
mosfera protettiva, in sacchetti di poli-
costituiscono la popolazione predomi-
propilene stampati o in vaschette rigide
nante in un vegetale confezionato in at-
ricoperte da film plastico trasparente e
mosfera protettiva, anche in grado di li-
conservati a temperatura di 4°C. Seb-
mitare la crescita di Pseudomonas (figura
bene tutte le fasi della lavorazione (dal
1). Nelle carote tagliate e confezionate
ricevimento, al lavaggio, fino alla di-
in aria invece, accanto agli Pseudomo-
stribuzione), siano in grado di favorire
nas spp. crescono in modo consistente i
le condizioni che portano alla degrada-
batteri lattici (per lo più Leuconostoc me-
zione del prodotto per contaminazioni
senteroides) che sfruttano la ricca com-
crociate, ambientali o per traumi subiti
posizione in zuccheri semplici della ca-
dai tessuti vegetali, quelle più critiche
rota, portando alla formazione di muco
sono il taglio e il confezionamento: nel
filante, una delle alterazioni tipiche di
primo caso per il rilascio di succhi nu-
questo vegetale conservato.
tritivi ed enzimi responsabili dell’acce-
Nei vegetali di IV gamma, il controllo
lerazione dello sviluppo microbico, nel
della temperatura si è rivelato l’inter-
secondo caso per l’accumulo di meta-
vento più efficace per allungare la fase
boliti dovuto alla presenza di materiale
di latenza, in particolare per alcune va-
vivo all’interno del sacchetto, in grado
rietà.
di promuovere modificazioni del pro-
Nella lattuga intera la fase di latenza a
dotto. In questi alimenti la presenza di
5°C è minore (4 giorni) di quella del ci-
food&tec
dicembre 2014
21
Figura 2 - Temperatura ed evoluzione microbica in vegetali (L’evoluzione del profilo microbico dei prodotti freschi nel corso della shelf life. L. Franzetti, Milano
24/9/2014)
corino tagliato (6 giorni); il fenomeno è
elevata, ricca composizione) sono un
da ascrivere all’abbondante quantità di
altro substrato di crescita microbica
acqua presente nella lattuga intera, che
ideale. In una carne fresca conser-
la rende comunque “più deperibile” del
vata
(in
vaschetta,
cicorino tagliato (figura 2).
La carota a 5°C ha invece una fase di latenza molto ridotta, a causa della sua
struttura ricca di zuccheri, substrato per i batteri lattici che,
producendo una sostanza filante
favoriscono l’adesione dei batteri
ai tessuti, rendendo l’allontanamento più complesso.
Le carni fresche (pH neutro, aw
22
dicembre 2014
food&tec
Figura 3 - Specie di
Pseudomonas ritrovate in diversi alimenti
(Caldera L. Identification and characterization of Specific
Spoilage Microorganisms (SSOs) in different
Food Matrices. Graduate School in Molecular Sciences and
Plant, Food and Environmental biotechnology 2012-2013. Franzetti L., Scarpellini M.
2007. Characterization
of Pseudomonas spp.
isolated from foods.
Ann. Microbiol . 57 (1)
39-47)
chiusa da film plastico, a 4°C, in aria),
mitano lo sviluppo delle forme alteranti
se la conservazione è avvenuta in modo
(Pseudomonas spp.) grazie alla loro atti-
corretto, la carica batterica totale rima-
vità metabolica (acido lattico). Il gene-
ne pressoché costante nelle prime 24
re Pseudomonas comprende bastoncini
ore, ma raggiunge nell’arco di 4 giorni
gram negativi (aerobio stretto, catalasi
valori superiori a 108 ufc/g, generalmen-
e ossidasi positivi), ubiquitari e psicro-
te ritenuti troppo elevati per una carne
trofi. Poco esigenti nutrizionalmente,
di qualità. Volendo individuare micror-
possiedono un’elevata attività enzima-
ganismi specifici, basandosi sulle carat-
tica (quella proteolitica è termostabile,
teristiche proprie del prodotto, saranno
quindi gli enzimi permangono e agisco-
da ricercare gli Pseudomonas, solitamente
no anche dopo un trattamento al calore
presenti in misura non inferiore al
del prodotto come ad esempio la pasto-
50% (per lo più P. fragi, specie tipica
rizzazione).
dei prodotti carnei).
Si può dire che il genere Pseudomonas è
La loro crescita procede dap-
tra i più comuni responsabili delle alte-
prima lenta per poi accelera-
razioni organolettiche tipiche di diversi
re, sino a diventare la forma
alimenti, in particolare Ps. fluorescens è
microbica dominante. I batteri
fra le specie più ritrovate nei vegetali di
lattici, al contrario, svolgono
IV gamma, nelle carni e nei prodotti ca-
un ruolo positivo in quanto li-
seari (figura 3).
food&tec
dicembre 2014
23
Qualità dell’aria e trattamento
in continuo: l’importanza del bio-aerosol
nel controllo della shelf life
Sintesi del seminario “Studi e laboratorio di shelf life: predizione,
prolungamento, evoluzione del prodotto e implementazione
della logistica migliore”
Massimo Manfron - R&D Application Engineer Food & Beverage - Ecolab
Il controllo dell’aria degli ambienti di
crorganismi provenienti da fonti diver-
produzione alimentare è un fattore de-
se (prodotti alimentari, corpi estranei
terminante che può avere un impatto
all’area di produzione, ambiente ester-
diretto sulla salubrità e sulla shelf life
no o operatori) può facilmente essere
dei prodotti: l’aria confinata dei locali,
veicolo di cross contaminazione sia sul-
con il suo carico di goccioline d’acqua,
le materie prime sia sul prodotto finito,
polveri e pulviscolo, ma anche di mi-
diminuendo i principali requisiti di qua-
24
dicembre 2014
food&tec
lità e sicurezza. Monitorare il volume, i
Bacillus spp, Corynebaterium spp, Asper-
flussi e il tasso di scambio dell’aria negli
gillus e lieviti, per dirne alcuni, che si
ambienti di produzione, ovvero i prin-
diffondono e possono ricadere sui pro-
cipali fattori che rendono complesso il
dotti non solo per forza gravitazionale,
controllo dei suoi inquinanti, permette
ma anche per correnti d’aria, gradienti
quindi di verificare efficacemente il li-
di temperatura, umidità e moti brow-
vello di contaminazione e minimizzare
niani. L’applicazione costante di una
l’impatto sul prodotto finito, evitando
corretta procedura di sanificazione può
il conseguente aumento del
ridurre il numero di
numero di reclami, non ul-
microrganismi
timo il ritiro del prodotto
bientali e garantire
con ingenti danni all’imma-
una maggiore sicu-
gine aziendale o al brand.
rezza
L’approccio operativo tra-
eliminando gli spre-
dizionale prevede una sa-
chi e aumentando la
nificazione
degli
redditività delle pro-
impianti di processo e una
duzioni. Fumigazio-
rigorosa igiene del persona-
ne,
le; ciò nonostante, ricerche
filtrazione HEPA, UV
effettuate su bio-aerosol
e ionizzazione sono
dei locali aziendali depu-
i metodi tradiziona-
tati allo stoccaggio, alla
li
produzione e al confe-
utilizzati.
zionamento
l’applicazione
mirata
mostrano
am-
alimentare,
ozonizzazione,
principalmente
Tuttavia
di
l’esistenza di alcuni cep-
queste
tecnologie,
pi resistenti che possono
soprattutto in am-
sopravvivere anche per
bito alimentare e
molti anni e quindi rappresentare un ri-
nell’industria delle bevande è critica, a
schio costante per la sicurezza del pro-
causa dei rischi per la salute e la sicu-
dotto. I ceppi delle specie microbiche
rezza degli operatori in relazione alla
isolate comprendono Staphylococus spp,
frequenza di utilizzo; o a causa degli
food&tec
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25
effetti secondari su apparecchiature e
tato Airspexx una soluzione sanitizzan-
materiali. Per il controllo microbiologi-
te dell’aria, a base di acqua ossigenata,
co dell’aria confinata, Ecolab ha brevet-
acido peracetico ed etanolo, efficace nel
controllo della carica microbica nelle
aree di produzione,
confezionamento e
nelle celle di stoccaggio.
Test specifici hanno dimostrato che
l’erogazione in continuo di Airspexx
riesce a controllare
e a inibire la proliferazione di batteri,
lieviti e muffe responsabili delle alterazioni sul prodotto
durante la shelf life,
senza
compromet-
tere la sicurezza degli operatori e degli
alimenti stessi.
Airspexx, infatti, è
una miscela non classificata come pericolosa; è sicura dal
punto di vista tossiFigura 1 - Sperimentazione su filler di panna: riduzione di carica batterica totale, muffe e lieviti (UFC/m3) in seguito
ad applicazione di Airspexx
26
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cologico per gli operatori perché non
food&tec
Tabella 1 - Sperimentazione in celle di stagionatura di pancetta: riduzione di muffe
sulla superficie del prodotto in seguito ad applicazione di Airspexx
Data
AIRSPEXX (ml/ h) Altezza (m) CentroR-AR-BL-CL-DMedia
Abbattimento
microbiologico (%)
25.02.2013
0
1.70
96
100
116
124
102
108
0
04.03.2013
40
1.70
76
24
36
12
20
3
-68
06.03.2013
80
1.70
16
18
10
6
14
13
-88
contiene sostanze classificate come
cancerogene, mutagene, reprotossiche. Organismi indipendenti (FoBiG,
Forschungs-und Beratungsinstitut Gefahrstoffe GmbH e TÜV SÜD) hanno
certificato la conformità di Airspexx
per gli usi previsti: le sostanze attive
infatti non eccedono i limiti e le concentrazioni massime richieste negli
ambienti di lavoro; anche dai test effettuati sugli alimenti non è stata riscontrata alcuna presenza di residui
delle sostanze attive.
La diffusione in continuo di Airspexx
può essere considerata una misura che
minimizza il rischio di proliferazione
microbica. Test specifici sono stati eseguiti in condizione di produzione su filler di panna montata e in celle di stagionatura di pancetta.
Su filler di panna montata è stata osservata una riduzione significativa di carica batterica, lieviti e muffe nell’area
food&tec
dicembre 2014
27
di riempimento (figura 1), con l’instal-
Rispetto ai metodi di sanificazione
lazione di due moduli AF con ugelli
dell’aria tradizionali, Airspexx (di-
direttamente nell’area di riempimen-
sponibile sia come unità mobili sia
to (dosaggio ca. 45-50 ml Airspexx per
come unità fisse con un dimensio-
modulo/h).
namento personalizzato in funzio-
In celle di stagionatura di pancette, in-
ne delle caratteristiche del locale da
vece, l’installazione di una stazione mo-
trattare) si è rivelato più efficiente
bile DS 1 ha portato:
di alcuni metodi tradizionali, perché
• una riduzione di muffe nell’aria pari
permette un trattamento in conti-
all’88% (tabella 1)
nuo nei locali di produzione, anche
• una carica microbica visibile sulla su-
in presenza di prodotto alimentare e
perficie della pancetta inferiore rispetto
operatori, e un investimento iniziale
a quella delle pancette non trattate.
concorrenziale rispetto a sistemi di
• nessun cambiamento del gusto delle
efficacia provata, ma economicamen-
pancette né incrementi dei livelli di eta-
te più onerosi (figura 3).
nolo (misurato con metodo Hygenicum).
Figura 3 - Confronto fra Airspexx e tradizionali metodi di trattamento di sanificazione dell’aria nei locali di produzione
28
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food&tec
Microbiologia predittiva, aspetti teorici
e software disponibili in rete
Sintesi del seminario “Studi e laboratorio di shelf life: predizione,
prolungamento, evoluzione del prodotto e implementazione
della logistica migliore”
Elena Cosciani Cunico - Istituto Zooprofilattico della Lombardia
e dell’Emilia Romagna
La microbiologia predittiva permette
di quantificare la popolazione batterica
in un alimento a seguito delle diverse
operazioni di processo, distribuzione
e conservazione subite. È una scienza quantitativa e fa riferimento da un
lato a grandi banche dati organizzate e
strutturate sistematicamente, dall’altro
a modelli matematici che descrivono la
crescita dei microrganismi; i due aspetti sono fra loro strettamente correlati.
In ambito alimentare, la microbiologia
aiutare l’analisi quantitativa del rischio,
predittiva, consentita anche dalla legi-
ma fra un ambiente “controllato” e gli
slazione (Reg. 2073/2005 all. 1), è uno
alimenti c’è un’elevata difformità che,
strumento importante sia per lo studio
tuttavia, può essere calcolata. Per fare
della shelf life dei prodotti sia per la va-
ciò esistono in rete dati e modelli ac-
lidazione dei processi produttivi o per
cessibili e software di semplice utilizzo,
le analisi dei rischi, di cui l’OSA è rite-
per meglio gestire tutte le procedure a
nuto direttamente responsabile. I mo-
garanzia della qualità e della sicurezza
delli matematici disponibili possono
delle produzioni alimentari.
food&tec
dicembre 2014
29
Parametri di crescita batterica
>
In cell concentration
n(xmax)
μmax: maximum specific
groth rate
In(x0)
h0=lag*μ
L: log
time
>
Phys state= 10∧ (-lag x max.rate)
Figura 1 - Rappresentazione del modello Baranyi, modello complesso semi meccanicistico e dinamico (Baranyi and Roberts, 1994)
Modelli matematici
in rete per elaborare i dati di crescita
I modelli matematici sono uno dei due
o di morte microbica si basano sul mo-
pilastri della microbiologia predittiva:
dello matematico elaborato da József
la loro semplicità è un parametro fon-
Baranyi, modello primario più utilizza-
damentale; devono essere semplici da
to nell’ambito scientifico. Questo esem-
utilizzare e con un numero di variabili
pio di modello primario stabilisce come
contenute. I modelli più robusti metto-
varia la concentrazione microbica,
no in relazione fino a quattro variabili:
espressa in logaritmo, nel tempo e defi-
temperatura, pH, attività dell’acqua e
nisce un’equazione con due flessi: il pri-
un quarto fattore che può essere l’ani-
mo fissa il passaggio dalla fase lag alla
dride carbonica, l’acido lattico o ancora
fase esponenziale e il secondo descrive
i nitriti, in funzione del microrganismo
il passaggio dalla fase esponenziale alla
di interesse. Molti software disponibili
fase stazionaria (figura 1). L’ambiente
30
dicembre 2014
food&tec
in cui si trovano i microrganismi in que-
pendenza massima della retta nella fase
sto modello è costante: la curva è quin-
esponenziale, quando nel medesimo in-
di quella caratteristica di un microrga-
tervallo di tempo si ha il massimo incre-
nismo in un substrato dove le variabili
mento della concentrazione batterica
intrinseche ed estrinseche non cambia-
espressa in logaritmo. Il modello prima-
no nel tempo. Il modello di Baranyi in-
rio descrive il variare della concentra-
troduce anche una seconda importante
zione batterica nel tempo, ma i tassi di
variabile: il cosiddetto Physiological state
morte e di crescita di un microrganismo
(h0), lo stato fisiologico dei microrgani-
sono diversi in funzione delle variabili
smi che determina la durata della fase
intrinseche ed estrinseche del substrato
lag. La popolazione batterica è disponi-
in cui si trovano. Sarà quindi necessario
bile alla duplicazione solo in funzione
ricorrere a un modello secondario per
dello stato fisiologico in cui si trova. Il
descrivere la relazione tra il tasso massi-
valore h0 descrive questa “disponibili-
mo di crescita o di morte e, ad esempio,
tà” ed è compreso fra 0 e 1, dove 1 equi-
la temperatura; esso quindi indica, at-
vale al 100% delle cellule immediata-
traverso equazioni matematiche, come
mente pronte alla moltiplicazione, e 0
varia il tasso massimo di crescita o di
corrisponde a quando nessuna cellula
morte di una popolazione microbica (ov-
è pronta; un valore all’interno di que-
vero i parametri del modello primario)
sto intervallo è un valore sperimentale,
in funzione delle variabili ambientali del
che definisce la per-
substrato, ad esempio
centuale di popo-
la temperatura (figu-
lazione che inizia a
ra 2); è possibile così
moltiplicarsi in un
calcolare
substrato. Il tasso
massimo di crescita a
di crescita invece
una data temperatura
(rate), corrisponde
fissa e utilizzare que-
al coefficiente ango-
sto modello per avere
lare della retta nella
il dato riferito a una
fase
esponenziale,
il maximum rate è la
food&tec
Fig. 2 Modello secondario. La radice quadrata della velocità di crescita è
proporzionale alla temperatura (Ratkowsky)
un
tasso
temperatura diversa.
Va tuttavia tenuto
dicembre 2014
31
Figura 3 - Applicazioni di ComBase
Figura 4 - Modelli primari: DMfit
32
dicembre 2014
food&tec
presente che esistono degli indici di
www.combase.cc), banca dati gratuita
correzione: mentre il modello fa riferi-
che contiene più di 40.000 curve di cre-
mento a un ambiente controllato, cioè
scita e di sopravvivenza, collezionate
un brodo sterile dove i microrganismi
sperimentalmente e secondo i dati di
possono crescere in condizioni ottima-
letteratura, sia in situazioni statiche
li, un alimento è un sistema dinamico e
(shelf life) sia dinamiche (condizioni di
differente, dove altre variabili possono
processo) (figura 3). ComBase contiene
interferire con l’evoluzione dei micror-
i software elaborati per generare predi-
ganismi stessi. L’errore fra i due sistemi
zioni di crescita e morte microbica. Uno
può raggiungere un valore pari a circa
di questi è ComBase Predictor, una raccol-
il 50%, fattore di cui bisogna tener con-
ta di modelli matematici che permette
to in uno studio per valutare la shelf life
l’elaborazione di dati sperimentali per
di un alimento: se per esempio una shelf
il calcolo di parametri come il tasso di
life di un prodotto definita con un bro-
crescita massimo dei microrganismi in
do colturale risulta pari a quattro gior-
ambienti costanti (figura 4 DMfit). In
ni, traslando il dato sull’alimento que-
ComBase Predictor sono disponibili anche
sto termine temporale diventerà pari a
modelli di crescita e di morte a diverse
otto.
temperature, e modelli di sopravviven-
banche dati
e software di previsione
Banche dati per ottenere informazioni
sul comportamento dei microrganismi
sono disponibili in rete; esse comprendono anche software sviluppati in base
ai modelli matematici e alle variabili
descritti in precedenza e sono direttamente
utilizzabili
semplicemente
inserendo i dati relativi allo specifico
caso di studio. Un esempio di database è ComBase (Combined Database of Microbial Responses to Food Environments
food&tec
za in condizioni di pH e attività dell’acqua non favorevoli per i microrganismi
(figura 5).
Altri siti d’interesse dove trovare modelli di microbiologia predittiva da applicare agli alimenti sono:
• ArsAlimentaria (www.ars-alimentaria.
it): è un database, finanziato dal Ministero della Salute, sviluppato in Italia
dall’Istituto Zooprofilattico della Lombardia e dell’Emilia Romagna, sede di
Brescia. È uno strumento di supporto e
di documentazione delle caratteristiche
dicembre 2014
33
di identità, di qualità e di sicurezza dei
Arsalimentaria può dunque fornire in-
prodotti italiani. Il sito raccoglie dati e
formazioni in merito al monitoraggio
informazioni provenienti da tutto il ter-
e alla sorveglianza dei processi di tra-
ritorio nazionale, avendo creato un net-
sformazione; a challenge test per valu-
work che collega anche gli altri Istituti
tare il potenziale e il tasso massimo di
Zooprofilattici Sperimentali italiani. Alla
crescita di Listeria monocytogenes secon-
raccolta dati contribuiscono anche le
do le linee guida Afssa (Agence française
aziende di trasformazione, gli operatori
de sécurité sanitaire des aliments); a chal-
economici e gli organismi di vigilanza.
lenge test per valutare il comportamen-
Le informazioni raccolte permettono di
to di patogeni negli alimenti secondo
approfondire la conoscenza della sicu-
le linee guida Nacmcf (National Advisory
rezza alimentare mettendo in correla-
Committee on Microbiological Criteria for
zione l’evoluzione della concentrazione
Foods).
microbica in funzione di un processo
• Pathogen Predictive Model, del Centro
produttivo specifico attraverso anche i
di Ricerche Agrarie americano (pmp.
modelli matematici predittivi.
arserrc.gov);
Figura 5 - Modelli predittivi secondari e parametri: comparazione fra dati osservati e andamento predetto
34
dicembre 2014
food&tec
• Sea Food Safety and Spoilage Predictor,
Y., Baranyi J. (2005): Concetti di microbio-
del Centro di Ricerche Marine danesi
logia predittiva: sopravvivenza di Salmonel-
dove è possibile predire la shelf life di al-
la spp. nel salame, Industrie Alimentari
cuni prodotti ittici, considerandone sia
(44), 443 pag. 1-10
gli aspetti di sicurezza alimentare sia di
• Cosciani Cunico E., Le Marc Y., Dami-
deterioramento (sssp.dtuaqua.dk).
nelli P., Boni P., Baranyi J. (2006): Deve-
• Microbial Responses Viewer, sito giap-
lopment and Validation of a Model for the
ponese che ha usato i dati di ComBase
Survival of Salmonella spp in Italian Salami,
per avere informazioni particolarmen-
The 20th International ICFMH Sympo-
te rapide e fruibili (mrviewer.info) con
sium food safety and food biotechnolo-
un forte supporto iconografico.
gy: diversity and global impact 29 Aug
- 02 Sept, Alma Mater Studiorum,
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food&tec
dicembre 2014
35
La shelf life come parametro per la
gestione e la progettazione della catena
logistica dei prodotti agroalimentari
Sintesi del seminario “Studi e laboratorio di shelf life: predizione,
prolungamento, evoluzione del prodotto e implementazione
della logistica migliore”
Relatore: Riccardo Guidetti - DiSAA, Dipartimento di Scienze Ambientali
Università degli Studi di Milano
Il sistema distributivo dei prodotti ali-
tenuti sotto controllo nella progetta-
mentari rappresenta un punto critico di
zione di una catena logistica sono la
tutta la filiera perché potenzialmente
temperatura e il tempo. In alcuni casi,
può compromettere la qualità del prodotto, sia in termini di sicurezza sia in
termini di caratteristiche sensoriali. Per
questo motivo la gestione dei magazzini, i mezzi di trasporto, i tempi di movimentazione dipendono fortemente
dalla tipologia del prodotto e dalla sua
shelf life. Facendo riferimento alla definizione di shelf life come “il tempo limite entro il quale il progredire dei singoli
eventi reattivi determina modificazioni impercettibili sul piano sensoriale o
comunque ancora accettabili sul piano
della sicurezza d’uso, in determinate
condizioni di tempo” (M. Riva, 2000),
emerge chiaramente come i principali
parametri tecnici che dovranno essere
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Figura 1 - Che cos’è la logistica
La logistica è l’insieme delle attività organizzative, gestionali e strategiche che governano nell’azienda i flussi di materiali e
delle relative informazioni dalle origini presso i fornitori fino alla consegna dei prodotti finiti ai clienti e al servizio post vendita
(Associazione Italiana di Logistica)
sarà poi importante valutare l’umidi-
come la scienza di trasportare i prodotti
tà come ulteriore grandezza fisica e il
da un luogo all’altro nei tempi previsti,
grado di “attaccabilità” del prodotto in
in modo efficiente e al minor costo pos-
modo da predisporre una manipolazio-
sibile; essa comprende anche la gestio-
ne adeguata. Si può definire la logistica
ne dei processi di scambio dei relativi
dati e informazioni (figura 1). I parametri identificati per definire le caratteristiche tecniche del processo logistico
in ambito alimentare dovranno quindi
essere adattati alla singola tipologia di
prodotto alimentare (alla sua shelf life),
e l’analisi del rischio dovrà necessariamente costituire il punto focale di tutta
la progettazione della catena logistica,
inclusa una marcata attenzione agli
aspetti economici.
Tempo
In logistica il concetto di tempo (t0)
identifica il momento in cui il prodotto
inizia il suo lento decadimento (il tempo
al confezionamento).
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Da questo deriva lo studio dei tempi di
può influenzare il parametro di shelf life
distribuzione, in cui il prodotto viene
del prodotto
dapprima stoccato e poi trasportato a
• il sistema di trasporto: vanno valutati i
una destinazione, e dei tempi di perma-
mezzi impiegati, focalizzando le distan-
nenza nel punto vendita. Per ottimizzare
ze da percorrere e il mezzo più idoneo
la gestione e la distribuzione del prodot-
alle caratteristiche del prodotto; identi-
to sono necessarie scelte tecniche che
ficate le sue prestazioni (celle refrigera-
non aumentino i tempi a svantaggio del-
te, sistemi di registrazione a bordo) e i
la shelf life del prodotto:
quantitativi di prodotto da trasportare
• gli aspetti fisici del magazzino (dimen-
per ottimizzare, anche in un’ottica di co-
sioni, lay out, posizionamento e mezzi
sti, la suddivisione nei mezzi in funzione
usati per la movimentazione); gli aspet-
delle destinazioni e i volumi in funzione
ti operativi (procedure di ricevimento,
della modalità di spedizione (europallet,
l’uso di imballaggi secondari e modalità
prodotti sfusi, vassoi ecc.)
di carico); e infine gli aspetti di gestione
• i tempi di viaggio: devono rientrare
(definizione dei livelli di scorta, degli in-
nella valutazione il tragitto e i tempi di
ventari e la verifica della produttività).
percorrenza, specialmente se si è in am-
Queste variabili concorrono a definire
bito cittadino e anche i tempi di carico
degli indici di prestazione di un magaz-
e scarico, spesso punti critici della filie-
zino che indicano la misura in cui esso
ra logistica, in quanto avvengono in una
)
Tabella 1 - Condizioni climatiche raccomandate per alcuni gruppi di alimenti
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modalità non controllata
vello comunitario di tutti i fluidi derivati
• i sistemi di carico e scarico: nella cate-
dal metano ed esano, contenenti fluoro,
na logistica spesso il momento di carico
cloro o bromo, più noti con il nome com-
o di scarico, possono avvenire in con-
merciale di freon).
dizioni ambientali al di fuori di quelle
Oggi i progettisti, per la stima delle pre-
prescritte per il prodotto (temperatura
stazioni frigorifere delle celle, usano sche-
e umidità). Un’attenta valutazione deve
mi che in funzione di alcuni coefficienti
riguardare la modalità di gestione (pe-
e parametri noti (temperatura esterna,
dane refrigerate, sistemi automatici di
spessore della cella), restituiscono diretta-
carico e scarico, esigenze di controllo) e
mente la potenzialità frigorifera neces-
i tempi di attesa.
saria a gestire un prodotto di
cui è nota la tem-
Temperatura
La gestione della temperatura dipende
essenzialmente dal corretto dimensionamento dell’impiantistica utilizzata.
Le celle frigorifere, i mezzi di trasporto e le vetrine di distribuzione (banchi
peratura di
frigo) devono essere dimensionati in
stoccaggio.
modo tale da garantire le caratteristi-
Nei casi in cui sia necessario controlla-
che igrometriche necessarie (tabella 1).
re anche il parametro umidità, esiste una
Alla base del calcolo ci sono i concetti
pari metodologia per dimensionare cor-
del ciclo frigorifero (cioè il sottrarre
rettamente l’impianto di condizionamen-
calore e cederlo alle alte temperature),
to delle celle.
riferimento per stimare nella pratica la
capacità frigorifera degli impianti. La
I mezzi di trasporto
scelta del fluido frigorigeno è un pas-
I sistemi di trasporto a temperatura con-
saggio fondamentale, sia per gli aspetti
trollata sono costituiti da celle di diversa
termodinamici sia per gli aspetti di tu-
forma e dimensione opportunamente sup-
tela ambientale (da quest’anno, 2014, è
portati da sistemi meccanici, ad eutettico
definitivamente bandito l’utilizzo a li-
o con soluzioni criogeniche. Ottimizzano
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le operazioni di carico e scarico che pos-
progettazione, che dovrà occuparsi di
sono essere così direttamente eseguite
controllare il livello di inquinanti degli
nei banchi refrigerati dei punti vendita,
ambienti e organizzare opportune solu-
senza interrompere la catena del freddo.
zioni ove necessario (camere bianche,
Questi sistemi sono regolamentati se-
camere grigie, separazione di processi
condo la normativa Atp (Accord Tran-
con rischi di inquinamento diversi ecc.).
sport Perissable), specifica per i traspor-
Gli aspetti gestionali, infine, devono oc-
ti frigoriferi refrigerati a temperatura
cuparsi di favorire lo smaltimento dei
controllata di alimenti deperibili, desti-
prodotti più vecchi in una logica di “First
nati all’alimentazione umana. La nor-
In First Out” e, quindi, monitorare i livel-
mativa, del 1977, scaturisce da un ac-
li delle scorte e prevedere che gli opera-
cordo europeo del 1970 fra alcuni Stati,
tori adottino i criteri di manipolazione
compresa l’Italia, e impone sia le regole
più adatti alla tipologia di alimento.
nella costruzione degli allestimenti isotermici per i trasporti frigoriferi refrigerati destinati al trasporto di alimenti
deperibili a temperatura controllata sia
definite prescrizioni per gli utilizzatori. Inoltre, la stessa normativa indica
gli alimenti deperibili da trasportare in
regime di temperatura controllata e le
temperature alle quali devono essere
effettuati i trasporti frigoriferi e refrigerati, limiti in sintonia con quelli fissati dal Ministero della Sanità (D.P.R. n.
327/1980 e D.M. 12.10.81).
La manipolazione
Le possibili fonti di inquinamento delle
derrate e quindi gli aspetti microbiologici sono un punto importante della
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La tracciabilità
tification), una tecnologia che si basa
In logistica il flusso fisico dei prodotti
sull’identificazione a radio frequenza,
deve essere associato al flusso delle in-
dalle grandi potenzialità, in grado di
formazioni a loro riferite per garantire
registrare su appositi supporti (tag) e
quella tracciabilità (e rintracciabilità)
gestire in modi diversi una maggior
che deve accompagnare il prodotto dal
mole di dati, non ancora ampiamente
campo alla tavola, come previsto dalla
diffusa perché economicamente più
legge.
impegnativa.
Accanto a sistemi tradizionali (docu-
Nonostante numerosi requisiti legi-
mentazione cartacea, bolle e registri),
slativi dedicati a questo settore, le
si può far ricorso a soluzioni più inno-
fasi di trasporto e stoccaggio rappre-
vative che comprendono codici a barre
sentano un anello debole nella filiera,
o sensori Rfid (Radio-Frequency IDen-
soprattutto relativamente alla catena
del freddo. Anche alla catena logistica, come parte del ciclo di vita di un
prodotto, sono stati dedicati standard
di certificazione riconosciuti a livello
internazionale.
Lo standard IFS Logistic ha l’obiettivo
principale di monitorare tutte le attività logistiche, come il trasporto, lo
stoccaggio, la distribuzione, il carico/
scarico ecc. ed è applicabile a prodotti
food e non food. Il BRC Global Standard
- Storage and Distribution (GSSD) definisce i requisiti per lo stoccaggio, la
distribuzione e la commercializzazione all’ingrosso di prodotti alimentari
preconfezionati e sfusi, di materiali da
confezionamento e di prodotti non food
(consumer).
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