Conservazione dei cibi Il freddo è il piu grande alleato

L’utilizzo e l’evoluzione delle tecniche di conservazione e trasformazione degli alimenti è uno degli argomenti di maggior interesse da parte di tutti gli operatori del settore alimentare.

Da secoli l’uomo si è ingegnato nella ricerca di metodi e soluzioni che permettono di conservare il cibo preservando le sue qualità igieniche, nutrizionali e organolettiche. Tra i fenomeni naturali, conosciuti e impiegati fin dai tempi antichi per assicurare le scorte alimentari, quali l’essicamento, la salatura e l’affumicatura, rientrava anche la forte capacità conservante del freddo rimasta però a lungo alla portata quasi esclusiva dei popoli del nord.

Risalgono dall’epoca del Rinascimento le neviere (anfratti rocciosi o buche scavate nel terreno) e le ghiacciaie (cantine o costruzioni interrate con parte sporgente sopra il terreno) riempite durante l’inverno con ghiaccio frantumato e neve pressata anche alternata a strati di paglia e stracci di lana.

La prima macchina in grado di produrre freddo artificiale è stata brevettata nel 1748 da William Cullen seguito nel 1805 da Oliver Evans che ha progettato il primo apparecchio refrigerante, per arrivare al 1834 quando Jacob Perkins produsse il primo frigorifero domestico con sistema di compressione, mentre i primi stabilimenti per la produzione di ghiaccio industriale in Italia nascono intorno al 1880.

Parallelamente ai progressi tecnologici nei primi del ‘900 si sviluppavano gli studi sugli effetti dell'abbassamento della temperatura delle derrate alimentari e le conseguenze positive dal rallentamento delle attività biologico-enzimatiche e la creazione di una barriera alle aggressioni microbiche, scoprendo le potenzialità del raffreddamento come tra i metodi più efficaci di conservazione del cibo.

Nacque così l’industria della conservazione che assunse sempre di più un carattere scientifico e grazie al lavoro di molti illustri studiosi fra i quali Pasteur, compì passi da gigante in risposta ai cambiamenti sociali e al sempre più elevata richiesta e necessità di ulteriore allungamento della vita commerciale dei prodotti alimentari, modernamente definita shelf-life (vita di scaffale).

LA CATENA DEL FREDDO

La refrigerazione rappresenta una delle tecnologie più utilizzate dell’industria alimentare per la conservazione delle materie prime, sia nelle fasi della trasformazione, che durante le fasi di conservazione, distribuzione e vendita (GD/GDO, retail), che nella fase di somministrazione (ristorazione collettiva, HORECA).

Con il termine catena del freddo o cold chain entrato in uso per la prima volta all’inizio del secolo scorso, si intende la continuità di mezzi impiegati in sequenza per assicurare la conservazione a bassa temperatura di alimenti deperibili dalla fase di produzione al consumo finale.

La catena del freddo rappresenta pertanto il percorso obbligato che determinate tipologie di prodotti alimentari devono compiere affinchè possano giungere al consumatore finale mantenendo lo standard igienico-qualitativo iniziale e comprende:

• stoccaggio e lavorazione del prodotto di origine animale o vegetale in ambiente refrigerato;
• trasporto e stoccaggio dai centri di produzione ai depositi frigoriferi (piattaforme);
• trasporto verso i punti di distribuzione e vendita ingrosso e dettaglio;
• conservazione presso i punti vendita in appositi banconi e armadi refrigerati;
• trasporto dai punti di vendita al luogo di consumo professionale o domestico;
• conservazione all'interno di frigoriferi/celle sino al momento dell’utilizzo.

La corretta gestione di ogni fase della catena del freddo garantisce il mantenimento delle derrate deperibili al valore di temperatura adeguato a consentirne la produzione, la conservazione e la commercializzazione. La normativa italiana ed europea, costituita dai Regolamenti Comunitari 852-853/2004, 183/2005 e il Dlgs. 110/92 prevede precise temperature per la conservazione e il trasporto degli alimenti deperibili refrigerati, congelati e surgelati, indicando anche le modalità di applicazione del sistema HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points).

Possiamo riassumere che una bassa carica microbica iniziale insieme ad una corretta manipolazione degli ali­men­ti re­fri­ge­ra­ti e con­ge­la­ti, in­clu­sa quel­la do­me­sti­ca e il con­trol­lo della tem­pe­ra­tu­ra in tutte le fasi della ca­te­na del fred­do sono i re­qui­si­ti in­di­spen­sa­bi­li per as­si­cu­ra­re la qua­li­tà igie­ni­co-sa­ni­ta­ria del cibo.

Tempo e temperatura esercitano un enorme impatto sulla velocità di crescita dei microorganismi: anche il minimo aumento di temperatura può favorire la crescita di patogeni e alteranti.

La velocità di riproduzione dei microrganismidipende dal contenuto in principi nutritivi presenti negli alimenti (glucidi, protidi, lipidi) e dai seguenti indicatori chimico-fisici:

• Temperatura (T°C);
• pH (acidità);
• Aw (Attività dell’acqua = acqua disponibile per la crescita microbica);
• Potenziale redox (Eh);
• Sostanze antimicrobiche (conservanti, batteriostatici naturali, antagonisti)

La refrigerazione consiste nell’abbassamento della temperatura degli alimenti, mantenendo l’acqua presente al loro interno sempre allo stato liquido, ovvero prima del punto di congelamento.

Per far ciò, i prodotti vengono conservati ad una temperatura tra gli 0°C/+10°C, meglio se tra 0°C/+4°C, per alcuni alimenti (pesci) si può scendere a -1°C/-2°C, mentre per altri alimenti come la frutta e la verdura si può salire a +8°C/+12°C.

La refrigerazione non blocca, ma rallenta lo sviluppo dei microrganismi, pertanto è fondamentale ai fini della sicurezza del prodotto, il consumo entro la data di scadenza indicata dal produttore.

Negli alimenti refrigerati la crescita dei microorganismi patogeni e alteranti è solo parziale e di conseguenza permette di conservarli per un periodo abbastanza breve, ma a differenza del congelamento, la refrigerazione controllata mantiene le qualità merceologiche del prodotto prossime a quelle originarie.

Oltre al fattore della temperatura, è necessario controllare l’umidità: un ambiente non idoneo può deteriorare il prodotto con disidratazione, perdita di peso, avvizzimento, imbrunimento, sviluppo di microrganismi alteranti.

Negli ambiti industriali (ma anche artigianali) la conservazione dei prodotti freschi si è evoluta con tecniche specifiche che garantiscono tempi più prolungati tramite la refrigerazione in ATC (atmosfera controllata o condizionata) o in ATP (atmosfera protettiva).

La conservazione in ATC esercita un controllo sulla composizione dell’atmosfera che circonda il prodotto deperibile sfuso, rallentandone la respirazione e il conseguente deperimento e si applica di norma ai prodotti conservati in depositi di stoccaggio (carni in osso, pesce fresco in ghiaccio, ortofrutta, frutti di bosco, tuberi, funghi) i quali sono convenientemente attrezzati e dotati di dispositivi di controllo e correzione della composizione atmosferica (rapporto tra ossigeno e anidride carbonica) combinata con un'adeguata temperatura e umidità relativa.

L’utilizzo di ATP prevede il confezionamento dei prodotti alimentari deperibili (anche non deperibili) in atmosfera diversa da quella naturale e costituita da miscele di gas in proporzioni variabili, di norma azoto e anidride carbonica (anche lievi quantità di ossigeno per le carni rosse), ma potenzialmente anche argon, elio e protossido d’azoto, inibendo così lo sviluppo di eventuali microrganismi e ampliando la durata della conservazione. Questi prodotti in etichetta devono riportare sempre la dicitura "confezionati in atmosfera protettiva".

L’Hydro-cooling e il vacuum-cooling rappresentano due nuovi metodi di refrigerazione che trovano impiego efficace per i prodotti che presentano un alto rapporto superficie/peso come insalata a foglia, spinaci, funghi, germogli e prodotti più compatti come fagiolini, broccoli, sedano, mais.

Il vaccum-cooling (raffreddamento sottovuoto) sfruta il principio dell'evaporazione a bassa temperatura di una frazione dell'umidità presente nel prodotto che comporta un pre-raffreddamento veloce e senza stress, riducendo in questo modo il calo peso. Il vaccum-cooling permette di abbassare la temperatura dei prodotti freschi da 25 °C fino ai 0-0,5 °C in 20 minuti in condizioni di sotto vuoto.

L’Hydro-cooling(idro-raffreddamento) utilizza l’acqua fredda per raffreddare i prodotti mediante processi di conduzione termica tramite immersione o aspersione. Per queste tipologie di raffreddamento è molto importante la qualità dell’acqua in quanto si tratta di una delle fasi finali del processo di lavorazione. La normativa prevede che l’acqua dell’hydro-cooling sia controllata oltre che potabile, quindi l’uso di un sistema di disinfezione è assolutamente indispensabile e pertanto viene spesso utilizzata acqua clorata o ozonizzata , quest’ultima più inerte.

CONGELAMENTO

L’abbassamento drastico della temperatura di un alimento a -5°C/-12°C o addirittura a -30°C/-40°C fa sì che l’acqua contenutasolidifichi e cristallizziin funzione del punto crioscopico, bloccando le reazioni enzimatiche generate dai microrganismi che sono tra le principali cause di deterioramento degli alimenti.

Il congelamento blocca lo sviluppo dei microrganismi e rallenta i processi di deperimento (putrefazione delle proteine, irrancidimento dei grassi), ma è fondamentale ai fini della qualità del prodotto conservato, senza esagerare nell’estensione del TMC (Termine Minimo di Confezionamento).

Il prodotto congelato infatti non può mantenersi oltre un certo periodo di tempo, perché l’acqua è presente negli alimenti in due forme: acqua libera (Aw), cioè quella che congela a temperature poco inferiori allo 0 e acqua legata (BW) o incongelabile, le cui molecole sono incorporate nel reticolo cristallino delle sostanze idrofile quali proteine, glucidi, cellulosa, quest’ultima con un punto di congelamento molto inferiore rispetto all’acqua libera.

Le alterazioni degli alimenti ed in particolare l'attività microbica dipendono esclusivamente dell'acqua libera che è la misura normalmente utilizzata per definire il grado di predisposizione di un alimento al deterioramento, inteso come il rapporto tra la tensione di vapore della soluzione (gli alimenti sono considerati matrici complesse in base acquosa) e la tensione di vapore dell'acqua pura alla stessa temperatura dell'alimento.

La maggior parte degli alimenti ha un Aw compresa tra 0.90-0.98 che permette la crescita delle varie specie microbiche, pertanto le tecniche di conservazione devono assicurare che l’acqua libera sia assai inferiore: più si avvicina a 1 e più il prodotto è vulnerabile, più tende a 0 e meno il prodotto è deperibile.

 ACQUA LIBERA (aW)

Il processo di congelamento si svolge in due fasi:

• nucleazione: formazione di cristalli di ghiaccio iniziali;
• accrescimento: i cristalli iniziali diventano sempre più grandi, fino alla totale solidificazione dell’alimento.

Quando l’alimento viene congelato lentamente a temperature superiori a -20°C si formano pochi macrocristalli che distruggono la parete delle cellule rovinando la struttura dell’alimento, che perde liquidi e si presenta stopposo e di sapore sgradevole al momento dello scongelamento.

Se invece l’alimento viene sottoposto a temperature di -30°C/-40°C o anche inferiori, prevale la seconda fase di nucleazione e in questi casi parliamo di congelamento rapido durante il quale si formano microcristalli che non danneggiano le cellule. Allo scongelamento, l’alimento conserva la propria struttura e liquidi intracellulari. Per questi motivi a livello industriale il congelamento lento è stato quasi totalmente abbandonato.

La tecnologia dei trattamenti termici evidenzia l’importanza del rapporto tempo-temperatura: il trattamento deve raggiungere il cuore del prodotto nel minor tempo possibile, differenziando in tal modo il congelamento dalla surgelazione.

CONDIZIONI DI SVILUPPO DEI PATOGENI SPORIGENI

SURGELAZIONE

La surgelazione è un processo speciale di congelamento ultrarapido che consiste nell’abbassare velocemente la temperatura dell’alimento al cuore, portandola in tutti i suoi punti a valori pari o inferiori a -18°C che devono essere mantenuti ininterrottamente in tutte le fasi di conservazione, fino al consumatore finale.

Un alimento può essere definito surgelato se prodotto nel rispetto delle regole specifiche che disciplinano il settore dei surgelati (Dlgs. 110/1992, n. 110 - Attuazione della direttiva 89/108/CEE in materia di alimenti surgelati destinati all’alimentazione umana), mentre i prodotti congelati osservano solamente le leggi generali di trattamento e conservazione sui prodotti alimentari.

Gli alimenti surgelati destinati al consumatore devono essere venduti in confezioni originali chiuse dal fabbricante o dal confezionatore e preparatore con materiale idoneo a proteggere il prodotto dalle contaminazioni microbiche o di altro genere e dalla disidratazione.

La surgelazione è un procedimento che avviene a livello industriale e artigianale secondo le seguenti fasi:

• preparazione;
• confezionamento;
• congelamento ultrarapido (si opera a -30°C/-50°C);
• conservazione (inferiore ai -18 °C).

La differenza sostanziale tra congelamento e surgelazione consiste proprio nella rapidità della formazione dei cristalli di ghiaccio: la surgelazione avviene in tempi così rapidi e a temperature così basse che nelle fasi iniziali possono essere inferiori ai -80°C e i cristalli di ghiaccio che si formano sono di piccolissime dimensioni.

Gli alimenti surgelati una volta riportati a temperatura ambiente, rimangono simili e quasi identici ai prodotti freschi, mentre il prodotto congelato a causa dell'acqua persa e alla rottura delle strutture cellulare, appare meno compatto.

Per i prodotti surgelati la catena del freddo non deve essere mai interrotta per cui il prodotto deve restare alla stessa temperatura nei magazzini, nei depositi, nei furgoni per il trasporto e nei punti vendita e i luoghi di immagazzinamento e di conservazione degli alimenti surgelati devono essere dotati di adeguati strumenti di registrazione automatica della temperatura che misurino, frequentemente e ad intervalli regolari la temperatura dell'aria (registrazioni datate e conservate dagli operatori almeno per un anno).

I surgelati non devono essere sottoposti a scongelamento sia che richiedano frittura, bollitura o qualsiasi altro tipo di cottura.

Solamente in alcuni casi possono essere lasciati scongelare rigorosamente in frigorifero, tenendo conto e prevedendo che questa operazione potrebbe durare svariate ore.

I prodotti surgelati non devono essere messi sotto acqua calda, perché si cuocerebbe la parte esterna del prodotto; in generale, passarli sotto l'acqua comporta comunque la perdita di sali e vitamine. Se il prodotto è stato scongelato per errore, non deve essere mai ricongelato, ma consumato subito o eliminato.

Fermo restando le disposizioni in materia di etichettatura dei prodotti alimentari, le stesse si applicano agli alimenti surgelati con le seguenti modalità e integrazioni:

• la denominazione di vendita, completata dal termine "surgelato";
• il termine minimo di conservazione completato dalla indicazione del periodo in cui il prodotto può essere conservato presso il consumatore;
• le istruzioni relative alla conservazione del prodotto dopo l'acquisto completate dalla indicazione della temperatura di conservazione o dell'attrezzatura richiesta per la conservazione;
• l'avvertenza che il prodotto, una volta scongelato, non deve essere ricongelato e le eventuali istruzioni per l’uso;
• l'indicazione del lotto.

TEMPERATURE MASSIME DI CONSERVAZIONE DEGLI ALIMENTI CONGELATI E SURGELATI

ABBATTIMENTO CRIOGENICO

L’abbattitore criogenico previene il rischio di crescita batterica e di sviluppo enzimatico, migliorando anche il profilo merceologico e sensoriale del prodotto. Si formano nanocristalli di ghiaccio distribuiti uniformemente all’interno del prodotto. L'azoto liquido a -147 °C è l’agente refrigerante più versatile, atossico, inerte e caratterizzato da una vasta gamma di applicazioni e rendimenti su matrici complesse lipoproteiche o glicoproteiche come i prodotti di pasticceria e gelateria. Accelera la fase di nucleazione dell’acqua per ottenere dei cristalli di ghiaccio circa 500-600 volte inferiori rispetto a quelli ottenuti con il sistema di mantecatura a frigorie meccaniche e con un tempo ridotto di 1/3.

• Abbattimento criogenico post cottura dei prodotti da forno (crostate con farcitura a basso tenore di zucchero) per il prolungamento della shelf life;
• Abbattimento criogenico in fase di impasto per ottenere prodotti più friabili;
• Inertizzazione criogenica degli impasti integrali con elevato tenore di germe;
• Nuove miscele ATP (argon) per il mantenimento del flavor;
• Nuove molecole naturali con potere batteriostatico, antiossidante e irrancidimento.

 

INFO BOX

Sistemi innovativi - CAS FREEZER

Conosciuto anche come ACS (Alive Cell System) è un nuovo metodo per conservare alimenti che utilizza i campi magnetici in combinazione con il congelamento tradizionale evitando la formazione di cristalli di ghiaccio e limitando i danni delle membrane cellulari.

PUNTO DI CONGELAMENTO

Il punto crioscopico o punto di gelo di un alimento è la temperatura alla quale un microcristallo di ghiaccio esiste in equilibrio con l'acqua circostante. Il punto crioscopico non corrisponde a 0° C, ma risulta inferiore –da qualche decimo a diversi gradi - a seconda della concentrazione delle soluzioni costituenti gli alimenti. Prima che si possa formare un cristallo di ghiaccio, deve essere presente un nucleo di molecole di acqua, la nucleazione quindi precede la formazione dei cristalli.