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chimica |
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Obiettivo
Con questa relazione intendo illustrare i metodi di conservazione nati negli ultimi anni.
Sommario:
Introduzione
i) Che cosa propone la conservazione moderna?
I metodi di conservazione mediante la sottrazione di acqua
i) Premessa
ii) La concentrazione
in) La liofilizzazione
I metodi di conservazione mediante la sottrazione di aria
i) Premessa
ii) Il sottovuoto
in) L'atmosfera modificata o controllata
Altri metodi
i) La filtrazione
ii) L'irraggiamento
Gli additivi
Altri metodi
i) La fermentazione
Conservare significa difendere gli alimenti dagli attacchi degli agenti esterni che potrebbero alterarne le caratteristiche organolettiche e le proprietà nutritive. I fattori che influenzano le alterazioni sono i microrganismi, l'attività enzimatica e i fattori fisici; vale a dire il tempo, la temperatura e l'umidità. Inoltre la composizione degli alimenti è determinante per la loro durata e conservazione.
Oggi i metodi di conservazione sono in grado di risolvere questi problemi e senza correre rischi igienico-sanitari. Offrono anche vantaggi come la diminuzione dello spazio occupato nel magazzino dagli alimenti liquidi (vedi liofilizzazione). Inoltre, poiché le aziende operanti nell'ambiente
della conservazione hanno un enorme bisogno di manodopera, offrono posti di lavoro per milioni di persone.
Attualmente gli scopi della conservazione rispondono a delle esigenze molto diverse da quelle originarie: gli alimenti devono essere facilmente trasportabili, la popolazione vuole contare su approvvigionamenti regolari (anche usufruire di prodotti stagionali fuori stagione) e ha sempre meno tempo per acquistare, preparare, cuocere e consumare il cibo. Queste esigenze hanno spronato prima i cuochi e poi gli scienziati ad affinare e ricercare negli anni nuove tecniche di conservazione.
Premessa
Tramite la sottrazione di acqua si ottiene l'incapacità dei batteri di compiere le loro funzioni vitali. Essi, infatti, in assenza di acqua muoiono. Questo perché si nutrono tramite osmosi (l'acqua solubilizza le sostanze). L'acqua può essere allontanata in diversi modi: le tecniche più usate sono l'essiccamento, la concentrazione e la liofilizzazione.
Tralascerò la prima tecnica che sarà approfondita da una mia comna e mi occuperò dalle altre due.
E' considerato un metodo ausiliario ed è largamente impiegata da pochi decenni. Consiste nella parziale eliminazione dell'acqua contenuta in un alimento. Gli alimenti solitamente sottoposti a concentrazione sono quelli liquidi o molto ricchi di acqua. La quantità di acqua da sottrarre al prodotto varia a seconda dalla sua struttura e dalla sua umidità di partenza; dipende cioè se si tratta di pomodori, succhi di frutta o latte.
La concentrazione può avvenire secondo diverse tecniche. Le principali sono:
a) Concentrazione a caldo. E' il sistema più usato. Consiste nel far bollire l'alimento allontanando l'acqua per evaporazione. Questa tecnica viene effettuata con impianti continui o discontinui che operano sottovuoto (ciò per non cuocere il prodotto trasformandolo). In alcuni casi il processo può essere spinto fino ad ottenere l'autoconservabilità del prodotto; in altri casi esso deve essere ulteriormente sottoposto ad un riscaldamento in contenitore chiuso.
b) Concentrazione a freddo. E' un sistema molto costoso. Prevede il congelamento dell'acqua e il suo progressivo allontanamento in forma di piccoli cristalli di ghiaccio. Viene utilizzata per concentrare infusi di caffè, succhi di arancio, mosti e vini. Rispetto alla tecnica precedente ha il vantaggio di limitare al minimo le perdite nutritive e la trasformazione degli alimenti.
Consiste nel togliere quasi tutta l'acqua dall'alimento ottenendo una polvere. Il processo avviene in quattro fasi:
preparazione del prodotto
congelamento rapido (tra i -40 e -60 °C)
disidratazione sottovuoto
condizionamento e conservazione
In breve l'alimento viene prima congelato e poi portato ad un vuoto spinto, in modo da far evaporare tutta l'acqua per sublimazione (passaggio dallo stato solido a quello di vapore). In questo modo possiamo allontanare l'acqua a temperature non superiori a 55-60 °C.
La fase di disidratazione è la più delicata e richiede l'uso di una tecnologia complessa e costosa. Anche il confezionamento deve essere accurato, per evitare che il prodotto assorba dell'umidità.
Questo metodo di conservazione garantisce il gusto e le caratteristiche nutritive che avevano i cibi prima del trattamento (si è registrata solo una lieve perdita di vitamine A e C), e inoltre permette di ottenere prodotti sterilizzati e igienicamente sicuri. E' anche molto economico perché riduce la massa dell'alimento (si pensi al latte che è composto al 90% di acqua: il prodotto liofilizzato occuperebbe una massa uguale ad un decimo del prodotto iniziale). E' usato per conservare a lungo (supera i 3 anni di conservazione) cibi cucinati, usati in special modo dagli astronauti per il peso e volume ridotti nonché per la rapidità d'uso. E' diffuso anche per il latte, il caffè, il the, i prodotti farmaceutici e per i cibi della prima infanzia nonché per la frutta e per la verdura.
Premessa:
Alcuni alimenti si conservano meglio se sono protetti dal contatto con l'aria. L'ossigeno presente in essa può alterare diverse sostanze (determinando quel processo che prende il nome di ossidazione), e favorire lo sviluppo di microrganismi (come ad esempio le muffe). Esempio evidente è la mela che, dopo essere tagliata a pezzi, diventa piano-piano scura.
Esistono vari metodi per allontanare l'aria dagli alimenti: il sottovuoto, l'atmosfera controllata o il sott'olio.
L'ultima tecnica sarà trattata da un'altra componente del mio gruppo.
Bisogna aggiungere però che esistono alcuni batteri che vivono in assenza di ossigeno (detti anaerobi), e che quindi queste tecniche vanno abbinate ad altri metodi di conservazione quali la sterilizzazione e l'uso del freddo.
Questa tecnica consiste nel sigillare l'alimento creando un vuoto d'aria all'interno del contenitore. Caratteristico è lo schiacciamento del sacchetto attorno al prodotto.
E' utilizzato per vari prodotti, tra cui le carni fresche, ma anche per alimenti cotti. Per averne un esempio è sufficiente andare in un supermercato al bancone frigo della carne.
Particolare attenzione riguarda la valutazione della scadenza. ½ sono, infatti, diversi fattori che influiscono su quest'ultima:
a) natura del prodotto
b) freschezza al momento del confezionamento
c) se è crudo o cotto
d) la temperatura del prodotto dell'ambiente di confezionamento e di quello del mantenimento
e) l'igiene degli strumenti usati
f) la qualità del sacchetto usato e della saldatura
Se questi fattori vengono controllati e rispettati il tempo di conservazione va da 20 a 40 giorni dalla data del confezionamento. Per precauzione, è meglio consumare i prodotti sottovuoto in 2 o 3 settimane.
L'uso di questa tecnica conviene per i seguenti motivi:
a) non comporta un calo di peso
b) gli alimenti vengono stivati in frigorifero senza possibilità di contaminazione batterica e senza odori
c) si può controllare più facilmente il grado di umidità
d) si aumenta lo stoccaggio delle materie prime
e) ottimizza la rotazione delle scorte
f) offre la possibilità di cuocere l'alimento lasciandolo nel sottovuoto
Quest'altra tecnica consiste invece nel sostituire all'aria un gas inerte all'interno della confezione. I gas usati per l'atmosfera modificata sono principalmente questi: anidride carbonica, azoto e ossigeno. Possono essere impiegati singolarmente o miscelati gli uni agli altri. Questo tipo di conservazione interessa i vegetali, alcuni affettati e prodotti che perdono qualcosa con lo schiacciamento del sottovuoto, come ad esempio le patatine. Questa tecnica però fa uso di un processo oneroso ma consente di conservare più a lungo rispetto alla tecnica sopra illustrata.
E' usata specialmente per la conservazione dei succhi di frutta e del siero del latte impiegato per la preparazione di yogurt e formaggi.
E' realizzata con filtri Seitz, vale a dire costituiti da membrane sterilizzanti sostenute da un supporto di vetro o ceramica porosa, i cui pori sono così sottili da trattenere i microrganismi. Per capire meglio il loro funzionamento si può pensare a tanti "passini" fissati orizzontalmente ad un supporto verticale cilindrico.
La filtrazione può avvenire sottovuoto o sotto pressione.
Alcuni alimenti si possono conservare "bombardandoli" con radiazioni per ucciderne batteri e germi o bloccarne la capacità di riproduzione.
Questa tecnica è utilizzata per impedire la germinazione di alcuni tuberi, ad esempio delle patate, e per conservare le spezie.
I raggi utilizzati possono essere di diverso tipo: raggi UV (illustrati di seguito) o raggi ionizzanti X beta e gamma.
I raggi ultravioletti sono ottenuti artificialmente per mezzo di lampade di quarzo a vapori di mercurio. Il loro funzionamento consiste nell'eccitare gli atomi per conferire energia agli elettroni. A questo conseguono reazioni chimiche nelle cellule dei microrganismi e negli enzimi presenti nell'alimento con conseguenti modificazioni letali.
Data la pericolosità di questa tecnica alcuni paesi (quali l'Inghilterra e l'Olanda) sono contrari alla sua applicazione.
Oggi l'uomo fa largo uso di sostanze chimiche, anche a volte nocive, per conservare (e non solo) gli alimenti. Queste sostanze sono dette additivi. Esse permettono di:
a) conservare (inibendo i processi enzimatici dei microrganismi)
b) rendere più appetibile un alimento
Secondo il decreto ministeriale del 31 marzo 1965 sono «additivi chimici quelle sostanze prive di potere nutritivo o impiegate a scopo non nutritivo che si aggiungono in qualsiasi fase di elaborazione alla massa o alla superficie degli alimenti, per conservare nel tempo le caratteristiche chimiche, fisiche e chimico-fisiche, per evitare alterazioni spontanee e per esaltarne favorevolmente particolari caratteristiche di
aspetto, di sapore, di odore o di consistenza». A questo decreto sono allegati gli elenchi degli additivi ammessi, i casi e le dosi massime d'impiego, le caratteristiche e la purezza.
Essi sono:
conservanti, battericidi e fungicidi
coloranti
gli antiossidanti
gli additivi che migliorano la qualità organolettica
gli esaltatori del gusto e dell'odore
gli esaltatori di sapidità
I più importanti sono:
Il problema degli additivi è complesso e limitato da considerazioni di carattere igienico. Alcuni additivi sono ammessi in alcuni paesi ed in altri no. Ciò dipende dal fatto che queste sostanze non inibiscono solo la crescita dei microrganismi, ma possono anche disturbare o bloccare importanti reazioni cellulari dell'organismo.
Alcuni microrganismi causano modificazioni nella composizione degli alimenti migliorandone i caratteri organolettici e la conservabilità (a volte aumentano anche il valore nutrizionale). Questo processo si dice fermentazione.
Perché non sfruttare allora questo fatto? Creando particolari condizioni ambientali, favorevoli alla crescita di questi microrganismi, si farà in modo che per natura essi entreranno in competizione con quelli dannosi.
Esempi di alimenti ottenuti a seguito di trasformazioni operate da microrganismi sono lo yogurt, certi tipi di formaggi e latticini, i crauti, il vino, la birra, l'aceto e il pane.
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