Conservazione e trasformazione delle produzioni agricole

Muggia, 15 giugno 2015

Perché ?

• 1) per prevenire o rallentare i processi di alterazione dei prodotti ottenuti in campo

• 2) per prolungare nel tempo la disponibilità di un certo prodotto

Concetti di base

• Tutti i prodotti agricoli, soprattutto i frutti (pomodoro, frutta fresca, uva, olive, ecc.) sono elaborati dalla pianta per la riproduzione della specie

• I frutti (la cui parte edule noi utilizziamo) contengono i semi che sono destinati a germinare

Concetti di base

• I tessuti acquosi vanno quindi incontro ad un disfacimento naturale una volta staccati dalla pianta

• Fanno eccezioni i cosiddetti «frutti secchi» che noi utilizziamo, costituiti da mandorle, noci e nocciole, che invece rappresentano il seme della pianta e per i quali non c’è alterazione (oppure è minima)

Concetti di base

• La produzione agricola dei prodotti freschi è concentrata in pochi mesi, talvolta solo un paio.

• A grosse produzioni non può corrispondere un altrettanto intenso consumo

• Con la trasformazione e conservazione si prolunga la disponibilità del prodotto nel corso dell’anno

No ricette

• L’incontro di oggi non fornisce ricette, ma suggerisce alcune considerazioni di base per la trasformazione e conservazione dei prodotti agricoli

Cosa succede nei frutti

• Staccati dalla pianta inizia un processo di disidratazione (perdita di acqua), rammollimento dei tessuti, attacco di funghi e muffe, disfacimento dei tessuti.

• I frutti mantenuti sulla pianta portano a maturazione i semi e quindi cadono spontaneamente iniziando il processo precedentemente descritto

Fattori ambientali

• Ci sono dei parametri ambientali da modificare per renderli sfavorevoli allo svolgimento di un processo di alterazione dei frutti:

• - L’umidità dei frutti

• - la temperatura di conservazione

• - Il pH

L’umidità

• L’umidità dei frutti, misurata anche come quantitativo di acqua presente nei frutti.

• Di conseguenza i frutti più sono ricchi d’acqua più sono facilmente degradabili:

• In scala: pesche – albicocche – mele – olive – frutta secca

la temperatura

• la temperatura di conservazione, poiché maggiore è la temperatura più veloci sono i processi di degradazione. I diversi microrganismi hanno temperature ottimali diverse:

• Lo sviluppo dei microrganismi si svolge da -18°C a +90°C

• Le spore vivono anche a temperature più alte

la temperatura

• Le alte temperature interferiscono con:

– Composti organici (ossidazione dei grassi)

– Le caratteristiche organolettiche

– I contenuti di componenti nobili (vitamine, alcune proteine)

pH

• È la reazione di acidità o di basicità del prodotto agricolo che va conservato:

• Il valore 7 indica il neutro

• Maggiore di 7 ambiente basico, minore di 7 ambiente acido

• In ambiente basico prevalgono i batteri, in quello acido i funghi e le muffe

• A valori di 4,5 (acido) è inibito lo sviluppo di batteri patogeni

Sistemi di conservazione

• - disidratazione

• - trattamento termico (calore)

• - con il freddo

• - metodi chimici (conservanti naturali e non)

• - sottovuoto

Disidratazione

• Si tratta di eliminare l’acqua e quindi di creare un ambiente non favorevole allo sviluppo di funghi e batteri

• - sistema naturale di essiccazione al sole (carne, pesce, spezie, pomodori, alcune frutta (fichi) erba-fieno)

• - sistema «artificiale» con essiccatoio

• Anche forno domestico a bassa temperatura (50°C) per parecchio tempo

• Calore residuo forni da pizza

• Calore superficiale stufe maiolica

• In tutti i casi è necessario far evaporare l’acqua dalla massa e concentrare le sostanze secche

• essiccatore a energia solare per frutta e ortaggi in pezzi

Trattamento termico

• Azione microbica: alzando la temperatura si abbatte la carica microbica

• Peggioramento caratteristiche nutrizionali con denaturazione delle proteine e ossidazione dei grassi

• Importante relazione fra livello di temperatura e durata del trattamento

• Trattamenti termici a temperature elevate e per brevi periodi sono molto più efficaci rispetto a temperature più basse e tempi prolungati: i microrganismi risentono del livello di temperatura, le proteine della durata del trattamento

• Per il latte sistema HTST (High Temperature Short Time) o UHT (Ultra High Temperature)

Pastorizzazione

• Pastorizzazione è un processo di risanamento termico applicato ad alcuni alimenti allo scopo di minimizzare i rischi per la salute dovuti a microrganismi patogeni sensibili al calore, quali batteri in forma vegetativa, funghi e lieviti, con un'alterazione minima delle caratteristiche chimiche, fisiche ed organolettiche dell'alimento

sterilizzazione

• La sterilizzazione è una delle tecniche di conservazione degli alimenti; un alimento, dopo che è stato preparato per il consumo, se non utilizzato subito deve essere conservato, ovvero reso stabile e sicuro per un ragionevole lasso di tempo. Il processo comporta l'eliminazione o l'inattivazione dei microrganismi e degli enzimi presenti, in grado di produrre modificazioni indesiderate

Conservazione per mezzo del freddo

• Il freddo non uccide i microrganismi ma ne blocca la crescita.

• Ci sono diverse tecniche:

– Refrigerazione

– Congelamento

– Surgelazione

Refrigerazione

• Si tratta di abbassare le temperature ed evitare il proliferare dei microrganismi

• Generalmente si tratta di ortaggi, per i quali bisogna non superare una temperatura critica al di sotto della quale l’acqua contenuta gela

• Spesso si lavora in atmosfera controllata o modificata con sostituzione dell’ossigeno con anidride carbonica o azoto

Congelamento

• Si tratta di abbassare la temperatura fino a far passare l’acqua dallo stato liquido a quello solido: la temperatura scende lentamente e l’acqua gela formando cristalli all’interno delle cellule: è un processo che si attua in casa con i normali freezer.

Surgelazione

• È un processo industriale in cui la temperatura viene abbattuta violentemente fino anche a -80°C in pochissimo tempo.

• Nell’alimento si formano dei microcristalli di ghiaccio all’interno delle cellule della verdura

Congelazione e surgelazione

• La differenza sostanziale fra i due processi riguarda la formazione dei cristalli di ghiaccio.

• Nel caso della surgelazione, avviene in tempi così rapidi e a temperature così basse che i cristalli di ghiaccio che si formano sono di piccolissime dimensioni.

• Nel caso della congelazione, invece, I cristalli sono più grandi, comportano la rottura delle strutture cellulari, una maggiore perdita d'acqua quando avviene il processo di scongelamento, e insieme all'acqua, anche di sostanze nutritive.

• Questo fa sì che un prodotto surgelato, una volta riportato a temperatura ambiente, sia simile o identico al prodotto fresco; il prodotto congelato, invece, a causa dell'acqua persa e alla rottura delle strutture cellulare, appare meno compatto.

Metodi chimici

• Si tratta di inserire all’interno dell’alimento alcune sostanze non presenti in esso che hanno la funzione di conservarlo nel tempo sfavorendo la crescita microbica o l’avvio di reazioni biochimiche.

• Alcuni sono prodotti «chimici», altri naturali

Acido ascorbico

• Acido ascorbico: L'acido L-ascorbico (noto anche come vitamina C e principio antiscorbutico) è un composto organico presente in natura con proprietà antiossidanti

• La spiccata azione antiossidante della vitamina C e la sua capacità di mantenere stabili le vitamine A, E, l'acido folico e la tiamina. Viene utilizzata dalle industrie, che la usano (come tale o sotto forma di sale sodico, potassico e calcico) come additivo nei cibi.

Anidride solforosa

• diossido di zolfo viene usata per produrre solfiti usati per imbiancare e per conservare cibi e il vino. Nel vino i solfiti limitano lo sviluppo di batteri e lieviti, bloccano eventuali fermentazioni, hanno funzione antiossidante e favoriscono l'estrazione del colore e del sapore dalle vinacce

• il limite di legge nell'Unione Europea è di 160 mg/l per i vini rossi, 210 mg/l per i bianchi e i rosati

• Tra gli additivi alimentari è identificato dalla sigla E 220

• L’ utilizzo dei solfiti come additivi alimentari è legato alla loro proprietà antimicrobiche, antifungine , antiossidanti ed inibitrici dell’ imbrunimento enzimatico. Altri impieghi prevedono il loro utilizzo come sbiancanti per lo zucchero negli zuccherifici, come conservante per il mosto in enologia e come antimicrobico nelle bevande , bibite succhi di frutta ed insaccati. Vengono utilizzati anche in alcune lavorazioni degli ortaggi sfruttando la loro capacità antiossidante.

Fichi e zolfo

• I fichi, parzialmente aperti, vengono collocati in piedi su stuoie, messi in ambiente confinato e sottoposti all'azione dei vapori di zolfo per provocare l'imbianchimento della buccia e per mantenerli morbidi. In particolare lo zolfo viene acceso in una ciotola di coccio per far sviluppare anidride solforosa. Successivamente si pongono in pieno sole avendo cura, alla sera, di riporre al chiuso le stuoie per evitare che l'azione dell'umidità renda vana l'esposizione al sole.

• Una variante può essere l'essiccazione forzata in ambiente confinato o l'essiccazione artificiale ma a temperatura controllata per non provocare variazioni delle caratteristiche organolettiche. Non deve infatti essere superata la temperatura di 35° C nell'essiccatore.

Conservanti naturali

• I metodi chimici tradizionali, alcuni applicati da tempi remoti, consistono però nell'uso di sostanze di origine naturale (conservanti naturali), soggetto a regolamentazioni differenti rispetto all'uso degli additivi alimentari.

• L'uso dei conservanti naturali è al tempo stesso una tecnica di conservazione e di trasformazione fisica, in quanto modifica sensibilmente le proprietà organolettiche dell'alimento. Più che additivi sono perciò considerati veri e propri ingredienti del processo trasformativo

Salagione

• Consiste nell'uso del NaCl (salagione a secco) o di soluzioni saline (salamoie). L'azione del sale è complessa, ma prevalentemente si manifesta con l'abbassamento dell'attività dell'acqua. È una pratica antichissima, largamente impiegata per la preparazione di derivati della carne (prosciutti) e del pesce, formaggi, prodotti vegetali (olive), ecc.

Salagione

• Il sale entra a poco a poco nell’alimento facendo espellere acqua, per portare alla stessa concentrazione l’ambiente esterno e quello interno

• Il sale fa «spurgare» l’acqua che in questo modo si allontana dall’alimento evitando attacchi microbici

Aggiunta di zucchero

• Il saccarosio è l'ingrediente tradizionale usato, a scopi anche conservativi, nella preparazione di marmellate e canditi. L'azione dello zucchero si esercita sull'abbassamento dell'attività dell'acqua ma, si svolge a concentrazioni piuttosto alte (60-70%).

• Stesso meccanismo di funzionamento del sale

Alcool

• Conservazione sotto alcol. L'etanolo ha un'azione microbicida (escluse le spore), ma tale azione si svolge in modo efficace ad alte concentrazioni. Per tale ragione questo metodo ha una scarsa applicazione, limitata solo alle conserve di frutta tradizionalmente denominate «sotto spirito».

Conservazione sott'olio

• L'olio non è un vero e proprio antimicrobico ed è, anzi, soggetto a sua volta ad alterazioni. Questo conservante è usato per la preparazione dei sottoli e agisce isolando l'alimento dall'aria e ostacolando perciò la crescita dei microrganismi aerobi. Non ha invece alcuna azione sui clostridi e gli altri anaerobi. L'azione conservativa dell'olio è perciò piuttosto blanda e si combina sempre con altri metodi.

Conservazione sott'aceto

• L'aceto è un vero e proprio conservante che agisce sia con un'azione microbicida diretta sia abbassando il pH a valori incompatibili con la crescita microbica. È usato per la preparazione dei sottaceti, per lo più ortaggi, talvolta con l'impiego di altri aromi o dello zucchero (preparazione in agrodolce).

Affumicamento

• È una tecnica di origini antiche, che combina l'effetto particolare di miglioramento delle proprietà organolettiche con l'azione antimicrobica del fumo. Il trattamento consiste nell'esposizione del prodotto ai fumi emanati da un generatore. L'azione conservativa è complessa e si concretizza con un abbassamento dell'attività dell'acqua, con un trattamento termico blando, equivalente ad una pastorizzazione, e con l'ingresso di composti ad azione conservante, fra cui la formaldeide (antimicrobico) e alcuni polifenoli (antiossidante)

Conservazione sotto vuoto

• La conservazione sotto vuoto agisce riducendo la disponibilità di ossigeno, impedendo perciò lo sviluppo di microrganismi aerobi. Essendo insufficiente a proteggere l'alimento, è impiegato come metodo complementare, soprattutto per la refrigerazione.

• il confezionamento del prodotto si esegue a caldo, dopo di che la confezione è chiusa ermeticamente. Dopo la sterilizzazione, il raffreddamento della confezione provoca una riduzione del volume interno con una pressione negativa dell'ordine di 60-80 KPa. L'effetto della depressione si manifesta con la tipica superficie concava del tappo che presentano molte confezioni in barattolo.

In conclusione

• Per la conservazione dei prodotti agricoli ci sono molti metodi: la scelta dipende da:

– Tipo di prodotto

– Volumi da conservare

– Ambiente climatico

– Tipo di prodotto finito desiderato

Grazie per l’attenzione