Sviluppo del packaging per prodotti a base di carne

Ágnes Kovács

Hungarian Meat Research Institute

Leonardo da Vinci

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• Panoramica sui diversi sistemi di packaging• Carne fresca • Salumi cotti • Prodotti crudi fermentati • Salsicce

Scopi e storia del packaging

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Breve storia

• Come iniziò il confezionamento della carne e dei prodotti a base di carne?

• I macellai inizialmente impiegavano unicamente della carta per avvolgere i prodotti nella vendita diretta, in negozio o nella consegna porta a porta.

• Funzionava?• Sì, visto che al tempo non c’erano validi sistemi di

refrigerazione e si aveva un consumo immediato.• Cambiamenti radicali grazie alla diffusione di frigoriferi

efficienti e all’invenzione di film plastici…da allora continui sviluppi.

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Scopi del packaging

• Protezione• Marketing• Informazione

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Proteggere

• contro la perdita di umidità• contro l’ossidazione: cambiamenti di colore, irrancidimento• contro la perdita di ossigeno (carni fresche confezionate in

atmosfera protettiva- MAP)• contro la perdita di CO2 (confezioni in atmosfera protettiva)• contro i cattivi odori

Inoltre…

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Proteggere

• contro la contaminazione da parte di:batteri

    muffelieviti

        virus

• contro la contaminazione di tipo fisico o chimico

• contro gli insetti

• contro la crescita microbica

• A protezione della luce (alluminati, pellicole stampate).

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Conseguenze dell’effetto protettivo

Viene evitata:– L’essiccazione– La decolorazione (verde, marrone, grigio)– L’irrancidimento– La contaminazione (fisica, chimica, biologica)

Si estende la shelf-life

Miglioramento del colore (carni fresche in MAP)

Inibizione della microflora aerobia (non con carne fresca in MAP)

Innalzamento del livello di sicurezza alimentare

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Marketing

• I prodotti preconfezionati rendono possibile il self-service• Un design accattivante migliora la vendita• I consumatori attenti preferiscono marchi noti

(vantaggio sia per il produttore che per il rivenditore)• I claim salutistici stimolano i consumatori all’acquisto

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Informare

Informazioni destinate a:

– Grossisti e dettaglianti– Autorità competenti– Consumatori

• Indicazioni:– Allevatore– Macello– Confezionatore– Data di confezionamento– Data di scadenza / TMC– Modalità e temperatura di conservazione– Peso– Prezzo (indicazione diretta o tramite codice a barre)– Consigli di preparazione…

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Cosa non ci si dovrebbe aspettare dal packaging?

Si deve essere ben consapevoli che

non bisogna pretendere dal packaging :

• la riduzione della carica microbica iniziale• il blocco completo dell’alterazione• l’assoluta sicurezza alimentare• la totale protezione contro i danni meccanici

• la protezione contro gli sbalzi e gli eccessi di temperatura

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Di conseguenza il confezionamento può riuscire bene solo se…

– La carica microbica iniziale è bassa– La temperatura di conservazione è bassa (fattore critico soprattutto

per la carne fresca e prodotti refrigerati)– Si impiega il materiale e la tecnologia di confezionamento ottimale

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Importanti caratteristiche della pellicola d’imballaggio e della tecnologia di

confezionamento

• Sufficiente resistenza alle sollecitazioni meccaniche• Nessun rischio di delaminazione• Tenuta efficiente• Adeguate caratteristiche di barriera ai gas

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Principali sistemi di confezionamento

• Avvolgimento con pellicola/carta • Confezionamento sottovuoto• Confezionamento in atmosfera modificata (MAP)• Rivestimenti (edibili o non edibili)

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Avvolgimento con pellicola/carta

• Sicuramente non a tenuta per i gas, ma la perdita di umidità è minima

• Impiegata a volte per le carni fresche che devono essere congelate per l'esportazione (PE)

• Nei negozi al dettaglio per i prodotti affettati sul momento• Fogli di PE (PE-laminated paper)

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Confezionamento sottovuoto

Sono state sviluppate pellicole ad elevato effetto barriera per il confezionamento sottovuoto o in MAP

La permeabilità ai gas può essere ridotta tramite– Laminazione

– Rivestimento

– Miscelazione

– Co-estrusione

– Metallizzazione (non trasparente, non utilizzabile nei forni a microonde)

Questo quando si vuole combinare una pellicola con un buon effetto barriera nei confronti dei gas con una che permetta una buona chiusura a tenuta e una buona resistenza all'umidità.

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Confezionamento sottovuoto

Plastiche impiegate più comunemente: PE, PP, PA, EVOH, PVDC, EVA, PETP

Valori abituali di permeabilità: 1-20 cm3/m2 / giorno / atmosph.

(Più alta è la permeabilità minore è la protezione)

Speciali pellicole ad effetto barriera hanno uno strato di EVOH o sono combinati: pellicole di PETP rivestite con SiOx o contenenti uno strato monomolecolare di metallo.

Vantaggio delle pellicole combinate con SiOx: trasparenza, impiegabili in forni a microonde ed un effetto barriera efficace

Svantaggi: mancanza di flessibilità, scarsa resistenza agli urti, costo di produzione elevato

Nei sacchetti o i contenitori termoformati per il confezionamento sottovuoto il residuo di ossigeno è inferiore all’1%

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Vantaggi del confezionamento sottovuoto

• con la pellicola e la tecnologia adeguata, il sottovuoto rimane stabile

• la bassa tensione di ossigeno con l’aumento di CO2 di origine microbica produce un’inibizione della crescita della microflora aerobia.

• buona shelf-life

• facile maneggevolezza (confezione di dimensioni ridotte)

• perdita di tenuta facilmente rilevabile, nessun rischio inaspettato per la sicurezza del prodotto

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Confezionamento in atmosfera modificata (MAP)

• Come nel confezionamento sottovuoto, per il confezionamento in atmosfera modificata è altrettanto importante l’impiego di pellicole con caratteristiche di elevato effetto barriera nei confronti dei gas per poter conservare il rapporto iniziale tra i gas della miscela impiegata; anche le proprietà di barriera nei confronti della CO2 giocano un ruolo importante.

• Prima di sigillare il sacchetto o il contenitore, viene riempito con la miscela di gas.

• La miscela varia a seconda del prodotto (carni fresche con l'ossigeno, prodotti cotti o fermentati senza ossigeno)

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Miscele di gas comunemente impiegate

Scopi delle diverse miscele di gas

La differenza essenziale è tra il confezionamento della carne fresca e dei prodotti a base di carne:

nel caso delle carni fresche la presenza di concentrazioni elevate di ossigeno (60-80%) serve al mantenimento del colore rosso brillante mentre l’aggiunta di anidride carbonica (20-30%) serve ad inibire in qualche misura la crescita microbica; viene aggiunto anche dell'azoto (10-20%) al fine di impedire il collasso della confezione a causa dell’assorbimento di CO2 da parte delle carni fresche.

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Miscele di gas comunemente impiegate

Scopi delle diverse miscele di gas

• Nel caso del prodotto a base di carne (prodotti cotti e prodotti crudi stagionati), l'ossigeno viene eliminato dalla confezione quanto più possibile (concentrazione di ossigeno residuo inferiore a 1%, con l’impiego di assorbitori di ossigeno inferiore allo 0,01%) e la confezione è riempita con una miscela di anidride carbonica e azoto in un rapporto di circa 30:70%.

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Rivestimenti non edibili

• Gli scopi principali dell’utilizzo di sostanze di copertura non edibili sono di ridurre la perdita di umidità dai prodotti carnei, inibire la perdita di peso durante lo stoccaggio e ridurre l'effetto dell’ossigeno ambientale sul fenomeno dello scolorimento e dell'irrancidimento.

• Una tecnologia applicata con successo con salsicce di fegato, meno con altri salumi, nonostante diverse prove effettuate con diverse sostanze.

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Imballaggi attivi

• Le tecnologie di confezionamento esaminate fino ad ora possono essere considerate di tipo passivo, nel senso che solo le caratteristiche passive, come la permeabilità ai gas e al vapore acqueo vanno ad influire sulla shelf-life della carne e dei prodotti a base di carne.

• In un cosiddetto imballaggio attivo, delle sostanze biologicamente attive sono impiegate in aggiunta all'uso di pellicole con buone caratteristiche di barriera, con l’obbiettivo di estendere la shelf-life e migliorare la qualità dei prodotti (Lee, 2010).

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Possibili soluzioni

• Introdurre la sostanza attiva nel film di confezionamento (diffusione diretta o reazione con la superficie del prodotto)

• Introdurre la sostanza attiva in una bustina o compressa (assorbitore di O2, generatore di CO2, assorbitore di odori)

• Impiego di pellicole ed agenti di rivestimento edibili con sostanze bioattive

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Possibili agenti antimicrobici

• Batteriocine (pediocina, sakacin)• Lattocidine• EDTA• Acidi organici• Tocoferolo• Chitosano• Triclosan• Estratto di rafano• Estratto di semi di pompelmo• Metalli (argento, rame)• Acidi grassi• Composti fenolici, ecc

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• Sistemi promettenti: assorbitori (scavengers) di O2 e generatori di CO2(l’eliminazione dell’O2 avviene mediante reazione ossidativa di polvere di ferro, acido ascorbico, coloranti fotosensibili, catecolo, enzimi, ecc)

Vantaggi: riduzione più efficiente dell’ossigenoSvantaggi: ambiente più favorevole alla crescita dei patogeni anaerobi

  Sealed Air Cryovac ha sviluppato un sistema che aiuta ad eliminare i cattivi odori (Freshness Plus Odor Scavenging System). Un additivo miscelato in una pellicola multistrato che elimina i composti volatili solforati e aldeidi in modo da conservare la freschezza.

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Sistemi antimicrobici

Problematiche legate al loro uso:

Autorizzazione legaleEfficienzaSpettro di efficacia limitato

Soluzioni tecniche

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Rivestimenti edibili

• In questi rivestimenti sono impiegati conservanti ed antiossidanti per migliorare la qualità e la shelf-life dei prodotti.

Campi di applicazione: carne fresca,salumi, quando serve un aumento delle proprietà di barriera.

Praticamente nessuna importanza nel caso di salsicce fermentate.

I rivestimenti commestibili sono utilizzati anche senza additivi, ad esempio rivestimenti di collagene sui salumi, ma questi non sono considerati imballaggi attivi.

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Il confezionamento di salumi fermentati

I salumi sono disponibili nei negozi in diversi formati:

Intero non confezionatoIntero confezionatoPezzo confezionatoAffettato confezionatoAffettato e avvolto in pellicola sul momento nel punto vendita

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Il confezionamento di salumi fermentati

• I prodotti sono confezionati sia sottovuoto che in atmosfera modificata

• Anche se il confezionamento sottovuoto offre maggiori vantaggi, maggiore shelf-life, stabilità del colore, più facile individuazione delle perdite rispetto al MAP, questa tende ad una maggiore diffusione.

Vantaggio: le fette possono essere separati più facilmenteSvantaggi: richiede più spazio, le perdite di gas vengono rilevate solo quando il prodotto è scolorito, deteriorato.

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Shelf-life di salumi fermentati

• I prodotti realizzati a partire da ingredienti di buon livello igienico-sanitario attraverso GMP e GHP, in conformità al sistema HACCP, con l'applicazione di una corretta tecnologia di confezionamento (pellicola e miscela di gas appropriata, buona tenuta) possono essere conservati per diversi mesi anche a temperatura ambiente senza modificazioni delle caratteristiche sensoriali.

• Ulteriori parametri per migliorare la shelf-life– Valore di acqua libera (aw) sufficientemente basso (prodotti tradizionali)

– Combinazione tra il valore basso di aw e pH

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Confezionamento del salame con muffe di rivestimento

Contrariamente ai salami e salumi senza muffe, dove è possibile impiegare imballaggi a tenuta di aria/gas ed umidità, questa tecnica non può essere applicata quando è presente uno strato muffa sul prodotto.

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Confezionamento del salame con muffe di rivestimento

Ragioni per cui è necessario un altro tipo di imballaggio

Lo strato di muffa sulla superficie rimane integro solo se l’umidità che dal cuore del prodotto passa verso l'esterno può evaporare.

Le pellicole impiegate nei nuovi sistemi di confezionamento non permettono l’evaporazione.

Possibilità alternative per la vendita al dettaglio:

– Prodotto intero non confezionato– Prodotto intero confezionato in cellophane– Prodotto intero confezionato in PP forato– Prodotto pelato e porzionato in piccoli pezzi sottovuoto o in MAP– Fette pelate sottovuoto o in MAP

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• Ci si puo’ aspettare una shelf-life maggiore solo dagli ultimi due metodi, che inoltre garantiscono che non si verifichi perdita di peso.

• Prodotti interi non confezionati conservano integro lo strato di muffa, ma la perdita di peso è notevole.

• Come compromesso si può impiegare un involucro di cellophane o di PP forato che riduce la perdita di peso preservando lo strato di muffa. Nessuna delle tecniche descritte garantisce un estensione della shelf-life con buona qualità del prodotto.

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Difetti nei prodotti preconfezionati e loro possibili cause

Cause

– Pellicola non correttamente scelta o difettosa– Confezionatrice difettosa o non opportunamente programmata

(vuoto insufficiente, miscela di gas errata)– Tenuta insufficiente (contaminazione o pieghe della chiusura)

– Gestione degli imballaggi non attenta

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Possibili conseguenze

• Difetto organolettico (decolorazione, irrancidimento)• Crescita di microrganismi alteranti• Crescita di agenti patogeni (rischio per la sicurezza)• Riduzione della shelf-life come risultato di

– Penetrazione di ossigeno– Perdita di anidride carbonica– Contaminazione microbica secondaria

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Anomalia particolare

• Rigonfiamento di salumi fermentati confezionati

Cause:

• Non completa degradazione dei carboidrati durante il processo produttivo; i carboidrati residui vengono convertiti in CO2 durante il periodo di conservazione.

Si verifica sia con il confezionamento sottovuoto che in MAPPrevenzione: riduzione dei carboidrati e del valore finale di Aw