TECNOLOGIE DI CONSERVAZIONEDEGLI ALIMENTI

Luciano NETTUNO - ASL Napoli 1 Centro - Servizi Veterinari

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TECNOLOGIE DI CONSERVAZIONEDEGLI ALIMENTI

Trattamenti tecnologici che prevedono l’utilizzo di pressioni (P) superiori a quella ambiente in grado di causare modificazioni (struttura, attività, funzionalità) sui sistemi

cellulari e sui suoi componenti macromolecolari

TRATTAMENTI IPERBARICIHHP

ALTE PRESSIONI IDROSTATICHE (pascalizzazione)HHP

• L’uso delle alte pressioni idrostatiche rappresenta uno dei più moderni processi tecnologici applicati all’industria conserviera.

• Impiegata da tempo nella produzione di ceramiche, acciaio e superleghe.

• 1899 prima applicazione sul latte ad opera dello statunitense Hite

• 1924 applicazione nella lavorazione dei succhi di frutta

• 1991 primi prodotti stabilizzati con questa tecnica e commercializzati in Giappone

Si basano sul principio di Pascal“una pressione esercitata su un liquido incomprimibile si distribuisce uniformemente in tutte le direzioni e con la medesima intensità in tutti i punti del liquido (pressione isostatica) e anche sulla superficie di un corpo (alimento) immerso in quel liquido”

Al di là dei problemi tecnici legati alle macchine per produrre alte pressioni, l’interesse delle industrie alimentari nei confronti di questa tecnologia è cresciuta in seguito alle esigenze del consumatore nei confronti di prodotti alimentari con:

• Ottime caratteristiche organolettiche e nutritive e sicuri dal punto di vista igienico-sanitario

• MINIMALLY PROCESSED FOOD

• Processi atermici

• L’unità di misura internazionale è il Pascal (Pa), ma a livello industriale si utilizzano milioni di Pa (MPa)

• 1 bar = 1 atm (0,9869 atm) = 1 kg/cm2 = 0,1 MPa• 1 Mpa = 10 bar = quasi 10 atmosfere

• Nel settore industriale le pressioni idrostatiche sono dell’ordine di 100-1.000 MPa Camere di compressione (contenitore in metallo a pareti spesse per reggere alla forza impressa sul liquido da un generatore di pressione, rappresentato da un sistema di pompe a stantuffo)

• Cicli di compressione (5-15 )

• Si possono trattare alimenti liquidi (direttamente) e solidi (all’interno di confezioni sottovuoto)

Tecniche combinate

• alte pressioni idrostatiche e-temperatura (alta o bassa) -radiazioni ionizzanti-confezionamento in atmosfera protettiva-riscaldamento a microonde-ultrasuoni (manosonicazione)-ultrasuoni e temperatura (manotermosonicazione)-batteriocine

EFFETTO SUI LEGAMI CHIMICI

• Legami covalenti: resistenti• Legami a ponte idrogeno:sensibili• Legami a ponte disolfuro:sensibili• Legami ionici:sensibiliQuindi….• Vitamine e piccole molecole: restano integri• Proteine e carboidrati compl.: danno origine a

peptidi, aminoacidi, zuccheri semplici e composti gelatinosi

EFFETTO DELLE HHP SULLE MOLECOLE ORGANICHE

• Le vitamine non vengono modificate• I glucidi (esosi - oligosidi) non vengono intaccati; • i polisaccaridi gelificano (aumento della

digeribilità), • Proprio per gli effetti ammorbidenti e gelatinizzanti

questa tecnologia trova svariate applicazioni nel settore dell’industria alimentare (succhi di frutta, marmellate, sughi, piatti precotti a base di carne, e pesci)

HHP

Demolizione molecole grandi e complesse

Formazione di prodotti derivati

Variazione caratteri sensoriali (POS o NEG)

Variazione della Consistenza

EFFETTO DELLE HHP SULLE MOLECOLE ORGANICHE:

Gli effetti rispondono ai principio fisico di - LE CHATELIER-

“applicando una pressione ad un sistema in equilibrio, saranno favorite quelle

reazioni che portano ad una riduzione di volume, per limitare al minimo

indispensabile gli effetti della pressione e ostacolate quelle che portano ad un

incremento di volume”

EFFETTO DELLE HHP SULLE MOLECOLE ORGANICHE

ENZIMI• Reazioni di fermentazione ritardate • Attivazione ed inattivazione di enzimi:-Pectinasi: attenzione all’effetto protettivo di zuccheri,

lipidi e proteine.-Proteasi: aumenta l’attività con la pressione

(combinate a basse temperature)-Polifenolossidasi: aumenta l’attività con la pressione

(Le polifenolossidasi risultano particolarmente resistenti per questo il trattamento viene riservato ad alimenti molto acidi o che vengono sottoposti a congelamento per evitare la formazione di colorazioni anomale.)

Effetto delle HHP sui microrganismi:•Schiacciamento degli strati di membrana

•Deformazione della parete

•Denaturazione enzimi di membrana

•Denaturazione proteine e sistemi di enzimi citoplasmatici

BLOCCO METABOLICO

EFFETTO LETALE

•DNA Mo = molto resistente alle HHP;

•Spore = più resistenti delle forme vegetative e possono essere indotte alla germinazione;

quasi sempre esiste correlazione tra sensibilità alle alte pressioni e sensibilità alle alte temperature;

Per superare la resistenza delle spore:•Si fanno susseguire più cicli di trattamento a pressione (con o senza intervento di alte temperature)

•Si stimola la germinazione con uno schoctermico a 65°- 80°C prima del trattamento a pressione

Non si conosce ancora il livello di trattamento a pressione che inattiva le spore di clostridiumbotulinum

Trattando un alimento a 400 Mpa a 70°C per 6 cicli successivi (ciascuno di 5 minuti) si riesce a distruggere le spore di Bacillus con la stessa efficacia di un tattamento unico a 600 Mpa per 1 ora.

GLI EFFETTI SENSORIALI SONO MIGLIORI NEL PRIMO CASO

Tossine batteriche e micotossine •Richiedono trattamenti piuttosto forti con HHP;

•La tox botulinica può essere inattivata parzialmente con dosi di 600 Mpa;

•Tra le micotossine, si sa che una dose di 500 Mpa per 1 ora a temperatura ambiente inattiva

l’ 80% della dose iniziale di patulina;

• Tra i vari microrganismi la sensibilitàalle HHP è molto variabile;

• Generalmente, le spore (fungine e batteriche) sono più resistenti delle forme vegetative;

• Lieviti e muffe sono molto sensibili alle HHP ;

RESISTENZA DEI VIRUS alle HHP:

Dati bibliografici indicano che trattamenti > a 400 MPa sono in grado di inattivare e/o eliminare la infettività di virus quali:

• HIV• Influenzali• Herpesvirus

APPLICAZIONI HHP

• Pastorizzazione HHP: è possibile ridurre la caricamicrobica di una matrice alimentare mediantel’applicazione di blande HHP (<600 Mpa)

• Necessità refrigerazione durante la successivaconservazione

• Sterilizzazione HHP: necessita di estreme condizionidi processo (P>1000 Mpa, tempi lunghi)

• Possibile mediante la combinazione P/T (T= 50-60°C; P=500-600 Mpa)

HHP: resistenza di microrganismi

Effetto sinergico di HHP e lacticin 3147 (una batteriocina)

Effetto su L. innocua at 30°C, 30 min.

• UHP e batteriocineTrattamenti combinati con HHP e batteriocine• hanno un effetto sinergico sia sui microrganismibarosensibili che barotolleranti,• le HHP rendono specie e ceppi altrimentiresistenti più sensibili alle batteriocine;• il danno subletale causato da HHP aumental’effetto delle batteriocine• combinazioni di HHP e batteriocine possono• essere usate per uccidere spore in germinazione

POSSIBILI APPLICAZIONI INDUSTRIALI DELLE ALTE PRESSIONI IDROSTATICHE

Si formano cristalli di ghiaccio molto piccoli (migliore qualitàdel prodotto congelato)

200MPa, -20°C, poi rapido ritorno a pressione normale e conservazione a -20°C

Miglioramento della congelazione delle carni e del pesce

Aumenta la conservabilità dei formaggi freschi

450MPa, 15 min, 2-10°CMiglioramento dei prodotti lattiero caseari

Adatto per carni prima e dopo il rigor mortis

100-150MPa, 4 min, 35°C (60min, 60°C)

Intenerimento delle carni

Aumenta la digeribilità degli amidi da parte delle alfa-amilasi umane

400-500MPa, 20-60 min, 40-50°C

Gelatinizzazione degli amidi

Migliore aroma e consistenza di impasti di carne e di pesce (surimi)

100-300MPa, 30minEffetti sulla tessitura e consistenza della carne fresca e prodotti derivati

Patè di fegato (durata 13gg in refrigerazione)

400MPa, 10 min, 50°CAumento della shelf-life e migliore qualità igienico sanitaria di prodotti a base di carne

Shelf-life di succhi di frutta e gelatine che supera 1 mese in refrigerazione

300-400MPa, 1-5 min, 30-40°C

Migliora la qualità dei prodotti a base di frutta

Esempi e risultatiCondizioni di processoapplicazione

Radiazioni ionizzanti

RADIAZIONI IONIZZANTIAgiscono in base al principio “della dispersione di COMPTON”:

• Un fotone collide con un atomo del materiale e vi trasferisce parte della propria energia dall’orbitale atomico più esterno si stacca un elettrone

• ……………………e si forma uno ione

+

-

+

-

Interazione Radiazione materia

Sul percorso della radiazione primaria si forma una scia (traccia – track) di specie radiolitiche ….

es. nei prodotti ricchi di H2O

….OH· H2O+· (e-aq) elettroni acquati, H202,,

… ed elettroni secondari con energia capace di formarealtri IONI

La radioattivitLa radioattivitàà

Alcuni isotopi sono instabili a causa di un rapporto Alcuni isotopi sono instabili a causa di un rapporto ““non equilibratonon equilibrato”” tra protoni e neutroni. tra protoni e neutroni.

Tali isotopi, chiamati radioisotopi, raggiungono la stabilitTali isotopi, chiamati radioisotopi, raggiungono la stabilitààtrasformandosi spontaneamente in un altro tipo di atomo con trasformandosi spontaneamente in un altro tipo di atomo con

emissione di energia sotto forma di radiazione.emissione di energia sotto forma di radiazione.

Fenomeno chiamato Fenomeno chiamato RADIOATTIVITARADIOATTIVITA’’

La presenza di radiazioni La presenza di radiazioni èè dunque indice di dunque indice di trasformazioni che coinvolgono il nucleo di trasformazioni che coinvolgono il nucleo di particolari isotopi di alcuni elementi. particolari isotopi di alcuni elementi.

Le radiazioni sono il risultato di trasformazioni Le radiazioni sono il risultato di trasformazioni della materia in cui gli atomi non conservano pidella materia in cui gli atomi non conservano piùùla loro identitla loro identitàà. .

esempio: esempio: il il COCO 6060 prodotto per bombardamento

protonico del CO 59 decadedecade aa NiNi 60 60

emmettendoemmettendo

2 fotoni da 1,17 2 fotoni da 1,17 MeVMeV e 1,33 e 1,33 MegaelettronVoltMegaelettronVolt ((MeVMeV))

Tipologia delle RadiazioniTipologia delle Radiazioni•• Radiazioni Radiazioni ::

• corpuscoli di carica elettrica • positiva, composti di • 2 protoni e di 2 neutroni

• Il numero di massa diminuisce di • 4 ed il numero atomico di 2

23892U 234

90 Th +42 alfa

Trasformazione dell’Uranio in Torio

RadiazioniRadiazioni ::

Elettroni aventi velocitàdiverse da un elemento radioattivo ad un altro

L’origine delle particelle beta – è stata accreditata alla trasformazione di un neutrone del nucleo in protone e in elettrone

3215 P 3216 S+1 beta-

Trasformazione del fosforo radioattivo in zolfo

•• RadiazioniRadiazioni +:+:

Radionuclidi artificiali che possono emettere cariche positive (positroni).

Trasformazione di 1 protone in:1 neutrone1 positrone

• 52 25 Mn 52 24Cr + ++

Radiazioni Radiazioni ::

Sono radiazioni di Sono radiazioni di natura elettromagnetica natura elettromagnetica non hanno non hanno natura corpuscolare. natura corpuscolare.

Radiazioni il cui potere penetrante Radiazioni il cui potere penetrante èè di gran lunga maggiore di gran lunga maggiore delle altre radiazioni. delle altre radiazioni.

Quando un nucleo a seguito dellQuando un nucleo a seguito dell’’emissione di radiazioni emissione di radiazioni e e si porta in uno stato eccitato, nel ritornare allo stato si porta in uno stato eccitato, nel ritornare allo stato fondamentale emette la radiazione fondamentale emette la radiazione

Si ha cosSi ha cosìì ll’’assestamento del nuovo nucleo che comporta assestamento del nuovo nucleo che comporta un abbassamento di energia potenziale nucleare. un abbassamento di energia potenziale nucleare.

Radiazioni autorizzate per gli alienti

• Raggi gamma

• Raggi x• Fasci di elettroni

Radiazioni a brevissima lunghezza d’onda ed altissima energia

COBALTO 60 :• Preferito per gli alimenti• Facilmente disponibile• Produce due tipi di raggi gamma ad alta

penetrazione CESIO 137 :

• Emivita più lunga (30 anni)• Può dare inquinamento per la sua

idrosolubilità

Corrente di elettroni ad alta energia, sparati da Corrente di elettroni ad alta energia, sparati da un cannone elettronico.un cannone elettronico.

Stessa tecnologia del tubo catodico nel Stessa tecnologia del tubo catodico nel televisore.televisore.

Gli elettroni possono penetrare negli alimenti Gli elettroni possono penetrare negli alimenti solo per pochi centimetrisolo per pochi centimetri

i prodotti da trattare devono essere esposti in i prodotti da trattare devono essere esposti in strati sottili. strati sottili.

Una sottile schermatura metallica Una sottile schermatura metallica èè sufficiente sufficiente ad impedire che gli elettroni fuoriescano ad impedire che gli elettroni fuoriescano dalla camera di trattamentodalla camera di trattamento. .

Non c'Non c'èè presenza di materiale radioattivo.presenza di materiale radioattivo.

Radiazioni da fasci di elettroniRadiazioni da fasci di elettroni(non devono superare i 10 (non devono superare i 10 MeVMeV))

RAGGI X RAGGI X (non devono superare i 5 (non devono superare i 5 MeVMeV))

Tecnologia, piTecnologia, piùù recente, combina le proprietrecente, combina le proprietàà delle due precedentidelle due precedenti

Raggi X ad alta energia Raggi X ad alta energia possono essere prodotti sepossono essere prodotti seun fascio elettronico incideun fascio elettronico incidesu un sottile foglio di metallo su un sottile foglio di metallo

••i raggi X hanno poter di penetrazione in un alimento simile a i raggi X hanno poter di penetrazione in un alimento simile a raggi gamma quindi superiore ai fasci di elettroni.raggi gamma quindi superiore ai fasci di elettroni.

•• le sorgenti di raggi X possono essere accese e spente e non le sorgenti di raggi X possono essere accese e spente e non necessitano di materiale radioattivo.necessitano di materiale radioattivo.

Unità di misura della dose di radiazione:GRAY

• 1 Gray equivale ad una dose di energia assorbita dall’alimento pari a 1 Joule/kgossia a 100 rad

• L’irragiamento degli alimenti non determina un aumento della loro temperatura (Pastorizzazione a “freddo”)

• FAO e WHO ed il Codex alimentariusconsigliano di non superare, per gli alimenti,

un limite max di 10 kGy di radiazioni

Secondo alcuni studi:

Non è necessario imporre un limite superiore di dose per le seguenti evidenze scientifiche:

•Dosi > a 10 kGy non compromettono i valori nutritivi;

•Assenza di rischi tossicologici;

•il processo è “Self limiting” :• le dosi necessarie per la eliminazione del rischio biologico sono minori di quelle in grado di compromettere la qualità sensoriale;

Alcune finalità ed intervallo di dosi di R.I.dosi basse (< 1 kGy):

•Sterilizzazione di insetti e distruzione uova e larve

•Riduzione carica microbica di saprofiti (carni e pesci)

•Inibizione germogliazione tuberi e bulbi

•Induzione ritardo della maturazione di ortofrutticoli

dosi medie (< 10 kGy):•Riduzione di batteri e funghi contaminanti carni pollame e pesce freschi

•Distruzione patogeni in alimenti deperibili e in alimenti congelati

•Induzione ritardo della maturazione di ortofrutticoli

•dosi medie (>10 kGy): (ancora non consentite)

•Sterilizzazione alimenti a bassa acidità in confezioni ermetiche

•Riduzione o eliminazione di contaminanti virali

•• Per dosi fino a 10 Per dosi fino a 10 kGykGy non non èè stata stata osservate particolari danni alle osservate particolari danni alle componenti nutrizionali (proteine, componenti nutrizionali (proteine, carboidrati o grassi)carboidrati o grassi)

TuttaviaTuttavia……

Le vitamine sono fortemente danneggiateLe vitamine sono fortemente danneggiate

Prodotti Prodotti radioliticiradiolitici

•• Prodotti di degradazione dellProdotti di degradazione dell’’alimento in seguito a alimento in seguito a Trattamento con radiazioni ionizzantiTrattamento con radiazioni ionizzanti

2-DCB (2-dodecil-ciclo-butanone), (e-aq) elettroni acquati, H202, H2O+·, OH·

Acqua

Idrocarburi, esteri, ossido di carbonio, anidride carbonica ecc..

Lipidi

Gliceraldeide, diidrossiacetone, acido malico, formico e glicolico.

AmidiZucchero

Frammenti di peptidi, componenti solforatiProteine

ProdottoComponente

Effetto delle R.I. sui microrganismi

• Rotture (doppie) dei filamenti del DNA • Danneggiamento delle membrane

EFFETTO LETALE

La sensibilità varia, ed è legata al genere ed alla specie di appartenenza

• La sicurezza igienica degli alimenti trattati con radiazioni ionizzanti è del tutto simile a quella di alimenti sottoposti ad altri sistemi, convenzionali o innovativi, di condizionamento e conservazione

VANTAGGI DELL’ IMPIEGO DI R. I. :• Consente il trattamento di alimenti già

confezionati;• Possono essere impiegate su prodotti già

congelati;• Anzi, il trattamento di congelati consente di

utilizzare dosi più alte senza modifichedelle caratteristiche sensoriali;

• Le r.i. consentono, in taluni casi, di dissipare gli odori “off- flavour”;

Nell’ U.E. : autorizzati 23 impianti (Belgio, Francia, Olanda, G.B., Italia, Germania, Spagna, Estonia,

Repubblica Ceca, Bulgaria, Polonia, Romania

Prodotti di o.a più irradiati:pollame, cosce di rana, gamberetti, albume d’uovo;

Paese membro maggiore utilizzatore: Olanda

==========================================

Nei paesi terzi: autorizzati 10 impianti

Nel mondo: più di 80 impianti pilota e commerciali

distribuiti in ~40 paesi

NORMATIVA - D.L.vo n°94 del 30/1/ 2001

(recepimento Dir.1999/2/CE e DIR. 1999/3/ CE)

•Autorizzazione per l’uso di sostanze radioattive

( art. 27, D.L.vo n° 230/1995 );

•Riconosc./registraz. Regg. CE 852 e 853 / 2004;

•Indicazione in etichetta, dicitura “irradiato”;•Lista positiva dei prodotti trattabili alla dose max10 kGy;

• fino al completamento della lista gli stati membri possono continuare a produrre prodotti irradiati preautorizzati;

Vincoli igienico sanitari per l’uso di R.I.

• non indurre radioattività nell’alimento;• Garantire eliminazione di patogeni, loro

tossine e/o prodotti del loro metabolismo;• Non privare l’alimento delle sue proprietà

nutritive;• Non causare accumulo nell’alimento, di

composti di nuova formazione originati dalla radiolisi dell’acqua, se questi possono avere effetti tossici, mutageni o neoplastici;

• Salvo i ventilati effetti genotossici (in fase di approfondimento) del 2-DCB (2-dodecil-ciclo-butanone - derivato dalla radiolisi dell’acido palmitico) i dati sin ora raccolti indicano che gli alimenti irradiati non sono pericolosi per il consumatore

SCREENING

Carni di polloLAL test/conta gram negativi

Erbe, spezie, molluschi e crostaceiLuminescenza stimolata elettricamente

Vari tipi di carni, semi, frutta secca, e spezie

DNA comet assay

Pollo, maiale, manzo, camembert, avocado, papaia e mango

Conta diretta su filtro in epifluorescenza - conta in piastra

METODI QUALITATIVI

SCREENING

Mango papaia, uvetta essiccatiRisonanza di spin elettronico della cellulosa

Erbe, spezie, gamberetti, patate, frutta e vegetali

Termoluminescenza

Pollo, manzo,trote,contenenti ossoRisonanza di spin elettronico dell’idrossiapatite

Pollo, maiale e uovaGascromatografia/spettometria di massa dei 2-alchilciclobutanoni

Pollo, maiale, manzo, camembert, avocado, papaia e mango

Gascromatografia degli idrocarburi

METODI DI CONFERMA

ALTRE TECNOLOGIE (atermiche)

• Applicazione di ultrasuoni;

• Campi elettrici o elettromagnetici pulsanti ad alta intensità;

• Impulsi luminosi ad alta intensità;

In fase di messa a punto

PEF: campi elettrici pulsati

Impulsi elettrici possono esseregenerati con circuiti composti da• Una sorgente elettrica ad alto voltaggio• Capacitori• Interruttori ad alto voltaggio• Una camera di trattamento• Induttori e resistori per determinare la

forma dell’impulso

Sterilizzazione elettrica: CAMPI ELETTRICI PULSANTI AD ALTA INTENSITA’ (PEF)

∆E = ∆V : d• E = intensità media del campo elettrico• V = potenziale elettrico• d = distanza tra gli elettrodi (piani o coassiali)

prodotto = dielettrico

• Tecnologia e processo• Generatore di impulsi ad alto voltaggio• Camera di trattamento a flusso continuo (15-30 kV/cm per µ-ms)• Confezionamento asettico

• Limitazioni:• applicabile solo a prodotti liquidi (∅ particelle <<< d)• efficace solo per cellule vegetative (membrana)• non efficace per enzimi

PEF: circuiti e impulsiOnde con decadimento esponenziale, quadrate, bipolari, oscillanti.Le onde di tipo esponenziale sono le più facili da generare e quelle piùfacilmente applicabili aun vasto range di alimenti (succhi di arancia, latte, uova liquide).Quelle quadrate sono piùefficienti da un punto di vista energetico ma richiedono circuiti più complessi. Quelle bipolari sono le più efficaci e quelle oscillanti sono quelle che a parità di consumo energeticodeterminano il danno maggiore alle membrane

Attrezzature PEF

PEF: campi elettrici pulsati• Gli impulsi hanno una durata di micro o millisecondi e

vengono generati caricando e scaricando degli elettrodi con un’intensità di campo di 15-80 kV/cm. Il tempo di processo viene calcolato sulla base del numero di impulsi moltiplicato per la loro durata.

• La letalità è proporzionale al tempo di residenza dell’alimento nell’impianto o alla durata del trattamento.

• La tecnologia è particolarmente interessante per alimenti liquidi che potrebbero essere danneggiati da trattamenti termici o per i quali si vuole mantenere un sapore e un aspetto più freschi.

• La tecnologia non ha ancora raggiunto applicazioni industriali perché i risultati sono solo parzialmente soddisfacenti.

Cinetiche di inattivazione con PEFLnS=be(E-Ec)

be= costante di velocità del campo elettrico(cm/kV)E = intensità del campo (kV/cm)Ec = intensità estrapolata al 100% di sopravvivenza

LnS=-btLn(t/tc)

bt =costante di velocità (s-1)t =tempo di trattamento totale (tempodel singolo impulso moltiplicato il numero di impulsi)tc = tempo estrapolato al 100% di sopravvivenza

S=k(n/tc) (E-Ec)

k è una costante empirica

PEF: meccanismo di azione

PEF: dimensioni cellulari e forzacritica del campo

Il campo richiesto per il 99% di inattivazione èla critical field strength

PEF: permeabilizzazione di Lb. plantarum

PEF: forza del campo elettrico richiestaper il 99% di inattivazione

1. B. subtilis, vegetative cells2. Lb. brevis3. Lb. plantarum4. L. monocytogenes5. E. coli6. E. coli (cont.)7. S. senftenberg8. Y. enterocolytica9. S. cerevisiae10. Potato tissue cells

Fattori che influenzano l’effetto ditrattamenti PEF

• Fattori di processoForza del campo elettrico (kV/cm)• Numero e durata degli impulsi• Forma degli impulsi• Temperatura inizialeParametri relativi al prodotto• Composizione• Forza ionica• aW• conduttività

PEF: danno cellulare

Notare la vacuolizzazione e la fuoriuscita dimateriale cellulare causata dal trattamento

PEF e stress

Applicazioni PEF negli alimenti

PULSED ELECTRIC FIELD

• Tecnica di stabilizzazione che non modifica le caratteristiche organolettiche e nutrizionali dell’alimento

• Utilizzata per risanare gli alimenti in superficie• Tecnica utilizzata nel settore dell’ingegneria

genetica e delle biotecnologie (trasformazioni) in cui la vitalità dei mo non viene compromessa

• Aumentando la durata e l’intensità del trattamento i danni indotti sui mo sono irreversibili (processo adatto alla stabilizzazione degli alimenti)

PULSED ELECTRIC FIELD

• Alimenti allo stato fluido• Impulsi di durata variabile da pochi microsecondi ad

alcuni millisecondi• Alimenti non in diretto contatto con gli elettrodi• Uso di membrane conduttrici ioniche ed immersione in

soluzioni elettrolitiche• UTILIZZATO PER:• Succo di mela, latte e zuppa di piselli

• Riduzione di Ca, K, Mg e K• Non disattivano le spore• NECESSITA’ DI ABBINARE IL TRATTAMENTO CON

LA REFRIGERAZIONE

PULSED ELECTRIC FIELD• Durante il trattamento non si verifica nessun aumento di

temperatura (non ci sono danni legati al calore)

• Alterazione della parete cellulare, denaturazione degli enzimi e formazione di pori (elettropori a livello della membrana cellulare)

• L’efficacia del trattamento dipende da: caratteristica degli impulsi, substrato (pH, forza ionica e conducibilitàelettrica), tipo di mo e caratteristiche delle camere di trattamento.

• Ottimi risultati a livello di impianti pilota

• Costi elevati