Conserve di origine vegetale - Appunti

Tecnologia delle conserve di origine vegetale

Programma

• 1. Struttura e produzione dell'industria delle conserve e semiconserve alimentari.
• 2. Definizione di conserva e semiconserva.
• 3. La conservazione degli alimenti mediante l'uso del calore; la storia di Nicolas Appert; pastorizzazione esterilizzazione; la distruzione termica dei microrganismi; concetti di Fo e di Co.
• 4. La conservazione degli alimenti mediante l'uso del sale; effetto del sale sui microrganismi; impiego del sale e delle salamoie.
• 5. La conservazione degli alimenti mediante acidificazione; acidificazione mediante l'aceto; acidificazione per fermentazione.
• 6. Ruolo dell'olio negli alimenti conservati.
• 7. La conservazione degli alimenti mediante l'uso degli zuccheri.
• 8. Le principali operazioni dell'industria delle conserve vegetali; il lavaggio; la cernita; la calibratura; la mondatura; la snocciolatura; la pelatura; la scottatura; il riempimento dei contenitori; il liquido di governo; la degasatura; chiusura dei contenitori; il trattamento termico; conservazione del prodotto finito.
• 9. Processi di trasformazione.
• 9.1. Trasformazione del pomodoro; caratteristiche della pianta e del frutto; raccolta e trasporto; lavaggio e cernita; legislazione; i pomodori pelati; i concentrati; passata di pomodoro; polpe, cubettati e triturati; succo bevibile; ketchup; fiocchi di pomodoro; succo di pomodoro in polvere; metodi per il controllo di qualità.
• 9.2. Produzione dei piselli appertizzati; caratteristiche della pianta; programmazione delle semine; la raccolta; la trasformazione; alcuni parametri di qualità.
• 9.3. Produzione dei fagiolini appertizzati; caratteristiche della pianta; raccolta e trasporto; trasformazione; alcuni parametri di qualità.
• 9.4. Sottaceti e prodotti fermentati; cipolle sottaceto; peperoni sottaceto; cetrioli sottaceto; trasformazione delle olive; crauti.
• 9.5. Legumi reidratati appertizzati al naturale; fagioli; ceci; lenticchie.
• 9.8. Trasformazione industriale degli agrumi; operazioni preliminari; estrazione del succo e degli oli essenziali; gli oli essenziali; il succo.
• 9.9. Conserve di frutta allo sciroppo; legislazione; il liquido di governo; pesche allo sciroppo; pere allo sciroppo; ciliegie allo sciroppo.

Struttura e produzione dell'industria delle conserve e semiconserve alimentari

Le conserve alimentari sono, a livello mondiale, il 40% dei prodotti trasformati. Solo il 10% rappresenta quelli essiccati, anche se la tecnologia è più semplice, più diffusa e a buon mercato. I prodotti surgelati stanno migliorando anche se necessitano di strutture più complesse, catena del freddo, e spesso necessitano di essere cotti. Mentre le conserve sono pronte al consumo e non necessitano di frigorifero.

Le principali aree di produzione di conserve sono le aree molto sviluppate, Europa, Nord Asia, Nord America, la crescita della richiesta è concentrata nelle aree dove sta migliorando l’urbanizzazione. 1 La situazione opposta sta succedendo in Europa negli Stati Uniti dove la popolazione è alla ricerca di benessere e di prodotti più naturali genuini, ricercano prodotti che hanno subito un trattamento termico meno drastico perché funzionali per la salute.

Quest'industria non utilizza più gli scarti dal fresco, è un’industria che utilizza delle materie prime coltivate per avere questa destinazione.

I fattori che determinano la domanda sono:

• Dal livello di urbanizzazione, il passaggio dalla classe rurale, prodotti freschi, alla classe urbana che non ha più tempo per cucinare.
• Reddito pro capite, meno tempo e più soldi per comprare questi prodotti.
• Preferenze.

È un'industria con un limitato valore aggiunto, non ci sono grandi guadagni per i conservati, es la frutta fresca costa di più di quella trasformata.

I principali costi che deve affrontare l’industria sono: materie prime, imballaggi, manodopera, automazione, pubblicità, i profitti alti sono collegati ad alti volumi di produzione.

In Italia ci sono tante industrie piccole e poche multinazionali.

Struttura e produzione dell’industria delle conserve e semiconserve alimentari

L'industria della trasformazione della carne è quella che incide maggiormente, per quanto riguarda la trasformazione del pesce, la maggior parte del pesce trasformato è tonno.

Derivati del pomodoro

La Cina da sola produce la metà della quantità di vegetali e della frutta al mondo, solo ⅓ una piccola percentuale è utilizzata nelle trasformazioni.

L’India è uno dei principali produttori di frutta fresca.

Nella tabella è elencata la produzione mondiale di pomodoro.

L’Italia è il settimo produttore di pomodori al mondo però l’87,7% di pomodori viene trasformato, così facendo diventa il secondo produttore di derivati dal pomodoro, stessa cosa per l’USA, ma gli americani sono abituati a consumare tanto trasformato, ketchup. 2 La Cina è il primo produttore di materia prima ma solo il 6,5% è destinata all’industria, ora Italia è terza, l’Italia rimane il primo esportatore di derivati del pomodoro.

I prodotti maggiormente richiesti dai consumatori, in Italia, sono pomodori, passata…

La materia prima è usata maggiormente per è invece il concentrato di pomodoro, occorre più pomodoro per fare la stessa quantità di concentrato rispetto a salse ecc ecc, 36-55% di ss del concentrato, poi possiamo produrre salse a partire dal concentrato.

In Italia, per un totale di 175 aziende, 151 aziende producono il 50% della produzione, sono aziende piccole, 10 dipendenti anche, ci sono grandi aziende al nord rispetto al sud.

Ci sono 2 poli:

• Nord: Parma, Piacenza.
• Sud Napoli e Salerno.

C’è una grande differenza tra i due prodotti anche a causa della disponibilità della materia prima. Esistono prodotti tipo salse e concentrati che derivano da una necessità di recupero, da altre lavorazioni, al nord si producono i pomodori rotondi, resistenti, usati per produrre i concentrati e la passata, al sud vengono prodotti soprattutto i pelati, ma con gli scarti della lavorazione si danno altri prodotti.

In Italia adesso arrivano dei concentrati cinesi molto più a buon mercato di quelli italiani per riuscire a concorrere con il mercato cinese stanno producendo delle polpe e cubettati, non servono i pomodori lunghi, molte aziende sono gestite come cooperative, diversi produttori comprano gli impianti, si uniscono in cooperative e creano impianti per la trasformazione di pomodori.

Ortaggi appertizzati al naturale

Piselli, fagioli, ceci, lenticchie, il cui sviluppo riguarda soprattutto la tipologia di imballaggio. Vengono prodotti soprattutto nella Pianura Padana, centro nord, le aziende con più di 10 addetti sono meno di 25, in tot sono 350 in tot sono in 150. Una volta l’industria delle conserve serviva per recuperare il fresco che non poteva essere venduto come fresco, piselli rotti con liquido di governo torbido, ora non è più così, orticoltura da industria è recente.

Ortaggi sottaceto, sottolio, salamoia

50 aziende, le prime 4 detengono il 70 e il 40% del mercato. Due terzi della produzione è destinata alla vendita al dettaglio, un terzo alla ristorazione e il restante alla produzione casalinga. La materia prima può essere un prodotto fresco, da trasformare completamente, oppure essere semilavorato, in salamoia al 20% di sale, da desalare, o surgelato, da scaldare. I semilavorati portano ad un maggior guadagno bc vengono spesso da paesi con la cheap manodopera 3.

Succhi e nettari di frutta

Prevalentemente concentrati, 120 aziende di cui 100 per gli agrumi.

Definizione di conserve e semiconserve

Una conserva è un prodotto che ha subito un trattamento termico di sterilizzazione ed è confezionato in un adatto contenitore ermetico.

Le conserve possono essere: acide, pH < 4.5, o non acide, pH ≥ 4.5; batteriologicamente stabili fino a 30 °C o fino a 55 °C, per paesi tropicali o sub-tropicali.

Il pH acido impedisce la germinazione di spore, nocive, soprattutto botulinum che è un batterio anaerobico, la legislazione consente l'aggiunta di acido citrico per abbassare il pH e evitare contaminazioni. Le melanzane sottolio hanno un pH alto, si fanno bollire con H2O e aceto per dare sicurezza alla conserva.

In teoria la conservabilità di una conserva è infinita nel tempo e indipendente da fattori ambientali esterni e dalle condizioni di conservazione. Finché l’ermeticità è garantita.

In pratica fattori ambientali sfavorevoli, es.: umidità, calore, salsedine, talvolta combinati tra loro, possono accorciare la vita della conserva a causa della perdita di ermeticità del contenitore, oppure si possono verificare lentissime reazioni chimiche che producono modifiche sensoriali dell’alimento.

pH importante bc da questo dipende il trattamento termico, +acido -tempo.

Tutti i prodotti che subiscono trattamenti diversi da quelli su citati per le conserve vengono definiti semiconserve.

Per definizione il tempo di conservazione delle semiconserve dipende dalle condizioni di conservazione.

Nel gruppo delle semiconserve rientrano ad esempio i prodotti pastorizzati e quelli la cui conservazione è ottenuta mediante l’uso di sostanze in grado di impedire/selezionare lo sviluppo microbico, sale, aceto, zucchero, alcol etilico, ecc., oppure mediante la formazione di condizioni ambientali sfavorevoli tramite fermentazione, affumicamento, essiccamento, congelamento, ecc. Non sterilizzare un prodotto significa che la shelf life sarà più breve ma magari vengono preservati maggiormente le proprietà organolettiche.

Semiconserve con pH ≥ 4.5 pastorizzate: devono aver subito un trattamento di pastorizzazione e sono confezionate in contenitori ermetici. Devono riportare in etichetta la dicitura: “da conservare in frigorifero”.

Semiconserve a qualsiasi pH: sia mediante aggiunta di sostanze inibitrici dello sviluppo microbico sia mediante processi atti a conferire al prodotto particolari caratteristiche protettive: prodotti acidificati, salati, fermentati, affumicati, essiccati, liofilizzati, congelati, sotto alcool, ecc. Possono richiedere o meno confezione ermetica. Possono anche non essere pastorizzate 4.

La conservazione degli alimenti mediante l'uso del calore

La conservazione degli alimenti mediante l'uso del calore; la storia di Nicolas Appert; pastorizzazione e sterilizzazione; la distruzione termica dei microrganismi; concetti di Fo e di Co.

L’inventore delle conserve è Nicolas Appert, 1810 scrive un rapporto “l’arte di conservare le stagioni” questa invenzione precede il riconoscimento delle cause di alterazione degli alimenti. Lui prova a sottoporre a trattamento termico in contenitore di vetro, scopre che chiudendo il contenitore quando era ancora caldo si mantenevano le caratteristiche del prodotto. Non sapeva che i fattori che causassero la degradazione degli alimenti fossero i microrganismi. Si scoprono solo nel 1860. Nel 1810 Peter Durand in Inghilterra brevetta i contenitori metallici per gli alimenti. Cede il brevetto e sostituisce i contenitori in vetro di Appert con quelli di Durand. Queste invenzioni sono state fatte per trasportare cibo negli eserciti, rivolu francese.

Nel 1817 apre il primo stabilimento in Nord America di conserve, ci impiegavano 6 ore per 1 conserva ed era un prodotto molto caro. Con le guerre migliorano anche le tecnologie.

Sterilizzazione

Il trattamento termico di sterilizzazione conduce alla completa distruzione di microrganismi, incluse le spore, ed all'inattivazione degli enzimi.

Non esistono delle condizioni termiche valide sempre. La scelta della temperatura e della durata del trattamento dipende infatti sia dalle caratteristiche chimico-fisiche del mezzo, pH, tenore d'acqua, presenza di lipidi, sia dalla necessità di distruggere microrganismi sporigeni, le conserve acide non c'è il rischio della germinazione di spore batteriche, le condizione di trattamento.

Lo scopo della sterilizzazione, concetto sterilizzazione, è quello di rendere stabile l'alimento nel tempo, operando in modo tale da minimizzare le alterazioni del prodotto, sia di tipo sensoriale, sia nutrizionale, causate dal trattamento: ciò si ottiene ottimizzando il binomio tempo-temperatura. O a 75° o a 121 fagioli →.

Pastorizzazione

Il trattamento termico di pastorizzazione consente la distruzione dei microrganismi patogeni e la riduzione della carica microbica presente nell'alimento così da rendere l’alimento più conservabile nel tempo, oltre all'inattivazione di parte degli enzimi, è utilizzato per la produzione di semiconserve. Latte ricco di elementi, prot, grassi, zuccheri, per questo i microrganismi si sviluppano con più facilità 5.

Se noi sottoponiamo i nostri alimenti ad un processo di sterilizzazione i microrganismi sono più facilmente eliminabili a pH elevato? Botulinum è il patogeno più pericoloso. →

Per ogni alimento che trattiamo c’è un microrganismo specifico che vogliamo eliminare, possiamo usare come riferimento gli organismi più termostabili per modificare il processo di sterilizzazione.

Possiamo mettere in rapporto la carica batterica iniziale e finale, ciò permette di conoscere, per un certo tipo di alimento, il numero di microrganismi sopravvissuti ad un trattamento termico effettuato ad una determinata temperatura costante.

Prima legge di Bigelow

No = carica microbica iniziale. Sigma = tempo di trattamento. N = carica microbica dopo il trattamento.

Dalla pendenza, -1/D, possiamo capire D ovvero il tempo di diminuzione decimale, il tempo che impiega un m.o. x ridurre di 10 volte la sua carica microbica.

• Il numero di microrganismi sopravvissuti non diventa mai zero. La sterilità assoluta non esiste.
• La sterilità commerciale si ottiene a seguito di un trattamento termico in grado di ridurre di un certo numero di ordini di grandezza una popolazione di spore di un microrganismo molto termoresistente. È importante la carica microbica iniziale.

Esempio: per le conserve un trattamento di sterilizzazione deve essere in grado di ridurre di 12 cicli logaritmici la popolazione di spore di Clostridium botulinum.

D = tempo di riduzione decimale, è a una temperatura costante, dipende temperatura, pH, tenore di H2O, fase di crescita microbica e tipo di mo, s, spore, m, microorg.

I tempi di diminuzione decimale sono molto più lunghi per le spore rispetto alle forme vegetative, a parità di temperatura è più resistente il m.o. che ha D maggiore per il clostridium il trattamenti deve aver subito 12 riduzioni decimali, il mio trattamento per essere a norma deve essere durato 0,25, D, * 12 min, 6.

Seconda legge di Bigelow

Mette in relazione D con la temperatura, prima era costante.

z = tempo per ridurre del 90% la velocità di reazione, per i microorganismi è molto più basso rispetto a quello delle reazioni chimiche. Quindi trattamenti ad alte temperature per → un tempo breve riesce a sterilizzare senza andare ad intaccare il prodotto. Vedi grafico dopo.

Trovo la retta di sterilizzazione e posso trovare t diverse per tempi diversi, condizioni diverse sulla stessa retta trova sempre condizioni di sterilizzazione.

È importante per riuscire a capire la curva posizionare correttamente il mio datalogger, dipende da quanto un composto è viscoso, da quanto il contenitore è agitato o meno. Nel caso di prodotti solidi il punto più termicamente sfavorito è quello centrale la sonda → deve misurare li.

Bisogna garantire un moto turbolento bc quando è laminare il tempo medio delle particelle è metà del tempo max, mentre in turbolento è l’80% del tempo di permanenza max. Se favoriamo la turbolenza il tempo di residenza della particelle è più ampio.

Quando ho stabilito il numero di riduzioni decimali garantite nel processo, devo tenere sotto controllo il tempo di riduzione lungo tutto il processo!

F0 distruzione microbica i minuti ● → → equivalenti di questo trattamento a 121°, o alta T, in base alla distruzione microbica, bc la T non è costante per tutto il processo 7.

C0 reazioni chimiche effetto cottura, è definito in base all’effetto chimico del ● → → trattamento mi dice il tempo equivalente ad una sola temperatura →.

Vado ad uniformare ad una sola temperatura il mio trattamento, anche se varia!

Prima equazione di Bigelow: log della popolazione in funzione del tempo, velocità di distruzione è proporzionale a una costante * n di organismi, siamo a una T costante, qui abbiamo un andamento logaritmico, 1/D, sempre costante lo stesso per t cost?, rappresenta la pendenza, calcolo D che è il tempo di riduzione decimale.

Se T non è costante, es sterilizzazione, t riscaldamento + t raffreddamento, la T nel grafico monco si misura con i datalogger, se voglio sapere il numero di riduzioni decimali con questo trattamento lnN0/N, quante distruzioni decimali ho fatto, = ∫dt/D che varia a seconda della temperatura. In un trattamento non è sempre costante! sarà l’area sottesa alla curva in funzione del tempo! →

Uso la seconda equazione di Bigelow per trovare D alla temperatura che scelgo io, log del tempo in funzione della temperatura.

Vedo l'area sottesa alla curva, della C0?, e trovo quante distruzioni decimali ho fatto, considero poi la somma di tutte. L'ultima colonna mi dice esattamente il numero di riduzioni decimali.

F0 trovi l'effetto letale prendo come riferimento la distruzione, delle spore, di un ● microrganismo. È il tempo equivalente di tutto il profilo Tt a una temperatura di riferimento. contan