Domande e risposte Tecnologie delle conserve di origine vegetale

1) Descrivere il principio di funzionamento delle snocciolatrici che non mantengono l’integrità del frutto. È possibile usare la stessa macchina per snocciolare olive e pesche? Che accorgimenti bisogna adottare?

Le snocciolatrici che non mantengono l’integrità del frutto sono caratterizzate da due cilindri rotanti, uno costituito da gomma elastica modellabile e l’altro costituito da dischi distanziati. Questa modalità non mantiene l’integrità del frutto e può essere utilizzata sia per snocciolare olive che per snocciolare pesche; l’unico aspetto di cui si deve tenere conto è la grandezza del seme che andrà ad influenzare la distanza tra i dischi del cilindro a dischi che dovrà essere inferiore al seme.

Il frutto viene fatto passare in mezzo a questi due rulli, la polpa passa tra i dischi mentre il seme no. Ci saranno poi dei sistemi di pulizia che elimineranno la polpa eventualmente attaccata al nocciolo. Con questa macchina non è importante avere la calibrazione del frutto ma è importante avere la giusta distanza tra i dischi.

2) Descrivere il principio di funzionamento delle snocciolatrici che si utilizzano per produrre le mezze pesche

Le snocciolatrici che si usano per produrre le mezze pesche mantengono l’integrità del prodotto. Le pesche sono posizionate in modo tale che le lame possano tagliare lungo la linea di struttura. Le lame tagliano anche il nocciolo che verrà successivamente eliminato con una lama a cucchiaio.

Ad oggi ci sono le lame zigrinate in grado di tagliare la pesca e strappare il nocciolo. Una volta snocciolate le pesche sono rivolte verso l’alto in una fase chiamata cup-up in cui si controlla che siano effettivamente state snocciolate e sono fatte passare in rulli vibranti che trattengono le pesche e fanno passare il nocciolo. Successivamente si ha la fase di cup-down dove le mezze pesche sono rivolte verso il basso in modo tale da favorire la pelatura.

3) Effetti della scottatura nei derivati di pomodoro, nei piselli, nei fagioli e nei fagiolini

La scottatura è un processo di pretrattamento che modifica le caratteristiche del prodotto. La scottatura può avvenire in 3 modalità diverse che sono: utilizzo di acqua calda che deve avere delle caratteristiche specifiche in base al prodotto che sto trattando (durezza), utilizzo di vapore che potrebbe allontanare le sostanze idrosolubili e utilizzo di aria calda soprattutto per i prodotti essiccati.

La scottatura è un processo di blanching, ovvero mi permette di inattivare gli enzimi in modo tale da evitare imbrunimento ad opera delle polifenolossidasi o degradazione delle pectine ad opera delle pectinolasi.

Derivati del pomodoro

Per quanto riguarda i derivati del pomodoro distinguiamo due tipi di scottature: Hot break e Cold break. Hot break prevede lo scambio diretto di calore mediante miscelazione con pomodoro già a 95 gradi e viene fatta sottovuoto in modo tale da non degradare il licopene. Mediante questo metodo non vengono degradate le pectine perché non si passa attraverso quelle temperature che attivano le poligalatturonasi che degradano le pectine (polimeri di acido galatturonico). È utilizzato principalmente per produrre passate e concentrati.

Cold break invece prevede lo scambio indiretto di calore e arriva a una temperatura di 65-70 gradi. Con questo metodo vengono toccate le temperature di attivazione delle pectinolasi in modo tale da degradare le pectine. È utilizzato soprattutto nella produzione del succo da bere in modo tale da renderlo il meno consistente possibile.

Piselli

Per quanto riguarda i piselli, la scottatura è effettuata in un tamburo rotante con acqua a 90-95 gradi per circa 5-8 minuti, importante è la durezza dell’acqua che deve essere tale da fornire la giusta consistenza ai piselli per la presenza di calcio, ione bivalente che può indurire la struttura dei piselli formando dei ponti nelle pectine.

Questa fase è importante perché permette di: eliminare mucillagini che possono intorbidire il liquido di governo e le sostanze amarognole, gelificare parzialmente l’amido per poi completarlo durante la sterilizzazione e stabilizzare il colore verde.

Fagioli

Per quanto riguarda i fagioli, la scottatura viene effettuata soltanto se la reidratazione viene fatta con metodo tradizionale. Viene fatta a 85-90 gradi per 3-8 minuti con un’acqua con 8-10 gradi francesi di durezza. Questa fase permette di completare la reidratazione rendendola più uniforme, per una parziale gelatinizzazione dell’amido e per disareare il prodotto.

Fagiolini

Per quanto riguarda i fagiolini, la scottatura viene effettuata con agitazione a 80 gradi per qualche secondo. Questo processo mi permette di: avere dei fagiolini flessibili e rendere quindi più facile il confezionamento, fissare il colore verde ed evitare la rottura del bacello.

4) Principali differenze tra conserve e semiconserve

Conserva

• Prodotto che ha subito trattamento di sterilizzazione e confezionato ermeticamente.
• Acide se pH < 4.5 e non acide se pH > 4.5.
• Batteriologicamente stabili fino a 30 gradi e stabili fino a 55 gradi per paesi tropicali o sub-tropicali.
• Fattori ambientali sfavorevoli possono accorciare la vita della conserva e causare perdita di ermeticità, reazioni chimiche (modifiche sensoriali tipo Maillard).
• Gli imballaggi determinano la shelf-life del prodotto.
• Una volta aperto il prodotto non è più una conserva.

Semiconserva

• Prodotto che ha subito pastorizzazione o trattamenti diversi dalle conserve.
• Il tempo di conservazione delle semiconserve dipende dalle condizioni ambientali di conservazione.
• Prodotti pastorizzati.
• Prodotti ottenuti mediante utilizzo di sostanze che impediscono sviluppo microbico (sale, zucchero, aceto, alcol).
• Prodotti ottenuti mediante l’uso di condizioni ambientali sfavorevoli (affumicamento, essiccamento, congelamento).
• Le semiconserve con pH > 4.5 pastorizzate hanno subito un trattamento di pastorizzazione e sono conservate in contenitori ermetici e sull’etichetta hanno la dicitura “da conservare in frigorifero”.
• Le semiconserve a pH qualsiasi possono richiedere o meno la confezione ermetica.

5) Differenza tra pastorizzazione e sterilizzazione

Pastorizzazione

• Trattamento termico inferiore a 100 gradi.
• Utilizzata soprattutto per prodotti liquidi.
• Distrugge microrganismi patogeni in forma vegetativa e enzimi termolabili e non le spore.
• Trattamento di conservazione a breve termine (semiconserve).
• Particolarmente efficace se applicato a prodotti con pH < 4.5 (non si sviluppano le spore).
• Durata e temperatura del trattamento dipendono dall’alimento, dal grado di contaminazione e dagli obiettivi.
• Pastorizzazione bassa: 60-65 gradi per 30 secondi, utilizzata per alimenti che andranno fermentati.
• Pastorizzazione alta: 75-85 gradi per 2 o 3 minuti.
• Pastorizzazione rapida o HTST (high temperature short time): 75-85 gradi per 15-20 secondi.
• Seguita da rapido raffreddamento per limitare sviluppo di microrganismi e danno termico.

Sterilizzazione

• Temperature superiori ai 100 gradi.
• Distrugge tutti i microrganismi comprese spore e enzimi termostabili.
• Trattamento di conservazione a lungo termine (anche anni).
• Confezionamento in contenitori ermetici per mantenere la sterilizzazione (conserve).
• Per conserve sterilizzate a pH > 4.5 è definita come un trattamento che consente di ottenere 12 riduzioni decimali di una popolazione di spore di Clostridium botulinum.
• Per conserve con pH < 4.5 il trattamento è più blando (anche < 100 gradi).
• Il numero di cellule sopravvissute diminuisce ma non si azzera mai.
• 3 diversi tipi di sterilizzazione:
• Classica o apertizzazione: 100-120 gradi per più di 20 minuti. Effettuata su alimenti confezionati, può prevedere agitazione dei contenitori.
• UHT indiretto: 140-150 gradi per pochi secondi. Effettuata su alimenti sfusi, con scambiatori di calore (HTST).
• UHT o uperizzazione: 140-150 gradi per pochi secondi. Effettuata con vapore surriscaldato iniettato nel prodotto sfuso.

6) Definire equazioni di Bigelow e definire D e Z

Per la distruzione termica dei microrganismi si fa principalmente riferimento alle leggi di Bigelow, la prima è logN=logN0-1/D dove N sono i microrganismi finali mentre N0 sono quelli iniziali e D è il tempo per ridurre di 10 volte la carica microbica.

La seconda legge di Bigelow è data da log(D1/D2)=(t2-t1)/z dove vengono messi a confronto tempi di riduzione decimali a due diverse temperature. In questa equazione viene introdotto il parametro z che indica la variazione di 10 volte di D, ovvero l’aumento di temperatura che comporta l’acceleramento della distruzione del microrganismo.

7) A cosa servono le fasi di preparazione e quali sono le principali?

Le principali fasi di preparazione di un prodotto sono 3: lavaggio, cernita e calibratura.

Lavaggio

• Per immersione: può avvenire senza agitazione o con agitazione meccanica, idraulica o pneumatica.
• Per aspersione: getti di acqua cadono sul prodotto che passa su un nastro con rulli che lo fa ruotare e separazione tra rulli permette la caduta dei corpi estranei.
• Per flottazione: il prodotto viene lasciato in una vasca e dal basso acqua a pressione che crea un flusso in grado di separare corpi leggeri da corpi pesanti.

Tendenzialmente vengono utilizzati dei sistemi di lavaggio combinati dove quello per aspersione è l’ultimo e l’acqua utilizzata in questa fase è poi riciclata per i lavaggi ad immersione precedenti.

Cernita

8) Spiegare il principio di funzionamento delle riempitrici

Il prodotto può essere prima sterilizzato e poi confezionato o viceversa. Nel caso in cui la sterilizzazione avvenga sul prodotto già confezionato bisogna tener conto che nella fase di riscaldamento l’acqua nel prodotto passerà da 20° a 120°C che causerà un aumento di volume del 6%. Per questo i contenitori (solitamente bottiglie di vetro o contenitori in banda stagnata) non vengono riempiti completamente lasciando tra prodotto e tappo uno spazio, chiamato spazio di testa necessario per far fronte all’aumento di volume e per favorire la turbolenza dovuta all’agitazione del prodotto quando si sterilizza in autoclave ma pericoloso per la presenza di aria che deve essere quindi eliminata in fase di chiusura. Prima del riempimento i contenitori devono essere lavati per eliminare la polvere e frammenti metallici o di vetro.

Le riempitrici hanno queste caratteristiche:

• La quantità deve essere uniforme e accuratamente misurata.
• Non ci devono essere gocciolamenti.
• Dispositivo “no can, no fill” (no contenitore, no riempimento).
• Deve essere versatile per dimensione e prodotto.
• Facile cambio delle dimensioni del contenitore.
• Senza spazi morti (evitare accumulo di polvere o marciumi).
• Le superfici a contatto con l’alimento non devono essere corrosive.

Esse sono quindi classificate in base al prodotto che devono alimentare e sono:

Riempitrici per prodotti liquidi a bassa viscosità

• Imbottigliatrici (per succhi, nettari di frutta, passate di pomodoro).

Il volume dipende dalla dimensione del contenitore: le bottiglie arrivano con nastro trasportatore, una ruota trasferisce le bottiglie su un pistone di alimentazione che prema la bottiglia contro una valvola per iniziare il riempimento che dipende dal prodotto che voglio alimentare: inizia il riempimento per caduta libera del prodotto con fuoriuscita dell’aria presente nella bottiglia oppure viene aspirata l’aria nella bottiglia perché venga sostituita con gas inerte e riempita con liquido caldo con creazione dello spazio di testa.

• Riempitrici a cilindri dosatori, volumetrica ovvero il volume alimentato dipende dalla capacità del cilindro dosatore (per confetture, succhi ricchi di polpa, nettari, salse, baby foods e anche per liquidi ad alta viscosità) la campana di alimentazione è collegata a cilindri dosatori muniti di pistoni che si muovono verso il basso (mettendo in comunicazione il cilindro dosatore e il contenitore) e verso l’alto (mettendo in comunicazione il cilindro dosatore e la campana) grazie a una rotellina che scorre su una rotaia inclinata.
• Riempitrici a peso (per grossi bidoni di passate di pomodoro) dove il prodotto è alimentato a diversa portata, all’inizio alta poi verso la fine diminuisce per evitare schizzi o perdita di prodotto. Non sono contenitori che andranno ad essere sterilizzati perché il prodotto è già sterilizzato prima.
• Riempitrici lineari (per l’aggiunta del liquido di governo quando nel contenitore c’è già il solido) che permette la creazione dello spazio di testa grazie al passaggio sul piano inclinato.

Riempitrici per prodotti solidi

• Riempitrici a cilindri telescopici (per piselli e legumi, pelati, mezze pesche, ciliegie, olive) sono polivalenti, riempiono sia per il prodotto che per la dimensione del contenitore e sono costituite da vassoio superiore con tubi che sporgono verso il basso dove sta un vassoio con tubi che vanno verso l’alto (con diametro maggiore). Questi due vassoi possono avvicinarsi e allontanarsi in base al volume desiderato. Il riempimento avviene in due fasi: alimentazione del prodotto tra i due tubi e alimentazione del prodotto nel contenitore.
• Riempitrici lineari (per prodotti più o meno sferici) prodotto alimentato all’interno di un cilindro con lame che permettono la caduta del prodotto nel contenitore e una scolmatrice che elimina il prodotto il eccesso per riciclarlo.
• Riempitrici a contatore (per prodotti ben calibrati di buona pezzatura) che contano i pezzi da introdurre nel contenitore.

È molto importante la precisione nel riempimento in quanto in etichetta la conserve devono portare il peso netto e distinguiamo prodotti preconfezionati CE (con la lettera “e” accanto al peso indicato in modo da garantire al consumatore il peso o volume dichiarato) e preconfezionati senza “e” (venduti su territorio nazionale).

9) Descrivere le operazioni e considerazioni da tener presente per la chiusura dei contenitori

Una fase molto importante per la chiusura dei contenitori è la degasatura, questo processo mi permette l’eliminazione dell’ossigeno dallo spazio di testa. Successivamente devo verificare che il vuoto all’interno del contenitore sia adatto mediante un metal detector. Tutti i contenitori che non presentano il vuoto vengono allontanati.

L’obiettivo principale è quello di eliminare aria dallo spazio di testa, dai tessuti e dal liquido di governo. Questo viene fatto mediante un preriscaldamento in un tunnel dove viene raggiunto un vuoto medio-alto nel contenitore che è chiuso solo parzialmente e non ancora ermeticamente. La chiusura ermetica avverrà una volta uscito dal tunnel. Successivamente alla scottatura faccio un riempimento a caldo con liquido di governo caldo e degasato e infine come ultima fase ho il passaggio in camere sottovuoto.

La chiusura dei contenitori può essere fatta utilizzando diversi tappi:

• Tappi a corona: chiusura meccanica garantita dalla scanalatura e l’ermeticità è data dalla guarnizione.
• Tappi Omnia: non c’è chiusura meccanica ma solo chiusura ermetica generata dal vuoto e garantita dalla guarnizione.
• Tappi pry-off: è garantita l’ermeticità grazie alla guarnizione che si attacca al collo della bottiglia. Anche in questo caso la chiusura è garantita dal vuoto.
• Tappi twist-off: in questo caso ho chiusura meccanica grazie alle spirali presenti sulla bottiglia che vanno a coincidere con i ripiegamenti presenti sul tappo. Queste spirali non continue mi permettono di applicare molto meno sforzo rispetto a quello che dovrei applicare con una spirale continua. La chiusura ermetica è garantita dai mastici. La capsula concava mi indica che è presente il vuoto e che il prodotto è quindi integro.
• Fondello di chiusura: per i contenitori in banda stagnata ho fondello di chiusura con guarnizione interna o mastice. Il fondello è appoggiato e chiuso in due step, nel primo viene agganciato al corpo e nel secondo viene chiuso ermeticamente. Sono operazioni fatte da due rollini.

10) Descrivere la tecnologia di produzione dei piselli appertizzati

Il pisello, o meglio la cultivar Pisum sativum, è una leguminosa appartenente alla famiglia delle fabaceae. Le piante di pisello hanno un fusto angoloso, hanno dai 4 ai 10 semi globosi per ogni bacello e radici profonde e nodulate. Possiamo averli sotto forma di granella secca o granella umida, la prima usata principalmente per la mangimistica mentre la seconda utilizzata nell’industria dei piselli appertizzati.

Le cultivar possono avere semi lisci o semi rugosi, nel primo caso si tratta di semi consistenti e poco dolci, mentre nel secondo caso si tratta di semi meno consistenti ma più dolci. La consistenza e la dolcezza dei piselli è data dal livello di maturazione, infatti durante la loro maturazione diminuiscono zuccheri semplici e aumenta la formazione dell’amido, diminuendo così la dolcezza e aumentandone la consistenza.

Nell’industria di produzione dei piselli appertizzati si utilizza una cultivar con le seguenti caratteristiche: semi che sono una via di mezzo tra i due in modo da prediligere consistenza e dolcezza, che diano un’elevata resa per ettaro, che abbiano uno sviluppo contemporaneo dei bacelli sulla pianta, che abbiano un colore verde brillante, che abbiano un’umidità al 75% e una percentuale di proteine pari al 6% e che possano essere raccolte a fine maggio e inizio giugno.

Fasi di produzione

• Programmazione delle semine: è la fase più importante nella produzione. È un accordo effettuato tra il contadino e l’azienda produttrice. Ciò di cui si tiene conto basandosi principalmente sulle statisti