Tecnologia e qualità degli alimenti, 2025/26

tecnologia e qualità degli alimenti

ESAME:

• PROVA IN ITINERE: scritta il 10/11. 12,5 punti

• ORALE: si parte con un argomento a scelta. 12.5 punti

• PROGETTO che vale 5 punti

TECNOLOGIA ALIMENTARE

La parola deriva dal greco, tecnologia = arte, alimentare = discorsoà l’arte del saper

fare gli alimenti

È una scienza che studia i processi di conservazione e trasformazione degli ingredienti

alimentari e degli alimenti comprende tutti gli aspetti legati alla produzione,

à

manipolazione, trasformazione, distribuzione, commercializzazione e consumo finale dei

prodotti alimentari

Non ha limitazioni di scala, ovvero si parla di tecnologia alimentare sia per la grande

industria che per la produzione artigianale

Ha inizio con la raccolta delle materie prime e termina con il consumo del prodotto

finito

Ha l’obbiettivo di soddisfare le esigenze di sicurezza, di nutrizione, di appetibilità,

psicologiche ed etiche del consumatore. Come vengono soddisfatte? In condizioni

culturalmente ed economicamente compatibili con il sistema produttivo e nel rispetto

delle leggi pertinenti, dell’ambiente, del benessere animale e della biosfera il fine è

à

in maniera etica rispettando la cultura, l’ambiente e gli aspetti economici

La tecnologia alimentare deve operare in un contesto di comunicazioni trasparenti e

scientificamente fondate e di rapporti economici e commerciali legittimi e leali la

à

tecnologia alimentare opera nel rispetto della legislazione, l’obbiettivo è di rispettare il

consumatore, ciò che si comunica al consumatore deve essere chiaro e trasparente, e

con base scientifica.

OBIETTIVI DELLA TECNOLOGIA ALIMENTARE

SVILUPPO DI ALIMENTI GRADEVOLI, NUTRIENTI, DISPONIBILI E A BASSO COSTO

à

Questo è importante per diversi motivi, di fatto, non è scontato che tutti abbiano a

disposizione alimenti gradevoli, nutrienti, disponibili e basso costo.

• Nel 2024, oltre 2 miliardi di persone in tutto il mondo hanno vissuto in

condizioni di insicurezza alimentare moderata o grave e oltre 2,6 miliardi

di individui non potevano permettersi una dieta sana.

• Circa 11 milioni di persone muoiono ogni anno a causa di malattie legate a

diete inadeguate, tra cui la mancanza di cibo sufficiente, di proteine e/o

di specifici nutrienti. Circa 30.000 morti al giorno

Il tecnologo alimentare può contribuire a risolvere questi problemi:

• sviluppando alimenti fortificati o formulazioni speciali per combattere la

malnutrizione

• sviluppando alimenti usando materie prime a basso costo o ingredienti locali,

L’uso di ingredienti locali a basso costo (come mais, sorgo, proteine di arachidi,

farine di pesce) è una strategia molto attuale per sostenere la sicurezza

alimentare.

• andando a produrre alimenti con una digeribilità o un assorbimento dei

micronutrienti migliore e con un focus più ampio anche su micronutrienti come

vitamine e minerali.

• formulando alimenti per gruppi di soggetti vulnerabili (bambini, anziani, donne in

gravidanza)

• producendo nuovi alimenti funzionali, fonti proteiche alternative, quindi cercare

nuove alternative per soddisfare le esigenze nutrizionali di una popolazione

sempre in aumento

• Ovviare il FOOD WASTEà sviluppare nuove metodologie di conservazione per

ovviare al problema delle perdite alimentare durante la conservazione e la

trasformazione

• L’attenzione si è estesa anche alla sostenibilità ambientale e all’impatto sociale

nella produzione degli alimenti.

Alcuni esempi più recenti e innovativi nel campo dello sviluppo di alimenti nutrienti,

sostenibili e a basso costo, utili nella lotta alla malnutrizione e per la sicurezza

alimentare globale:

1. Proteine da insetti Gli insetti commestibili (come grilli, larve di farina o

à

cavallette) sono ricchi di proteine, vitamine e minerali. Sono sostenibili da

allevare con un basso impatto ambientale, consumano poca acqua e terreno e

producono meno gas serra rispetto al bestiame. Sono già utilizzati in prodotti

alimentari innovativi come farine proteiche e snack.

2. Alimenti fortificati con micronutrienti biofortificati Colture biofortificate,

à

come il riso arricchito con vitamina A (riso Golden)à ovvero processo industriale

in cui si aggiungono nutrienti agli alimenti durante la trasformazione o il sorgo ad

alto contenuto di ferro, sono sviluppate per migliorare la qualità nutrizionale

direttamente nelle piante coltivate. Questo approccio aiuta a prevenire carenze

di micronutrienti in modo sostenibile.

3. Proteine alternative da fonti vegetali L’uso di legumi, piselli, lenticchie e

à

altre proteine vegetali in polvere o concentrate per sviluppare alimenti ricchi di

proteine e fibre. Prodotti come burger vegetali e bevande/alimenti a base

vegetale stanno diventando sempre più diffusi per motivi ambientali e non solo.

4. Prodotti a base di alghe Le alghe sono una fonte sostenibile di proteine,

à

vitamine, minerali e acidi grassi omega-3. Vengono integrate in vari alimenti,

dagli snack ai supplementi nutrizionali.

5. Alimenti pronti fortificati per emergenze Prodotti come Ready-to-Use

à

Therapeutic Foods (RUTF), barrette altamente nutritive usate per trattare la

malnutrizione acuta in bambini, sono diventati uno strumento chiave per

interventi rapidi in crisi alimentari

MIGLIORAMENTO DEI PRODOTTI ESISTENTI E SVILUPPO DI NUOVI PRODOTTI

à

ALIMENTARI

I consumatori desiderano avere a disposizione nuovi prodotti. Esso si evolve e si deve

evolvere anche il prodotto. Conoscere la tecnologia alimentare per rispondere a questa

domanda di novità e varietà da parte del consumatore. Inoltre, la consapevolezza del

consumatore cambia, grazie a studi pubblicati ogni anno. Ad esempio, negli ultimi anni

si parla sempre di più di alimenti light, senza zuccheri aggiunti ecc.., alimenti fortificati

tramite aggiunta di vitamine o minerali o alimenti arricchiti di fibre.

Nel 2024, circa 8.350 nuovi prodotti alimentari sono stati lanciati nel mercato italiano

Oggi chi si occupa di tecnologia alimentare è spesso coinvolto nella modifica del

contenuto nutrizionale degli alimenti, ad esempio:

• riduzione del contenuto calorico

• aggiunta di vitamine o minerali

• aggiunta di fibra

Esempi:

• Sostituzione di componenti calorici degli alimenti con ingredienti a basso o nullo

valore nutritivo (es. edulcoranti nelle bevande).

• Sostituzione di grassi con sostanze che hanno proprietà simili ma non vengono

metabolizzate come i grassi Per produrre un gelato a basso contenuto di grassi,

à

si può rimuovere il normale grasso del latte e aggiungere proteine trattate in

modo specifico. Queste proteine vengono trasformate in particelle molto piccole,

che conferiscono al gelato la stessa texture cremosa data dal grasso.

• Aggiunta di vitamine e minerali La maggior parte dei cereali contiene nutrienti

à

aggiunti, e alcuni forniscono l’intero fabbisogno giornaliero di diversi

micronutrienti. Queste vitamine e minerali devono essere aggiunti in modo tale

da essere uniformemente distribuiti nel prodotto e stabili nel tempo. Inoltre, non

devono alterare negativamente il sapore o l’aspetto dell’alimento.

MIGLIORAMENTO DELLE CONSERVABILITA DEGLI ALIMENTI

à

L’obiettivo da un lato è quello di garantire la sicurezza alimentare evitando infezioni,

tossinfezioni e dall’altro cercare di prolungare la shelf-life. Questo va a ridurre anche

gli sprechi lungo la filiera, ma garantisce anche la salute pubblica e dell’ambiente.

MANTENERE LA QUALITÀ NUTRIZIONALE DEGLI ALIMENTI

à

Nello sviluppare nuovi processi per aumentare la conservabilità, sopperire alla riduzione

di grassi in un biscotto, l’obbiettivo è sempre di mantenere qualità nutrizionale degli

alimenti. Per cui, la tecnologia è a servizio della nutrizione. I tecnologi alimentari

lavorano in collaborazione con i nutrizionisti per sviluppare standard sul contenuto

nutrizionale ottimale della dieta e per determinare come il processo di produzione e la

conservazione

degli alimenti influenzino i nutrienti.

Esempi:

• Effetto della cottura sulla vitamina C La vitamina C è molto sensibile al calore;

à

quindi, la cottura prolungata o a temperature troppo alte può ridurne

significativamente il contenuto negli alimenti come frutta e verdura.

• Impatto del congelamento Il congelamento può preservare gran parte dei nutrienti

à

nelle verdure fresche, ma se non eseguita correttamente o se gli alimenti vengono

conservati troppo a lungo, si possono perdere alcune vitamine idrosolubili come le

vitamine del gruppo B.

• Fortificazione degli alimenti Per esempio, l’aggiunta di vitamina D al latte o di

à

iodio al sale da cucina è una pratica molto diffusa per prevenire carenze nutrizionali

nella popolazione.

• Effetti della luce sui grassi L’esposizione alla luce può causare l’ossidazione dei

à

grassi in alimenti come oli vegetali e prodotti lattiero-caseari, riducendo la qualità

nutrizionale e causando sapori rancidi.

• Influenza degli ingredienti sulla biodisponibilità del calcio Alcuni alimenti ricchi di

à

ossalati o fitati, come spinaci o cereali integrali, possono ridurre l’assorbimento del

calcio a causa della formazione di complessi insolubili.

Lo schema riassume il compito

della tecnologia alimentare, e

quindi l’impatto che essa ha su

diversi aspetti; quando parliamo di

tecnologia alimentare parliamo di

tecnologia di processo,

formulazione, packaging e shelf

life il tecnologo riceve gli input,

à

che lo portano a riformulare un

prodotto, e lo deve fare dal punto

di vista della scienza del

consumatore, per quanto riguarda

il gradimento, per aspetti estetici,

di sapore, di convenience, ma

anche dal punto di vista di aspetti

legati al lato nutrizionale gli

à

input arrivano da due aree, e la tecnologia alimentare deve riformulare tenendo in

considerazione questi input per fornire alimenti che avranno un impatto rilevante.

La tecnologia alimentare quindi è la scienza che studia i processi di conservazione e

trasformazione degli ingredienti alimentari e degli alimenti.

IL PROCESSO ALIMENTARE

Il processo è la combinazione e sequenza di operazioni tecnologiche, ed è formato da

unità indivisibili: le operazioni unitarie, si chiamano unitarie perché sono l’unità in cui si

compongono i processi perché il loro studio si può fare in

modo unitario a prescindere dai prodotti cui sono

applicate – sono basate su leggi e principi generali validi

indipendentemente dal materiale trattato. Operazioni

unitarie sono ad esempio il dosaggio, l’essicazione,

l’estrusione, l’impastamento, la miscelazione; queste

nello specifico sono quelle del processo della pasta.

Il processo si rappresenta con deli riquadri per le

operazioni unitarie, e dei cerchi per le materie prime

(flow-sheet); quindi un processo trasforma degli input

(materie prime) in degli output (prodotto finito), ma

qualsiasi processo necessita di un controllo per verificare

che gli output siano conformi agli standard predefiniti e se non lo sono bisogna tornare

indietro per individuare l’eventuale problema. Per cui la tecnologia alimentare

comprende non solo le operazioni, i materiali, le attività ma anche i controlli che vengono

messi in atto.

CONTROLLO A LIVELLO: PRODUZIONE INDUSTRIALE vs PRODUZIONE DOMESTICA

A livello industriale, è importante la prevenzione che deve essere garantita. Ad

esempio, può succedere, che si bruci una torta (sia a livello industriale che domestico),

a livello industriale c’è un controllo, scatta l’allarme che segnala il problema del forno e

i prodotti vengono scartati, si torna indietro, si capisce dov’0è il problema e lo si risolve.

A casa ci si comporta in modo diverso, con la differenza che a livello industriale si

prevengono i problemi, e i prodotti che arrivano sulle nostre tavole non presentano

difetti così elevati, e potenzialmente rischiosi (bruciatura = acrilamide = tossica).

LE TECNOLOGIE ALIMENTARI si suddividono in:

• TECNOLOGIE DI CONSERVAZIONE hanno lo scopo di prolungare la vita

à

commerciale di un alimento alterando nella minor misura possibile le

caratteristiche geometriche, strutturali, meccaniche, fisiche, chimiche,

microbiologiche e dunque sensoriali e nutrizionali delle materie prime o dei

semilavorati o dei prodotti finiti, in vista della loro utilizzazione o del loro

consumo finale.

• TECNOLOGIE DI TRASFORMAZIONE hanno lo scopo di modificare le

à

caratteristiche geometriche, strutturali, meccaniche, fisiche, chimiche e

microbiologiche delle materie prime e dei semilavorati al fine di ottenere

prodotti con adeguate proprietà sensoriali, nutrizionali, di lavorabilità, di

convenience e di conservabilità.

Se volessimo classificare i processi alimentari potremmo farlo in funzione di:

• di conservazione o trasformazione

• discontinui o continui

• industriali o artigianali

• convenzionali o innovativi

• termici o non-termici

• primari o secondari

Comunque tutti hanno l’obiettivo di:

- Aumentare la conservabilità

- Migliorare la comodità d'uso o convenience

- Assicurare l’economia

- Migliorare l’appetibilità

- Garantire la sicurezza

- Garantire la qualità nutrizionale

Gli ALIMENTI sono i prodotti finiti ottenuti dalla conservazione o trasformazione delle

materie prime e destinati come tali al commercio o al consumo

Le MATERIE PRIME sono i prodotti ottenuti dalle attività di produzione primaria

(agricoltura,

allevamento, pesca, biotecnologie microbiche, ecc.) e destinati a subire manipolazioni

varie per essere trasformati in alimenti

I PRODOTTI INTERMEDI O SEMILAVORAT sono quei prodotti derivanti da manipolazioni e

trasformazioni delle materie prime, ma non ancora diventati prodotti finiti

L’OBBIETTIVO DELLA TECNOLOGIA È DI CONSERVARE, tutto deve essere fatto con la

MASSIMA EFFICIENZA:

• Ridurre le perdite materiali

• Ridurre i consumi energetici

• Ridurre il danno tecnologico (massima velocità/minimi tempi)

• Ottimizzare la qualità

Il rapporto tra consumatore e alimento si è evoluto in modo significativo. I consumatori

sono sempre più consapevoli dell’importanza di acquistare prodotti locali, richiedono

maggiore “naturalità” e “autenticità” e rifiutano qualsiasi sviluppo tecnico che possa

compromettere la qualità delle aree rurali, il benessere animale o l’ambiente.

L’alimento, come legame tra il consumatore e il proprio territorio, trasmette i valori e

le scelte di una società, di cui i consumatori sono sempre più consapevoli.

La qualità è un concetto complesso che comprende diversi aspetti:

1. Qualità igienico-sanitaria

Assenza di patogeni e contaminanti chimici o fisici

o Rispetto delle norme di sicurezza alimentare (HACCP, regolamenti UE,

o Codex Alimentarius)

Garanzia di salubrità durante tutta la shelf-life

o

2. Qualità sensoriale

Aspetto visivo (colore, forma, brillantezza)

o Odore e aroma

o Sapore e retrogusto

o Consistenza e texture

o In generale, caratteristiche percepite come gradevoli dal consumatore

o

3. Qualità nutrizionale

Contenuto adeguato di nutrienti (proteine, grassi, carboidrati, vitamine,

o minerali)

Presenza di composti bioattivi benefici

o Assenza o riduzione di nutrienti critici in eccesso (zuccheri aggiunti, grassi

o saturi, sodio)

Stabilità del valore nutrizionale durante conservazione e trasformazione

o

4. Qualità tecnologica e commerciale

Conservabilità e stabilità (shelf-life)

o Resistenza al trasporto e alla distribuzione

o Uniformità di lotto

o Etichettatura corretta e informativa

o Rispondenza alle aspettative del mercato e alle tendenze (es. clean label,

o sostenibilità, claim nutrizionali)

Quando parliamo della QUALITÀ NUTRIZIONALE molte operazioni unitarie, in particolare

quelle che non implicano l’applicazione di calore, hanno un effetto minimo o nullo sulla

qualità nutrizionale degli alimenti. Esempi includono miscelazione, pulizia, selezione,

liofilizzazione e pastorizzazione; invece, le operazioni unitarie che separano

intenzionalmente i componenti degli alimenti (es. separazione, concentrazione,

evaporazione, distillazione) modificano la qualità nutrizionale di ciascuna frazione

rispetto alla materia prima.

La separazione involontaria di nutrienti idrosolubili (minerali, vitamine idrosolubili e

zuccheri) si verifica inoltre in alcune operazioni unitarie (ad esempio, la sbollentatura e

le perdite di liquido da alimenti arrostiti o congelati).

Il trattamento termico è una delle principali cause di modificazioni delle proprietà

à

nutrizionali degli alimenti. Ad esempio, i miglioramenti del valore nutrizionale dovuti al

calore includono la gelatinizzazione degli amidi e la coagulazione delle proteine, che ne

aumentano la digeribilità, e la distruzione di composti anti-nutrizionali (ad esempio

l’inibitore della tripsina presente nei legumi).Tuttavia, il calore distrugge anche alcuni

tipi di vitamine termolabili, riduce il valore biologico delle proteine (a causa della

distruzione di amminoacidi o delle reazioni di imbrunimento di Maillard) e favorisce

l’ossidazione lipidica.

L’ossidazione è una seconda causa importante di modificazioni nutrizionali negli

alimenti. Essa si verifica quando l’alimento è esposto all’aria (ad esempio durante