Tecnologia e qualità degli alimenti

Tecnologia e qualità degli alimenti

Ernestina Casiraghi e Alessandra Marti

Esame orale e lavoro di gruppo

Tecnologia alimentare

La tecnologia alimentare non ha limitazioni di scala e vale anche per le piccole produzioni artigianali: dalla materia prima al prodotto finito per il consumo. Studia i processi di conservazione e trasformazione dei prodotti alimentari e ha diversi obiettivi:

• Aumentare la conservabilità e la durabilità → shelf life maggiore/miglior qualità della materia prima
• Migliorare la comodità d’uso e convenience → semplicità di manipolazione e riduzione delle operazioni casalinghe
• Assicurare l’economia → minimizzazione dei costi/economie di scala
• Migliorare l’appetibilità dei prodotti → uso di coadiuvanti
• Garantire la sicurezza → trattamenti fisici/ottimizzazione dei trattamenti (prerequisito)
• Garantire la qualità nutrizionale → combinazioni di ingredienti/formulazioni ottimizzate/riduzione del danno termico

Prodotto alimentare: termine generico per i prodotti destinati al consumo alimentare come tali o previa conservazione e trasformazione: materie prime, semilavorati e prodotti finiti.

Materia prima: prodotti ottenuti dalle attività di produzione primaria (agricoltura, allevamento, pesca, sintesi chimica ecc.) destinati a subire manipolazioni.

Prodotto intermedio/semilavorato: prodotti derivati da manipolazioni e trasformazioni delle materie prime, ma non ancora diventati prodotti finiti.

Prodotto finito/alimenti: prodotti ottenuti dalla conservazione o trasformazione delle materie prime/semilavorato e destinati come tali al commercio o al consumo.

Processo della tecnologia alimentare

Insieme di operazioni, materiali, attività, controlli che vengono messi in atto per trasformare un input (materia prima) in output (prodotto finito) → qualsiasi processo richiede un controllo di conformità a determinati standard prestabiliti.

Un processo tecnologico è formato da una sequenza di operazioni ordinate secondo una certa sequenza che porta ad un prodotto finito → diagramma di flusso.

Gli obiettivi della conservazione e della trasformazione sono quelli di minimizzare le perdite di materiali, i consumi energetici e il danno tecnologico → il tutto va fatto ottimizzando la qualità intesa come la capacità di soddisfare gli standard e gli obiettivi prefissati e le esigenze espresse ed implicite. (ISO 8402/1994)

Requisiti di qualità di un alimento

• Sicurezza → prerequisito
• Qualità legale e merceologica
• Qualità nutrizionale
• Qualità sensoriale
• Qualità funzionale e tecnologica
• Stabilità dell’igiene e della sicurezza, dei requisiti nutrizionali, strutturali, sensoriali, funzionali e tecnologici

Minimally processed food

Si ottiene un prodotto stabile utilizzando trattamenti tecnologici che minimizzano gli effetti dannosi non voluti → dipendono da durata e ampiezza (=quanto contaminato?).

Esistono diversi tipi di danno:

• Danno meccanico → pressione troppo elevata
• Danno termico → temperatura troppo elevata
• Danno chimico → ossidazione
• Contaminazione → chimica o biologica

Tecnologia di conservazione

Scopo di prolungare la vita commerciale di un alimento alterando il meno possibile le caratteristiche del prodotto:

• A breve termine
• A lungo termine

Tecnologia di trasformazione

Scopo di modificare le caratteristiche del prodotto alimentare:

• Frazionamento: materia prima formata da più costituenti che viene frazionata in diversi componenti → zucchero, oli, farine
• Combinazione: combinazione di diversi ingredienti per la produzione di prodotti più complessi → pasta, bevande non fermentate
• Trasformazione chimica: modificazione chimica delle materie prime/ingredienti a causa del trattamento termico o azione chimica, enzimatica o microbica → vino, birra, prodotti da forno e formaggi

Classificazione dei prodotti in base alla provenienza della materia prima

• Di prima trasformazione: ottenuti da materie prime che provengono da agricoltura, allevamento e pesca → prodotti freschi (latte, carne, uova, pesce ecc.), conserve e vino, formaggio, burro
• Di seconda trasformazione: prodotti a partire da più ingredienti che possono essere già stati oggetto di trasformazione o che provengono direttamente dall’agricoltura → pane, birra, piatti pronti

Operazioni unitarie

Operazioni governate da principi, regole ed equazioni che permettono di studiare/capire tale operazione indipendentemente dal materiale al quale questa operazione viene applicata.

Operazione unitaria: fase elementare di un processo tecnologico. Le operazioni unitarie si classificano in due gruppi:

• Operazioni fondamentali → miscelazione, trasformazioni chimiche ecc.
• Operazioni complementari: di aiuto per applicare quelle fondamentali → taglio e macinazione (riduzione delle dimensioni), fusione e congelamento (condizionamento stato fisico)

Le operazioni unitarie si basano su fenomeni fisici: cernita (meccanica), impastamento, riscaldamento, salatura ecc.

Modulazione dei processi

Rappresenta la suddivisione dei flow-sheets di processo in blocchi di operazioni (moduli) che hanno specifici caratteri di omogeneità e specifiche esigenze. Un modulo è un’entità tecnologica che riceve un semilavorato e produce un nuovo semilavorato → da ciascun modulo si può sviluppare un’entità industriale autonoma (l’industria di yogurt non lavora anche la frutta che va nello yogurt).

Oggi l’obiettivo di ogni operazione tecnologica è quello di minimizzare il danno, principalmente termico. Gli alimenti vengono conservati e trasformati per ritardare e minimizzare il loro decadimento qualitativo, il quale interessa:

• Sicurezza igienica e tossicologica
• Valore nutrizionale
• Qualità sensoriale → gusto, aroma e consistenza
• Prestazioni estetiche e strutturali → colore, consistenza e aspetto

Il decadimento qualitativo avviene a causa di fattori:

• Biologici → microorganismi ed enzimi
• Chimici → ossigeno, umidità e contaminanti chimici
• Fisici → temperatura e luce

Nei prodotti freschi e nelle semi-conserve la causa principale dei processi degradativi è biologica → microorganismi ed enzimi naturalmente presenti nell’alimento e nell’ambiente. Anche i prodotti sui quali la tecnologia è intervenuta manifestano un declino delle caratteristiche nutrizionali, sensoriali e strutturali, anche se in maniera più lenta rispetto a quelli degli alimenti freschi.

Temperatura, ossigeno, umidità e luce giocano un ruolo fondamentale nella velocità di questi eventi.

Fattori biologici

Insetti e parassiti danneggiano il 20-30% della produzione mondiale di alimenti (food loss) → predispongono i tessuti alimentari allo sviluppo microbico. Vengono controllati tramite la temperatura, l’atmosfera, la lotta integrata e l’uso di pesticidi.

I microorganismi crescendo producono enzimi che alterano i costituenti degli alimenti, usati poi dagli stessi microorganismi producendo anche acidi, alcool, gas e tossine.

I principali metodi di difesa dai microorganismi sono:

• Trattamenti al calore
• Refrigerazione/congelamento/surgelazione
• Disidratazione
• Zucchero/alcool/sale/aceto
• Affumicamento
• Conservanti

Gli enzimi sono i responsabili delle reazioni di degradazioni dei principi alimentari a scapito del valore nutritivo e sensoriale. I mezzi di difesa contro gli enzimi:

• Trattamenti al calore
• Controllo temperatura
• Controllo pH
• Controllo a_w

Non tutte le attività enzimatiche nel post-raccolta sono indesiderate → maturazione di frutta/verdura, maturazione carne e formaggi.

Fattori chimici e fisici

Ossigeno (distruzione vitamine e crescita microorganismi aerobi) e luce causano reazioni di ossidazione dei principi alimentari. Mezzi di difesa:

• Disareazione
• Confezionamento sottovuoto o con gas inerti
• Contenitori ermetici e impermeabili alla luce
• Aggiunta di sostanze antiossidanti

La stabilità degli alimenti dipende anche dalla temperatura che influenza le cinetiche dei diversi fenomeni degradativi.

Etichettatura dei prodotti alimentari

Regolamento comunitario n. 1169 del 25 ottobre 2011

Questo regolamento introduce le nuove norme sulle informazioni alimentari obbligatorie e volontarie per l’etichettatura dei prodotti agroalimentari → dal 2016 è stata introdotta obbligatoriamente l’etichetta nutrizionale.

Il legislatore ha realizzato una normativa comune, semplificando la struttura normativa → rispetto delle esigenze dei produttori e aumento della tutela dell’informazione dei consumatori.

Obiettivi generali

• Proteggere la salute e gli interessi dei consumatori
• Libera circolazione degli alimenti

Per ogni alimento è necessario fornire:

• Caratteristiche dell’alimento → identità, composizione e proprietà
• Informazioni sulla protezione della salute → componenti che possono essere dannosi per alcune categorie dei consumatori, la durata e le condizioni di conservazione e le condizioni di uso sicuro
• Informazioni sulle caratteristiche nutrizionali

Le informazioni in etichetta non devono indurre in errore il consumatore:

• Effetti o proprietà non possedute
• Suggerire che l’alimento abbia caratteristiche particolari quando tutti gli alimenti analoghi lo possiedono
• Suggerire la presenza di un particolare alimento o ingrediente

Etichetta: qualunque marchio commerciale o di fabbrica, segno, immagine o altra rappresentazione grafica scritto, stampato, stampigliato, marchiato, impresso in rilievo o a impronta sull’imballaggio o sul contenitore di un alimento o che accompagna tale imballaggio o contenitore (Art. 1 Reg. 1169/2011).

Questa legge viene applicata a tutti gli alimenti pre-imballati → per i prodotti destinati sia al consumatore finale sia alla ristorazione commerciale e collettiva (ristoranti e mense). Ma questa legge non comprende alimenti imballati nei luoghi di vendita su richiesta del consumatore o pre-imballati per la vendita diretta (pre-confezionati dai supermercati). Rimane, però, l’obbligo di indicare la presenza di allergeni.

Informazioni obbligatorie

• Denominazione di vendita
• Elenco ingredienti
• Qualsiasi ingrediente o coadiuvante tecnologico che provochi allergie o intolleranze ancora presente nel prodotto finito, anche in forma alterata
• Quantità di taluni ingredienti o categorie di ingredienti
• Quantità netta/nominale
• TMC o data di scadenza
• Condizioni particolari di conservazione/impiego
• Nome o ragione sociale e indirizzo dell’operatore del settore alimentare
• Paese di origine → dove il prodotto ha subito l’ultima trasformazione sostanziale
• Istruzioni per l’uso → quando l’omissione renderebbe difficile l’uso adeguato
• Titolo alcolimetrico volumico effettivo → per le bevande che contengono più di 1.2% di alcol in volume e il titolo
• Dichiarazione nutrizionale

Denominazione di vendita

Denominazione legale: denominazione di un alimento prescritta dalle disposizioni dell’Unione a esso applicabili o, in mancanza di tali disposizioni, la denominazione prevista dalle disposizioni legislative, regolamentari e amministrative applicabili nello Stato membro nel quale l’alimento è venduto al consumatore finale o alle collettività → olio EVO, latte fresco pastorizzato, uovo extra, confettura, succo di frutta, nettare, cioccolato puro, passata di pomodoro ecc.

Denominazione usuale: denominazione accettata come nome dell’alimento dai consumatori dello Stato membro nel quale l’alimento è venduto, senza che siano necessarie ulteriori spiegazioni (mozzarella).

Denominazione descrittiva: denominazione che descrive l’alimento e se necessario il suo uso e che è sufficientemente chiara affinché i consumatori determinino la sua reale natura e lo distinguono da altri prodotti.

La denominazione di vendita prevede l’indicazione dello stato fisico del prodotto o il trattamento specifico da esso subito (in polvere, concentrato, affumicato ecc) → ad eccezione di alcuni prodotti che per definizione o per consuetudine sono venduti con un nome che richiama il particolare trattamento cui sono sottoposti (speck → prodotto a base di carne caratterizzato dall’affumicatura).

Se l’alimento è stato congelato o surgelato prima della vendita e viene venduto scongelato, la denominazione di vendita deve essere accompagnata dalla dicitura decongelato, eccetto i casi in cui lo scongelamento riguarda i singoli ingredienti, l’abbattimento di temperatura è necessario al processo tecnologico o lo scongelamento non apporti conseguenze negative in termini di sicurezza e qualità.

Elenco degli ingredienti

L’elenco degli ingredienti è accompagnato da un’intestazione o da un’adeguata indicazione che consiste nella parola ingredienti o che comunque la comprende → tutti gli ingredienti in ordine decrescente di peso così come registrati al momento del loro uso nella fabbricazione dell’alimento (anche i nanomateriali).

Gli ingredienti devono essere menzionati con la loro denominazione di vendita (farina di grano duro, latte fresco pastorizzato).

Ingrediente composto: ingrediente utilizzato per la realizzazione di un prodotto composto, a sua volta, da più ingredienti → nome proprio seguito dalla lista dei suoi ingredienti.

Esistono prodotti per cui non è obbligatorio inserire la lista degli ingredienti: prodotti ortofrutticoli freschi, acque gassificate (se scritto nella descrizione), latte ecc.

Non è richiesta la dichiarazione:

• Dei costituenti di un ingrediente che sono stati temporaneamente separati durante il processo di fabbricazione e successivamente reintrodotti in quantità non superiori a quelle iniziali
• Additivi ed enzimi alimentari contenuti in uno o più ingredienti o usati come coadiuvanti tecnologici
• I supporti e le sostanze che non sono additivi alimentari, ma usati nello stesso modo e con lo stesso scopo e sono in dosi molto basse
• Sostanze che non sono additivi alimentari, ma sono utilizzate nello stesso modo e allo stesso scopo dei coadiuvanti e sono ancora presenti nel prodotto finito anche se in forma modificata
• Acqua quando è utilizzata nel processo di fabbricazione per la ricostituzione di un ingrediente concentrato o disidratato o nel caso di un liquido di copertura che non è normalmente consumato

L’indicazione della quantità di un ingrediente o di una categoria di ingredienti è richiesta quando questo ingrediente:

• Figura nella denominazione dell’alimento o è associata a tale denominazione dal consumatore
• È evidenziato nell’etichettatura mediante parole, immagini o rappresentazioni grafiche
• È essenziale per caratterizzare un alimento e distinguerlo dai prodotti con i quali potrebbe essere confuso

QUID = Quantitative Ingredient Declaration → % di un ingrediente sul totale del prodotto finito, calcolata al momento del suo utilizzo. È obbligatorio se:

• L’ingrediente figura nella denominazione di vendita o per caratterizzare il prodotto (yogurt di fragola)
• L’ingrediente è messo in risalto con parole o immagini
• Viene espressamente previsto dalla normativa (pasta all’uovo)

Allergeni

È obbligatorio inserire ed evidenziare in etichetta qualsiasi ingrediente o coadiuvante tecnologico, ancora presente nel prodotto finito anche in forma alterata, che provochi allergie o intolleranze → obbligo esteso anche ai prodotti non pre-imballati e ai prodotti alimentari venduti nel circuito della ristorazione.

Le sostanze devono essere evidenziate per poter distinguere il possibile allergene → diverso carattere, sfondo o stile.

Le sostanze o i prodotti che potrebbero provocare allergie o intolleranze sono:

• Cereali contenente glutine → grano, orzo, segale, avena, farro, kamut e i loro ceppi ibridi/prodotti derivati
• Crostacei e prodotti a base di crostacei
• Uova e prodotti a base di uova
• Pesce e prodotti a base di pesce
• Arachidi e prodotti a base di arachidi
• Soia e prodotti a base di soia → eccetto olio/grasso di soia raffinato, tocoferoli misti naturali, oli vegetali derivati da fitosteroli e fitosteroli esteri a base di soia, estere di stanolo vegetale prodotto da steroli di olio vegetale a base di soia
• Latte e prodotti a base di latte → incluso il lattosio
• Frutta a guscio e i loro prodotti → mandorle, nocciole, noci ecc.
• Sedano e prodotti a base di sesamo
• Senape e prodotti a base di senape
• Semi di sesamo e prodotti a base di semi di sesamo
• Anidride solforosa e solfiti in concentrazioni superiori a 10mg/Kg o 10mg/L in termine di SO₂ totale da calcolarsi per i prodotti così come proposti pronti al consumo o ricostituiti conformemente alle istruzioni dei fabbricanti
• Lupini e prodotti a base di lupini
• Molluschi e prodotti a base di molluschi

Per evitare le cross contaminazioni per i prodotti allergizzanti si usano le compartimentazioni tra le materie prime e le produzioni oppure produrre il prodotto con più sostanze allergizzanti al termine della giornata. L’altra alternativa è inserire in etichetta i possibili allergizzanti contenuti nel prodotto.