Appunti Processi alimentari - parte 1

PASTORIZZAZIONE

Per pastorizzazione si intende un riscaldamento condotto in specifiche condizioni tempo-temperatura idoneo all'eliminazione dei patogeni, tenendo conto di minimizzare il danno chimico, fisico e organolettico sul prodotto trattato. Essa garantisce la distruzione dei patogeni, la riduzione della carica microbica totale, l'inattivazione di enzimi e l'aumento di shelf-life.

Le reazioni secondarie (molto spesso indesiderate) che si verificano per via della pastorizzazione sono: gelificazione, reazioni ossidative e d'imbrunimento, denaturazione proteica e perdita vitaminica. La pastorizzazione è possibile dividerla in base al pH del prodotto:

Pastorizzazione su prodotti con acidità inferiore a 4.5, in questo caso l'obiettivo è quello di denaturare gli enzimi e provocare la diminuzione della carica microbica. Il prodotto avendo acidità molto marcata sarà in grado di "difendersi" da solo dalla crescita

microbica. Nei prodotti neutri o con acidità non estrema la funzione della pastorizzazione sarà quella di provocare la riduzione di 12 cicli logaritmici del microrganismo patogeno tipico dell'alimento in questione.

Per quanto riguarda la gestione del processo può presentarsi:

In batch, il tank verrà riempito, riscaldato, lasciato il prodotto a temperatura costante per il tempo necessario, raffreddato e svuotato il tank. In questo caso i tempi saranno lunghi, ma come vantaggi avremo la semplicità del processo e non si presenteranno problemi di residenza.

In continuo, saranno invece possibili problemi di residenza, ma i tempi saranno più rapidi e il prodotto risulterà meno danneggiato.

Per problemi di residenza si intende che, in caso il prodotto scorra in tubature, sarà possibile avere velocità di scorrimento differenti in base alla zona del tubo. Il volume vicino alle pareti sarà caratterizzato da

velocità inferiori al fluido che si muoverà nelle zone centrali. Questo comportamento ci farà ottenere prodotto ipotrattato e prodotto supertrattato, dato che quello centrale permarrà per meno tempo di quello necessario, mentre quello che scorre esternamente rimarrà nel tubo per più tempo di quello che necessiterà. Ciò si può evitare con la gestione in moto turbolento, mentre i problemi li avremo in caso di moto laminare.

LATTE PASTORIZZATO è considerato un trattamento termico blando viste le modeste temperature di operazione. Lo scopo principale è quello di distruggere microrganismi non sporigeni potenzialmente patogeni per l'uomo.

Latte crudo, si intende un prodotto non sottoposto a temperature superiori a 40°C, ma con possibilità di refrigerazione.

Latte pastorizzato, soggetto a pastorizzazione che porterà a:

• Fosfatasi alcalina negativa
• Sieroproteine solubili in forma nativa superiori

All'11% rispetto al totale della quota proteica

Latte fresco pastorizzato, deve essere trattato entro le prime 48 ore dalla mungitura con le seguenti caratteristiche:

• Positività alla perossidasi
• Tenore di sieroproteine solubili superiori al 14%

Latte fresco pastorizzato alta qualità, oltre alle caratteristiche sopra indicate in questo caso saranno presenti caratteristiche riguardanti valori nutrizionali; quali grassi superiori al 3,5% e protidi maggiori a 3,2%. Le sieroproteine in forma ancora nativa dovranno invece superare il 15,5%. In questa tipologia la shelf-life è stabilita per legge a 6 giorni dal trattamento termico (escluso).

La pastorizzazione nel latte dovrà avvenire per 15 secondi a 72°C o 30 minuti a 63°C, sono consentite altre combinazioni tempo-temperatura che portino allo stesso risultato.

Il latte segue questo processo:

1. Mungitura e raffreddamento, il prodotto, una volta estratto, può essere filtrato (step facoltativo)

per poi essere conservato a temperatura controllata sino al momento del prelievo. Questa temperatura dovrà essere inferiore agli 8°C, in caso sia ritirato il giorno stesso, o sotto i 6°C se è prelevato con intervalli di 48 ore.

Trasporto, il quale dovrà avvenire mentendo la catena del freddo sino allo stabilimento in cui verrà trattato.

Controllo, il latte verrà sottoposto a controlli atti a certificare l'assenza di frodi (es. annacquamento tramite punto crioscopico) e qualitativi (es. tenore lipidico).

Standardizzazione e scrematura, il latte verrà portato a temperatura di 40-50°C così da rendere più semplice la scrematura. Essa avverrà per centrifugazione, nelle calotte avremo la separazione della crema che tenderà a rimanere lungo l'asse di rotazione vista la sua minor densità con la fase magra che si disporrà nella zona tangenziale. Esternamente andranno eventuali contaminati.

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Dalla densità maggiore che verranno così rimossi. La panna è rimossa anche nella produzione di latte intero, questo per poter ottenere un prodotto standardizzato.

Omogeneizzazione, può avvenire sulla sola crema, che verrà poi riaggiunta al latte, o sulla soluzione contente fase magra e grassa. I due fenomeni che permettono a rottura dei globuli di grasso sono:

• Turbolenza, il variare della velocità causerà la rottura delle strutture lipidiche
• Cavitazione, caduta della pressione in maniera repentina. Causa la rottura delle bolle di vapore con conseguente divisione dei globuli di grasso.

L'omogeneizzazione può avvenire a singolo o doppio stadio, dopo il primo passaggio attraverso l'ugello è possibile avere fenomeni di riaggregazione della crema, per evitare ciò si può sottoporre il prodotto ad un secondo step (a pressioni più basse) che eviteranno così la riaggregazione.

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dell'omogeneizzazione sono: maggior digeribilità, prodotto dal bianco più intenso, più complicata la separazione delle fasi e maggior cremosità. Di contro il prodotto sarà più sensibile ad attacchi enzimatici e microbiologici, renderà meno consistente un'eventuale cagliata, disgregherà possibili cluster microbici innalzando così i valori di una possibile conta microbica e non permetterà la rimozione della fase grassa. Trattamento termico, solitamente con scambiatori a piastre o a fascio-tubiero. Le variabili in gioco sono il tempo e la temperatura le quali verranno monitorate durante il processo. Per quanto riguarda la temperatura è tollerata un'imprecisione di ±0,5°C. I meccanismi di controllo del processo sono: - Valvola di deviazione del flusso, è posta dopo la zona di stazionamento del latte alla temperatura di pastorizzazione. Serve nel caso in cui non si è certi che la

La combinazione tempo-temperatura a cui è stato soggetto il prodotto è sufficiente, in questo caso la valvola riporterà il prodotto nella zona iniziale facendo effettuare alla soluzione un secondo trattamento.

La pompa di alimentazione è posta successivamente alla zona di sosta. La sua funzione è quella di esercitare una sovrappressione che eviterà che nel momento di uscita del latte trattato, e ingresso di nuovo prodotto, vi sia un rimescolamento dei due prodotti e, in caso ci sia, che sia il prodotto trattato ad andare a mischiarsi con il secondo e non viceversa. Questo garantisce che non sarà presente prodotto non trattato nella zona d'uscita.

Il trattamento termico porterà le seguenti modificazioni:

• Proteine: sono il componente più facilmente intaccabile. Le prime a subire modifiche sono le sieroproteine, in particolare la b-lattoglobulina, la quale inizia la denaturazione a temperature vicine ai 60°C causando una

modificazione strutturale che farà interagire questa classe di sieroproteine con le caseine (con conseguente complicazione nella caseificazione dato che si otterrà una cagliata più ricca in siero e quindi inadatta alla produzione di formaggi stagionati) e altre β-lattoglobuline. Arrivati a T° più alte si avrà anche il rilascio, sempre da parte della β-lattoglobulina, di aa solforati che conferiranno il tipico flavour di cotto. La β-lattoglobulina subisce una completa denaturazione a 90°C per 5 minuti.

Enzimi, superate temperature di 50°C si inizierà ad avere l'inattivazione di alcuni enzimi presenti nel latte, permettendo così un aumento della shelf-life del prodotto.

Perossidasi, 80°C per qualche secondo. Attiva in latte AQ e latte fresco pastorizzato.

Fosfatasi, 72°C per 15-20 secondi, inattiva in qualsiasi tipo di latte trattato.

Lipasi, largamente inattivata nei trattamenti termici di pastorizzazione.

ciò è fondamentale per non avere fenomeni di irrancidimento precoci. Lattosio, temperature superiori ai 100°C causeranno reazioni di Maillard che conferiranno aroma di caramello e colorazione bruna al prodotto. Si avrà inoltre una perdita di lisina che comporterà una diminuzione del valore biologico. Vitamine, data la loro termolabilità si avrà un decremento, soprattutto di vit. C (più sensibile). Confezionamento, deve avvenire con imballaggio a chiusura ermetica che possa permettere un facile riconoscimento nel caso in cui il prodotto sia stato manomesso o aperto. L'imballaggio deve essere fatto nello stesso stabilimento in cui è avvenuto l'ultimo (e spesso unico) trattamento termico. Controlli, si verifica che la fosfatasi sia negativa, si valuta la contaminazione microbiologica e il tenore di furosina, composto derivante dall'idrolisi acida di un composto formatosi durante Maillard. Distribuzione, durante.Il trasporto si dovrà garantire il mantenimento del prodotto in un intervallo di temperatura compreso tra 0°C e 4°C, mentre per l'esposizione sullo scaffale la temperatura da garantire dovrà essere tra 1°C e 6°C. TECNOLOGIE DI CONSERVAZIONE A LUNGO TERMINE Sono basate su trattamenti più severi rispetto alla refrigerazione e alle tecnologie che solitamente la accompagnano. Garantiscono così una più elevata durabilità dei prodotti senza alterare in maniera profonda l'alimento dal punto di vista sensoriale e nutrizionale. Le modalità di conservazione a lungo termine sfruttano due differenti modalità di applicazione: sterilizzazione e congelamento/surgelazione sfruttano il calore, mentre per essiccamento, liofilizzazione e concentrazione si sfrutta una sottrazione dell'acqua. Sterilizzazione, riscaldamento condotto in condizioni di tempo e