Tecniche di conservazione

SCAMBIATORI DI Q

Lo scambio di calore tra fluidi è la base di molti trattamenti di conservazione. I dispositivi che cedono o sottraggono calore dagli alimenti sono gli scambiatori di Q. Il riscaldamento o raffreddamento avviene per via indiretta attraverso una parete metallica che separa il fluido scaldante o refrigerante dal prodotto da trattare, il contatto diretto è invece molto raro.

Alcuni tipi di scambiatori di Q sono:

• Scambiatore a fascio tubiero - insieme di tubi dove all'interno scorre il fluido e all'esterno l'alimento
• Scambiatore a piastre - piastre metalliche alternate tra le quali viene posto l'alimento (il frigorifero è un esempio di scambiatore a piastre, anche se posto abbastanza a distanza dal prodotto)

CONSERVAZIONE CON IL FREDDO

Quando parliamo di diminuzione della temperatura, parliamo di "frigorie", cioè la quantità di calore che va sottratta da 1g di acqua per abbassarlo di 1°C. I microrganismi ed enzimi sono rallentati a basse temperature.

Reazioni degradative sia enzimatiche che chimiche. L'azione enzimatica può essere rallentata o anche totalmente arrestata ma gli enzimi non vengono disattivati, infatti riprendono la loro attività catalitica una volta ritornati alla T amb.

Per quanto riguarda i microrganismi invece il freddo può avere sia azione microstatica (prevalente) che microbicida, cioè possono sia essere inattivati o totalmente distrutti dal freddo. A -18° l'azione microbica si può considerare nulla e nei primi stadi della fase di congelamento alcuni microrganismi muoiono; l'azione microbicida è dovuta ad alterazioni irreversibili delle componenti proteiche e a lesioni meccaniche causate dai cristalli di ghiaccio, la validità di questo effetto dipende da vari parametri come la natura del microrganismo, la natura del mezzo (grasso, proteico) ecc.

Con il congelamento inoltre un'azione inibente è data anche dal fenomeno della disidratazione.

dovuta al passaggio da acqua liquida a ghiaccio. Per conservare efficacemente con il freddo occorre che le temperature si mantengano al di sotto della TMA - (temperatura minima di accrescimento) dei singoli microrganismi. Per molti sono al di sopra degli 0 °C mentre batteri, lieviti o muffe, possono svilupparsi anche a temperatura di –10 °C. Il freddo ha quindi azione prevalentemente statica anche per i microrganismi e non sterilizzante quindi è fondamentale che il prodotto sia preventivamente trattato e reso il più pulito possibile prima del congelamento. I prodotti conservati con le basse temperature si suddividono in: - refrigerati: abbassamento di temperatura blando come quello nei frigoriferi (T intorno allo 0°C) - congelati e surgelati: abbassamento a circa -18/-20°C per entrambi - congelati e surgelati, quello che cambia è il tempo che il prodotto impiega a raggiungere la temperatura voluta in ogni suo punto (qui parliamo di punto caldo) NB: il freddo camminaVerso il punto caldo mettendoci 2 cm/h (se ho una sfera di 8cm di raggio il suo cuore raggiungerà i -20°C in 4 ore, 2 cm ogni h) -> in queste 4h c'è il limite di differenziazione tra congelamento e surgelamento: se prendo un pisello che è una piccola sfera in pochi secondi sarà raggiunto il suo punto caldo = surgelato / se prendo un pezzo molto grande di carne ci vorranno più di 4 h = congelato. Acqua che si congela negli alimenti: la differenza tra congelato e surgelato è relativa alla formazione di micro o macro-cristalli di acqua all'interno del prodotto una volta congelato. Quando il raffreddamento è rapido (surgelamento) si formano microcristalli, al contrario saranno macrocristalli quando il prodotto è congelato. L'acqua ha la brutta abitudine di aumentare il proprio volume quando congela, i microcristalli per quanto si espandono non hanno la forza di rompere le strutture cellulari dell'alimento, mentre

quelle più grandi si (motivo per cui se congeliamo una mela fresca e soda al suo scongelamento risulterà molla come se l'avessimo cotta – se riusciamo a congelarla in tempi rapidissimi, quindi surgelarla, poi mantiene la sua condizione soda anche dopo ma in generale è difficile che ci si riesca per alimenti contenenti molta acqua). Questo è il motivo per cui il surgelamento è considerata una tecnica più pregiata, perché il prodotto mantiene molto meglio le sue caratteristiche strutturali.

REFRIGERAZIONE

• Frigoriferi

Si basano sul principio secondo cui comprimendo un gas fino a liquefarlo e lasciandolo poi espandere tornando allo stato gassoso questo sottrae Q all'ambiente refrigerando una zona.

Vengono scelti principalmente fluidi poco infiammabili, non tossici e poco reattivi, Il principale è il freon (derivati del metano Cl,F sostituiti). A causa della loro bassa reattività però superano indenni gli strati

dell'atmosfera arrivando ad essere degradati dai raggi UV, così facendo liberano Cl che danneggia lo strato di ozono (i liquidi più moderni non danneggiano l'atmosfera). La refrigerazione può essere domestica o industriale, quella industriale ha più accorgimenti e permette una conservazione per tempi più lunghi, basti pensare anche solo al fatto che non viene aperta ripetutamente come un frigodomestico e quindi mantiene di più i prodotti. Le temperature di refrigerazione variano dai -1 a +8°C. Per alcuni alimenti, in particolari condizioni, ad es. il pesce, si può scendere fino a -2, -3°C, mentre per alcuni tipi di frutta si può salire fino a 10-13°C. La scelta della T dipende dal tipo di alimento e dai tempi di conservazione richiesti che in ogni caso non potrà mai essere troppo lungo. I prodotti refrigerati si suddividono in due categorie: - refrigerati durante il trasporto

l'immagazzinamento ma venduti a temperatura ambiente (frutta e verdura) - quelli distribuiti, conservati, venduti, a t° di frigorifero Umidità: Durante la refrigerazione dei prodotti, specie per quelli privi di involucro protettivo (frutta, verdura), occorre mantenere nell'ambiente un'adeguata ventilazione e umidità relativa, valori troppo bassi di u.r. provocano eccessiva evaporazione idrica, mentre valori troppo alti favoriscono lo sviluppo di muffe. Il frigorifero si trova in cucina dove, per le pratiche come bollire l'acqua, l'umidità relativa è sempre elevata. Ogni volta che il frigo viene aperto l'aria ricca di acqua si deposita sui prodotti; inoltre l'aria porta con se batteri e sostanze inquinanti che depositandosi sui cibi ne coadiuvano la degradazione. REFRIGERAZIONE IN ATMOSFERA CONTROLLATA Uno dei motivi per cui è possibile conservare per più tempo i prodotti con refrigerazione industriale rispetto a

quella domestica è la possibilità di avere un'atmosfera controllata. L'atmosfera può essere controllata o modificata, è modificata quando viene inizialmente modificata e poi lasciata assestare senza fare ulteriori interventi mentre è controllata quando vengono fatti costanti rilevazioni della concentrazione dei gas presenti e vengono aggiustate in modo che le proporzioni siano sempre costanti.

Di solito si usa N2, CO2 e tracce di O2. L'ossigeno non viene completamente rimosso, è come se volessimo abbassare i parametri vitali di un organismo al minimo ma senza arrestarli completamente. La CO2 essendo leggermente acida blocca muffe e batteri (svolge lo stesso ruolo nell'acqua minerale) ma non deve essere troppa perché potrebbe inacidire gli alimenti o variarne la colorazione, le percentuali dei vari gas dipendono e variano da prodotto a prodotto.

N2 inerte. La variazione di atmosfera può essere fatta sia variando la sua composizione.

siavariando la sua P (legge di henry: solubilità dei gas nei liquidi dipende dalla T e dalla P) possiamo diminuire la quantità di O nell'alimento sia quindi variando la sua conc in atm sia abbassando la P perché così la sua solub nella parte liquida dell'alimento sarà minore. CONSERVAZIONE IN CRYOVAC Metodo di conservazione a bassa T in atmosfera modificata (inerte) caratterizzata dall'assenza di O2 e si avvale dell'uso di pellicole termo-retraibili-> viene applicata una pellicola sul prodotto e poi immersa in ambiente caldo dove si ritrae facendo uscire tutto l'O aderendo all'alimento (tipica conservazione di carni e salumi). In questa pellicola l'alimento può essere anche cotto, ad esempio se si fa con la carne la pellicola impedisce la perdita dei succhi del prodotto che andrebbero persi durante la cottura, manteniamo così una capacità nutrizionale di gran lunga superiore a se avessimo prima.

cotto e poi conservato il prodotto.

CONGELAMENTO

• Qui vengono raggiunte T molto più basse e i tempi per raggiungerle nel punto caldo sono superiori alle 4h

Metodi per il congelamento:

1. usare un'atmosfera raffreddata
2. usare piastre refrigerate a contatto con l'alimento
3. Congelamento ad aria forzata, il prodotto cammina su un nastro e nel cammino vengono investiti da un getto d'aria ghiacciata
4. Usare un liquido refrigerante in cui il nostro alimento è immerso (in questo caso varia il refrigerante in base alle caratteristiche dell'alimento e al risultato che si vuole raggiungere - ad esempio una soluzione salina concentrata può essere portata a T molto basse, ma risulta come una salamoia per l'alimento quindi si può chiuderlo in una pellicola per evitare il contatto diretto; se si vuole raggiungere T più basse a un costo maggiore si può usare l'N liquido)
5. immissione di agente criogenico: es CO2 raffreddata fino al punto

critico pocoprima di diventare solida viene immessa direttamente in un alimento liquido, questo si raffredda mentre la CO2 poi si allontana. Il trattamento di congelamento vero e proprio spesso è preceduto da un preraffreddamento del prodotto magari in frigoriferi (per non partire da prodotti inutilmente caldi), e seguito da un sottoraffreddamento (abbassando ulteriormente la temperatura di qualche grado per evitare aumenti di temperatura sopra il limite durante le fasi di stoccaggio e trasporto). SURGELAZIONE - Tempi di congelamento inferiori a 4h, posti in confezioni chiuse e tenuti a non meno di -18°C fino a vendita e consumo. Le principali fasi della surgelazione sono: - Preparazione del prodotto - Confezionamento - Congelamento rapido o ultrarapido - Conservazione a temperatura inferiore a -18°C. Scongelamento dei surgelati e congelati: sulle confezioni ci sono le istruzioni, lo scongelamento deve essere fatto gradualmente e preferibilmente in frigorifero.