Tecnologie delle conserve di origine vegetale

TECNOLOGIA DELLE CONSERVE DI ORIGINE VEGETALE

Conservazione degli alimenti mediante acidi

Nell’industria alimentare è molto diffusa la produzione di sottaceti (come si può vedere dai

supermercati) per l’effetto che ha l’acido acetico nell’inibire lo sviluppo microbico che si

accompagna alle caratteristiche sensoriali che l’acidificazione può trasmettere al prodotto.

La causa dell’effetto conservante che hanno gli acidi su un prodotto è:

● concentrazione idrogenionica → pH; a basso pH ci sono organismi che non si

sviluppano come il Cl. Botulinum e le sue spore.

● tossicità della molecola.

● tossicità dell’anione.

Non basta l’acidificazione per definire un prodotto conserva ma c’è bisogno che abbia subito

un trattamento di sterilizzazione; in condizioni di acidità i microrganismi sono più sensibili

alla temperatura e pertanto è possibile utilizzare condizioni di tempo-temperatura meno

severe.

Fino a che non si effettua una sterilizzazione non si ha che una semiconserva: si ha dunque un

prodotto a durata minore.

Gli acidi maggiormente utilizzati sono:

​

● acido lattico → prodotti la cui conservabilità è determinata dalla fermentazione degli

zuccheri presenti nel vegetale.

Consiste nella formazione di acido lattico soprattutto e acido acetico in misura minore

a partire degli zuccheri presenti nei vegetali; si cerca di creare le condizioni ottimali

per lo sviluppo dei fermenti lattici.

Nonostante prima di questo processo venga preparato il vegetale in tutto e per tutto

(lavaggio, mondatura… ) rimane ugualmente una microflora di tipo aerobico che

potrebbe contenere qualche tipologia di batterio lattico; in ogni caso vanno eliminate

tutte le forme di batteri anaerobi indesiderati e ciò viene fatto inibendole sfruttando le

salamoie. Il processo inizia con una corretta concentrazione di sale (5-8%) ad una

temperatura ottimale (18-22°C), l’anaerobiosi verrà creata dallo sviluppo stesso dei

microrganismi.

Va detto che è fondamentale la presenza di zuccheri perché è ciò di cui si nutriranno i

microrganismi di cui dobbiamo favorire lo sviluppo. Nel caso in cui lo zucchero sia

poco , come nel caso delle olive fermentate, a cui è stato svolto un lavaggio molto

spinto, è possibile aggiungere delle colture starter o dello zucchero che favorisca

l’innestarsi della reazione. ​

​

Il primo microrganismo a svilupparsi è Leuconostoc mesenteroides che è un

microrganismo eterofermentativo e gassogeno che produce anidride carbonica che si

ritroverà nei prodotti insieme a acido lattico, acido acetico, etanolo; ciò permetterà

anche lo sviluppo dell’anaerobiosi che permette la continuazione della fermentazione

lattica.

Bisogna tener conto che c’è un susseguirsi di batteri lattici, in quanto essi stessi

provocando una certa acidità vanno ad abbassare il pH ed ad inibire il proprio

sviluppo a favore di altri batteri.

A questo proposito questo microrganismo si auto-inibisce a pH 4 a favore di

​

Lactobacillus brevis c he fermenta i pentosani ed è anch’esso gassogeno.

​

Anche questo abbassando il pH si auto-inibisce e lascia spazio a Pediococcus

​ ​

cerevisiae e​ Lactobacillus plantarum che producono una maggior quantità di acido

lattico ed permettono al prodotto di raggiungere un’acidità pari a pH 3,2-3,5.

La lunghezza di questo processo è variabile da qualche settimana a qualche mese.

Bisogna stare attenti alla concentrazione della salamoia per via del fatto che alcuni

processi di osmosi per cui andranno ad essere inattivate le cellule microbiche

avverranno anche nell cellule vegetali; quindi sarebbe opportuno, per evitare

fenomeni di raggrinzimento raggiungere la corretta concentrazione di sale a poco a

poco in modo che il vegetale perda del liquido e diluisca la salamoia, aggiungendo

però del sale affinché la concentrazione di sale sia garantita in ogni caso.

Se la concentrazione della salamoia è troppo bassa si possono sviluppare

microrganismi indesiderati.

In alcune industrie alimentari avviene la produzione di semilavorati contenenti

un’altissima concentrazione di sale (15-20%) e che hanno pertanto una shelf-life fino

a sei mesi. Queste materie prime possono essere utilizzate per effettuare una

fermentazione ma vanno prima dissalate con diversi lavaggi da circa 8h facendo

attenzione a non creare le condizioni per lo sviluppo batterico indesiderato (va

cambiata continuamente l’acqua di lavaggio). Naturalmente si può fare anche a partire

da prodotto fresco (sarà più buono).

​

● acido acetico → prodotti la cui conservabilità è determinata dalla presenza di aceto.

A questo proposito va detto che l’aceto è il prodotto che si ottiene per fermentazione

dell’etanolo presente nel vino in presenza di ossigeno e acqua; l’etanolo si converte in

acido acetico tramite l’azione di microrganismi della specie acetobacter. Presenta una

percentuale di acido acetico pari al 6% e un pH tra il 2,8 e il 3,3.

Nell’industria delle conserve si utilizza l’aceto di vino bianco perchè quello di vino

rosso può causare imbrunimento; in alcuni prodotti di nicchia è previsto l’utilizzo di

aceti di vino rosso ma va prestata attenzione a questo fenomeno.

L’aceto, inoltre, va stabilizzato perché i microrganismi acetobacter possono

degradarlo ad acqua e anidride carbonica: va sottoposto a trattamenti di

sterilizzazione, trattamenti termici, filtrazione ecc, oltre al fatto che sono sensibili alla

presenza di sale fino al 2-3%. E’ permessa la presenza di anidride solforosa fino a 170

ml/L.

L’aceto viene chiarificato per ridurre tannini (che possono reagire con un eventuale

presenza di ferro nell’acqua o nel vegetale) e sostanze azotate e può essere

aromatizzato (se si utilizzano olii essenziali può rendersi necessario l’utilizzo di

emulsionanti).

Come possiamo comprendere se i sottaceti sono conserve o semiconserve?

Innanzitutto questo concetto è legato al concetto di sterilizzazione: se da una parte il

fatto che ci si trovi davanti ad una conserva può essere rassicurante, dal punto di vista

della sicurezza, dall’altra può ridurre le caratteristiche sensoriali del prodotto.

Ciò implica che sia possibile commercializzare i sottaceti come semiconserve; nel

caso di questi ultimi dovranno presentare una quantità di acido acetico ridotta.

NB: i primi due vanno necessariamente sterilizzati per poter essere commercializzati.

In molti prodotti viene aggiunto acido citrico per cui non c’è una limitazione prevista per

legge ma solo una limitazione a livello sensoriale.

Ruolo dell’olio negli alimenti conservati

Il ruolo dell’olio in questa tipologia di alimenti non ha nulla a che fare con l’attività

antimicrobica, anche se c’è meno ossigeno non crea un’anaerobiosi tale da poter prolungare

la shelf-life. Anzi a pH alto potrebbe essere pericolosa: ci sono dei prodotti come le

melanzane sott’olio che, se non sono sottoposte ad un processo di acidificazione e non sono

sterilizzate adeguatamente possono, dato il pH essere un alimento a rischio per quanto

​

​

riguarda Clostridium botulinum

.

L’olio ha come unica funzionalità quella di conferire caratteristiche sensoriali al prodotto e di

proteggerlo dall’aria e quindi dall’ossigeno.

Il prodotto deve essere sterilizzato.

Ruolo degli zuccheri negli alimenti conservati

Per quanto riguarda gli zuccheri hanno effetti su:

● pressione osmotica.

● limitazione della disponibilità di acqua.

● limitazione disponibilità di ossigeno.

Fino a concentrazioni del 10-15%, lo zucchero favorisce lo sviluppo microbico; a

concentrazioni superiori incomincia la sua attività inibitoria:

● > 20-25% → inibizione batteri.

● > 50% → inibizione lieviti.

Bisogna quindi superare di molto il 50% (59%) per poter abbassare l’attività dell’acqua (aw)

a 0.90; nel caso del sale l’attività dell’acqua si abbassa con concentrazioni inferiori (14,19%).

Esistono delle eccezioni: i microrganismi osmofili sopportano fino al 70% di zucchero.

Gli zuccheri utilizzati nell’industria delle conserve sono:

Per quanto riguarda il mais, ricordiamo che può subire due tipologie di molitura:

​

● a secco → permette di dividere il mais nelle sue parti anatomiche.

​

● ad umido → si utilizza per la separazione delle componenti molecolari; permette la

separazione delle parti.

○ lipidica

○ proteica ​

○ amilacia : il mais è costituito dal 70% di amido, il quale a sua volta è costituito

da diversi polimeri di unità di glucosio.

■ amilopectina → fino a 2000 unità di glucosio.

■ amilosio → fino a 3000 unità di glucosio.

Esistono enzimi che sono in grado di idrolizzare questi polimeri in unità di

glucosio.

● amiloglucosidasi.

● alfa-amilasi.

● beta-amilasi.

● pullulanasi.

A partire da ciò si possono ottenere:

● maltosio.

● destrosio

● fruttosio (per isomerizzazione)

Grazie a ciò si possono ottenere gli sciroppi di glucosio che si distinguono in base al numero

di destrosio equivalente (DE); quest’ultimo sta ad indicare la quantità di glucosio presente,

ovvero quanto è stato idrolizzato l’amido (a mano a mano che aumenta il DE, vediamo un

aumento del glucosio).

Le diverse qualità di sciroppo di glucosio si differenzieranno anche da altre caratteristiche:

● residuo secco.

● dolcezza.

● viscosità.

● capacità di abbassare il punto crioscopico.

● percentuale di solidi fermentescibili.

● idrofobicità

Es. amido

Solitamente l’amido non è dolce quindi la dolcezza aumenta all’aumentare della quantità di

DE; nei nostri zuccheri semplici ci sono diversi livello di dolcezza.

In funzione della temperatura vediamo che il fruttosio, quando diminuisce la temperatura,

aumenta la sua dolcezza, motivo per il quale viene solitamente utilizzato per i succhi di frutta.

All'aumentare la quantità di DE aumenta anche:

● reazioni di imbrunimento.

● l’abbassamento del punto di congelamento.

● pressione osmotica.

● fermentescibilità.

Riguardo, invece, il Mosto Concentrato Rettificato è un mosto che, se sottoposto a

vinificazione, produrrebbe un vino di bassa qualità; per ottenere zucchero d’uva questo mosto

viene fatto passare attraverso resine scambiatrici per eliminare la presenza di acidi, sali

minerali, sostanze azotate e fenoli. Eliminando tutti quei componenti che non sono né

glucosio né fruttosio viene concentrato senza esporlo a fuoco diretto per evitare la

caramellizzazione degli zuccheri ma tramite evaporazione degli zuccheri.

Principali operazioni dell’industria delle conserve vegetali

Il prodotto, una volta ricevuto in azienda, viene sottoposto ad una serie di operazioni di

preparazione che consistono nel preparare il materiale necessario per la preparazione del

prodotto finito.

● eliminare i corpi estranei mediante una pulitura a secco e lavaggio:

○ mondatura.

○ denocciolatura.

○ depicciolatura.

○ pelatura

● eliminare materiale non idoneo mediante cernita → prodotto marcio o non maturo.

● sottoporre a calibrazione per fare una classificazione per dimensione.

Dopo di che avrò tutte le operazioni di pretrattamento:

● scottatura → comune a quasi tutti i processi.

● concentrazione per evaporazione → non viene fatta sempre.

A questo punto si ha la fase di riempimento, seguito da una delle seguenti alternative:

● confezionamento e sterilizzazione.

● sterilizzazione e confezionamento asettico.

Lavaggio

Quando il prodotto arriva in azienda, ancora prima che lo si sottoponga a lavaggio lo si può

sottoporre ad una pulitura a secco per ventilazione (soprattutto quando il prodotto è stato

raccolto meccanicamente) in modo da togliere materiali leggeri come le foglie.

Dopo di che si sottopone a lavaggio: ne esistono di due tipologie che durante il processo

produttivo si possono usare anche in azione combinata:

​

● per immersione : introdurre in una vasca con acqua ed estrarre tramite un nastro che ne

permetta anche la sgrondatura all’uscita.

Nella vasca c’è continuo scambio di acqua ma non ci sono necessariamente elementi

di agitazione che però possono essere introdotti per rendere più efficace il processo.

L’agitazione è ​

● idraulica

: fatta con acqua sotto pressione.

​

● pneumatica : fatta con l’introduzione di aria compressa.

​

● meccanica con:

○ pale rotanti.

○ coclea.

○ cilindro forato (parzialmente immerso in acqua) → specifico per

prodotti resistenti.

​

● per aspersione : in genere è successivo al primo grossolano lavaggio in vasca o ad un

processo di mondatura o simili (es. mezze pesche per le pesche sciroppate: vengono

pelate e poi lavate per aspersione).

Consiste nel collocare il prodotto su un nastro e sottoporlo al lavaggio; l’efficienza

dipende da:

○ pressione e portata dell’acqua.

○ numero, forma, disposizione dei getti.

○ distanza getti prodotto.

○ tempo di permanenza del prodotto sotto i getti.

Le tipologie sono le seguenti:

○ lavaggio su nastro a rete. ​

○ lavaggio su calibratrice a vibrazioni → lamponi.

​

○ lavaggio su nastro a rulli → per prodotti sferici; il prodotto avanza a mano a

mano ed essendo dello stesso diametro dei rulli ruota e viene meglio esposto ai

getti d’acqua. ​

○ lavaggio in calibratrice a tamburo .

Sistemi di lavaggio combinati

Sono dei sistemi di lavaggio in cui il prodotto viene passato prima in vasca (lavaggio per

immersione) e successivamente sul nastro (lavaggio per aspersione). Per ultimare il lavaggio

si utilizza l’acqua di rete (nel lavaggio per aspersione).

Dell’immagine si vedono anche delle pedane sulle quali s collocano gli operatori in modo da

svolgere anche un controllo simultaneo.

Lavaggio per flottazione

Il lavaggio per flottazione è un processo che consiste non solo nel lavaggio del prodotto ma

anche in l'eliminazione delle impurità leggere e pesanti (foglie, baccelli o pietre) ed è ina

prima fase comune a tutti i prodotti.

Cernita

Una seconda fase è quella della cernita che consiste nella separazione dei prodotti sani ed

idonei ad una trasformazione da quelli che non sono destinabili a quella stessa

trasformazione.

Può e viene fatta nella maggioranza dei casi manualmente da un operatore ma può essere

fatta anche meccanicamente tramite sensori (generalmente distingue in base al colore: es.

pomodoro che deve essere rosso). Sono meccanismi molto veloci.

Fondamentalmente, il motivo per cui viene fatta manualmente è che i difetti possono essere

così diversi che non esistono sensori in grado di discriminarli tutti; quindi si può utilizzare un

pre-processing in campo.

Una volta arrivati all’industria si trovano dei nastri trasportatori destinati alla cernita.

Sono costituiti da:

● nastro trasportatore su cui scorre il prodotto.

● pedana per gli operatori che rimuovono il materiale non idoneo dal nastro

trasportatore spostandolo su un nastro trasportatore adibito a portare gli scarti nella

loro cavità o nella cavità adibita ad altre trasformazioni per cui il prodotto è, invece,

adeguato.

E’ un procedimento che richiede molto tempo.

Per questo tipo di attività è richiesto che:

● il personale sia responsabile e competente.

● lavori sotto una buona luce.

● i turni siano brevi → lavoro stancante (e alienante).

Nel caso di prodotti di nicchia, qualità molto alta è possibile utilizzare un rullo con paratie in

modo da far passare il prodotto nelle aree più esterne, in modo che il prodotto ritenuto idoneo

sia collocato al centro. In questo modo non si toglie lo scarto ma si sceglie il prodotto

migliore.

Operazione ancora più lenta e precisa.

Calibratura

La calibratura può avere due scopi:

● commerciali → hanno lo scopo di migliorare l’aspetto del prodotto in modo che sa, ad

esempio, uniforme.

Comporta una classificazione di tipo commerciale anche se non determinata da una

legislazione specifica (es. piselli fini, medi...).

● tecnologici → ha lo scopo di agevolare le varie fasi produttive (ad esempio, la

macchina per spremere le olive prevede che tutte le olive abbiano una data

dimensione).

La calibratura viene solitamente effettuata in maniera meccanica attraverso l’utilizzo di

diverse macchine in serie; ogni macchina divide il lotto in due sotto-lotti, per cui:​ numero

lotti = numero di calibratrici + 1​ .

La calibratura viene, generalmente, effettuata con prodotti che sono più resistenti; alcuni

prodotti possono richiedere più di una calibratura.

Esiste più di una tipologia:

​

● per vibrazione → dipende dalla dimensione.

Sono composte da ripiani leggermente inclinati mantenuti in vibrazione e che siano

regolabili in ampiezza e frequenza; sono l’inclinazione e la vibrazione a far spostare

in avanti il prodotto.

E’ tipica per prodotti facilmente danneggiabili come fragole, lamponi, ciliegie; è

organizzata in modo da avere prima fori più piccoli e poi più grandi in modo da

effettuare una divisione per dimensione (possono essere anche sbarre di diverse

dimensioni).

In basso sono presenti ulteriori divisioni che permettono la raccolta dei sotto-lotti

separatamente.

​

● a tappeto → dipende dalla dimensione.

Sono usate per prodotti delicati: sono nastri metallici ricoperti da mat