Tecnologie delle Conserve di Origine Vegetale con Domande Esame

Definizione di conserva e semi-conserva

I prodotti alimentari conservabili sono alimenti che per effetto di un determinato

trattamento tecnologico, o per azione di sostanze aggiunte, si conservano per tempi più

o meno lunghi, ma comunque superiori a quelli caratteristici del prodotto fresco.

Qualunque prodotto alimentare conservabile deve essere privo di microrganismi

pericolosi per la salute del consumatore e non deve contenere sostanze nocive o

tossiche in concentrazione superiori a quelle accettabile.

Possiamo distinguere:

Conserve e semi-conserve.

Conserve



Sono i prodotti alimentari conservabili, la cui conservabilità è ottenuta con l’impiego

combinato delle seguenti tecniche:

A. Chiusura in contenitori emetici ai liquidi, gas, microrganismi nelle normali

condizioni d’uso e stoccaggio;

B. Aver subito un trattamento termico di sterilizzazione in grado di inattivare in

modo irreversibile gli enzimi e di distruggere i microrganismi che sono in grado di

alterare l’alimento o renderlo dannoso per l’uomo.

Le conserve si dividono in due gruppi:

1. Conserve acide con pH < a 4,5

2. Conserve non acide con pH ≥ a 4,5.

Altra distinzione:

1. Conserve batteriologicamente stabili fino alla temperatura di 30°C

2. Conserve batteriologicamente stabili fino alla temperatura di 55°C

(paesi tropicali e sub-tropicali)

La conservabilità di una conserva è indipendente dalle condizioni dell’ambiente esterno,

purché si tratti di condizioni normali. In pratica fattori ambientali sfavorevoli (es.:

umidità, calore, salsedine), talvolta combinati tra loro, possono accorciare la vita della

conserva a causa della perdita di ermeticità del contenitore, oppure si possono

verificare lentissime reazioni chimiche che producono modifiche sensoriali

dell’alimento. 4

Semi-conserve



Sono prodotti alimentari conservabili la cui stabilità, oltre che dal processo di

conservazione adottato, è limitata dalle condizioni ambientali, per cui in molti casi è

necessario ricorrere a particolari accorgimenti (basse temperature, atm più o meno

modificate) per garantire la conservabilità.

Le distinguiamo in due gruppi:

1. Semi-conserve con pH ≥ a 4,5 pastorizzate

La stabilità viene ottenuta con l’impiego combinato delle seguenti tecniche:

A. Chiusura in contenitori emetici ai liquidi, gas, microrganismi nelle normali

condizioni d’uso e stoccaggio.

B. Trattamento termico di pastorizzazione, od altro autorizzato, analogo negli

scopi.

Tali conserve devono riportare la dicitura “da conservare in frigorifero”.

2. Semi-conserve a qualsiasi pH

Sono prodotti alimentari stabilizzati sia mediante l’aggiunta di sostanze inibitrici

dello sviluppo microbico, e degli altri agenti di alterazione, sia mediante processi

atti a conferire al prodotto particolari caratteristiche protettive nei confronti

dello sviluppo dei microrganismi dannosi che di altri agenti di alterazione.

(Prodotti acidificati, essiccati, salati, fermentati...).

Possono richiedere o meno la presenza di una confezione ermetica. 5

6

1. Quale è l’effetto del calore sui microrganismi?

La conservazione degli alimenti mediante l’uso del calore

Le alte temperature vengono impiegate con lo scopo di eliminare gli enzimi e i

microrganismi responsabili dei processi alterativi.

L’azione del calore sui microrganismi dipende da:

● Natura dei microrganismi (psicrofili, mesofili e termofili);

● Composizione chimica e grado di acidità dell’alimento;

● Fattori esterni all’alimento, come la durata del trattamento termico.

Pastorizzazione e Sterilizzazione

Sono due operazioni basate sul trasporto di calore.

Il loro scopo è quello di aumentare la conservabilità nel tempo, dei prodotti alimentari.

Con la pastorizzazione si mira a:

1. Distruggere le forme vegetative dei microrganismi, ed in particolare di quelli

pericolosi per la salute dell’uomo,

2. Inattivare gli enzimi più termolabili che possono alterare gli alimenti.

Gli alimenti trattati per pastorizzazione si conservano per un periodi di tempo comunque

limitato, più o meno lunghi in dipendenza dell’intensità del trattamento termico, della

natura del prodotto, della carica iniziale di microrganismi presenti e dalle condizioni di

conservazione.

Con la sterilizzazione si mira a:

1. Distruzione di tutti i microrganismi

2. Inattivazione degli enzimi in grado di alterare l’alimento.

Un prodotto sterilizzato è in grado di conservarsi anche per periodi lunghi di tempo,

anche diversi anni, ed anche in questo caso in dipendenza di una serie di fattori.

[Non è possibile avere una sterilizzazione industriale assoluta per cui viene

indentificata una sterilizzazione commerciale dove nella maggioranza dei casi, viene

preso di riferimento la riduzione di 12 cicli log del numero di spore del C. botulinum]. 7

Tradizionalmente vengono definiti trattamenti di pastorizzazione tutti i trattamenti

effettuati a temperature inferiori a 100°C e trattamenti di sterilizzazione quelli

effettuati a temperature superiori.

Questa definizione non è corretta, infatti è più corretto definire i due trattamenti

sulla base degli effetti che questi hanno sull’alimento e sulla sua conservabilità.

(Es.Il latte trattato a 75°C per 15s è pastorizzato, la sua conservabilità è limitata nel

tempo; nelle stesse condizioni il succo di limone è sterilizzato in quanto si può

conservare per mesi. Il motivo è che nel latte il pH è 6,8 mentre nel succo di limone il

pH è 2,8).

Ecco quindi perché è errato definire i due trattamenti solo sulla base delle temperature

dei trattamenti. 8

Lo scopo principale dei trattamenti termici realizzati sui prodotti alimentari per

aumentare la loro conservabilità è quello di distruggere i microrganismi e inattivare gli

enzimi che possono essere responsabili delle alterazioni dell’alimento.

Il trattamento non deve alterare, dal punto di vista nutrizionale e sensoriale, il

prodotto.

Distruzione termica dei microrganismi

Bigelow trovò una relazione matematica che rappresenta la cinetica di distruzione

termica dei microrganismi ad una temperatura constante.

La I equazione di Bigelow:

log N = log N0 - θ/D log N0

Rappresenta l’equazione di una retta dove rappresenta l’ordinata all’origine e 1/D

il coefficiente angolare. θ

Riportando in grafico log N in funzione di su carta semi-log, si ottiene la:

Curva di sopravvivenza, per quella popolazione microbica a quella temperatura.

Permette di conoscere la popolazione microbica sopravvissuta a trattamenti effettuati

per diversi tempi a quella temperatura. -1 -2

Per valori elevati di θ il valore della popolazione microbica diventa 10 , 10 etc., ma non

diventa mai 0, questo significa che la sterilità assoluta non esiste.

-1 -2

[Il valore pari a 10 , 10 identifica, rispettivamente, la probabilità di trovare un

microrganismo in 10, 100 Kg].

Di conseguenza per sterilità si intende quella commerciale, che si ottiene a seguito di

un trattamento termico in grado di ridurre di un certo numero di ordini di grandezza

una popolazione di spore di un microrganismo termoresistente. 9

Nella I equazione di Bigelow D è detto tempo di riduzione decimale, in quanto

rappresenta il tempo necessario per ridurre di 10 volte la popolazione microbica ad una

determinata T.

D dipende da molti fattori:

1. Tipo di microrganismo;

2. Fase di crescita in cui si trova il microrganismo; (le spore sono molto più

resistenti, quindi D sarà > rispetto alle forme vegetative; D fase latente> D fase

esponenziale.

3. pH del mezzo; pH >



D <

pH <



D <

4. Umidità del mezzo;

D essiccati > D liquidi.

5. Quantità di lipidi;

D grassi > D magri

6. Temperatura (D= f(t) ). 10

La II legge di Bigelow è rappresentata dalla formula:

log(D1/D2) = (t2-t1)/z

Permette di calcolare il tempo di riduzione decimale D2 alla temperatura T2, quando

siano noti D1 alla temperatura T1 e z.

Z è la differenza di temperatura che determina una variazione di 10 volte di D, in altri

termini rappresenta quell’aumento di temperatura che determina un’accelerazione di 10

volte della velocità di distruzione termica del microrganismo.

Z permette quindi di calcolare i tempi di sterilizzazione alle diverse temperature.

Quindi, si tratta di ottimizzare il processo nel senso di identificare la temperatura ed

il tempo ottimali per il trattamento.

Durante la sterilizzazione (o pastorizzazione) di un prodotto la temperatura di

quest’ultimo non è costante.

È importante, dunque:

1. Conoscere la curva di penetrazione del calore, cioè la curva che fornisce

l’evoluzione della temperatura in funzione del tempo;

2. Conoscere le caratteristiche di resistenza termica del microrganismo di

riferimento, cioè la curva D=f(t), relativa al substrato di interesse.

Noti questi dati è possibile costruire una curva 1/D= f(θ);

l’area sottesa a questa curva corrisponde al valore di log(N0/N).

[Se il valore ad esempio è 9, significa che sono state ottenute 9 riduzioni decimali della

popolazione del microrganismo preso come riferimento]. 11

La curva di penetrazione del calore

Rappresenta l’evoluzione della temperatura del prodotto nel corso del trattamento.

Per definire questo concetto, si possono distinguere due tipi di processo:

A. Sterilizzazione di prodotti liquidi allo stato sfuso

In questo caso la curva di penetrazione del calore rappresenta la variazione

della temperatura in un punto qualsiasi del prodotto, man mano che questi

avanza nell’impianto;

Sappiamo che un liquido in una tubazione, il profilo di velocità assume un

andamento parabolico. Ciò significa che esistono delle particelle di liquido, che

si trovano nello strato limite, che rimangono all’interno del tubo per un tempo

molto più lungo di altre particelle di liquido che si trovano lungo l’asse centrale

del tubo. Quando si parla di tempo di trattamento termico, si intende un

tempo medio.

B. Sterilizzazione di prodotti confezionati.

In questo caso il punto termicamente più sfavorito, al quale va riferita la curva

di penetrazione del calore può trovarsi in posizioni diverse all’interno del

contenitore. 12

Concetti di F0 e di C0

C0 = vero effetto termico del processo ovvero l’effetto chimico.

C0 e F0 si distinguono in quanto:

C0 è per le reazioni chimiche

- F0 è per i microrganismi

- 13

1. Quali sono gli effetti del sale in cristalli o salamoia sui m.o.?

2. Quali sono le considerazioni da prendere per la preparazione di

salamoie?

3. Quali sono gli utilizzi delle salamoie?

La conservazione degli alimenti mediante l’uso del sale

La salagione rappresenta uno dei metodi più antichi usati per la conservazione degli

alimenti.

Effetto del sale sui microrganismi

Il sale in soluzione acquosa esercita una pressione osmotica.

•

Poiché la pressione osmotica dipende dal numero di molecole in soluzione, data la piccola

dimensione della molecola del sale, a parità di concentrazione, una soluzione salina

esercita una pressione osmotica superiore rispetto ad un soluzione, ad esempio, di

saccarosio. Per far sì che un microrganismo possa vivere e riprodursi è necessario che

la pressione osmotica del mezzo sia uguale a quella del contenuto cellulare, cioè

isotonica; quando il mezzo è ipotonico, l’acqua tende a passare dal mezzo alla cellula e la

cellula esplode provocando la morte del microrganismo; se invece abbiamo un mezzo

ipertonico, principalmente utilizzato nelle conserve, l’acqua abbandona la cellula che si

disidrata e quindi muore per plasmolisi.

[La pressione osmotica è una proprietà colligativa, ovvero dipende dal numero di moli]

Il sale inibisce lo sviluppo microbico anche per il fatto che riduce la quantità

•

di acqua a disposizione del microrganismo.

Per esprimere il livello di disponibilità dell’acqua in un alimento si usa il termine: attività

dell’acqua (aw).

Questo valore nell’acqua pura è 1, negli alimenti freschi oscilla tra 0,99 e 0,96. Nel caso

dell’aggiunta di un soluto, come il sale, il valore di aw si riduce e può diventare tale da

non consentire più lo sviluppo dei microrganismi.

P/P0= tensione di vapore della soluzione/ tensione di vapore del

L’aw è calcolata:

solvente= aw .

P/P0= n2/n1+n2

Dove dove n1: num. moli soluto; n2: num. moli solvente. 14

Il cloruro di sodio, sembra accertato, possedere un certo grado di tossicità

•

nei confronti dei microrganismi .

Ciò è dovuto sia al catione che all’anione e interferisce inoltre con i sistemi enzimatici

delle cellule che si ripercuote sulla vitalità della cellula.

Il sale riduce la solubilità dell’ossigeno nell’acqua

• .

Per cui la quantità di ossigeno a disposizione dei microrganismi aerobi risulta ridotta

nei prodotti contenenti sale. Questo favorisce la crescita dei prodotti anaerobi.

I microrganismi patogeni sono più sensibili al sale rispetto a quelli non patogeni.

Alcuni microrganismi sopportano concentrazioni di sale molto elevate, anche >25%, e

sono denominati alofili.

Esistono anche microrganismi sale-tolleranti in grado di vivere in presenza sia di

elevate, che di basse concentrazioni di sale: Micrococcus, Pseudomonas, Sarcina.

Sembra che il meccanismo che determina la sale-tolleranza tragga dalla respirazione

l’energia necessaria a mantenere attivo un meccanismo in grado di proteggere il suo

citoplasma dall’elevata concentrazione salina del mezzo, tanto è vero che l’aggiunta al

mezzo di cianuro, che blocca la respirazione, porta alla morta del microrganismo. 15

Impiego del sale

1. SALE

Il sale usato nell’industria conserviera può avere origine minerale (salgemma) o marina.

Il sale contiene circa il 96-97% di NaCl e l’1-3% di acqua.

Durante la cristallizzazione del sale marino si ha inevitabilmente l’incorporazione di

impurezze organiche, compresa quella microflora batterica alofila.

Per questo motivo il sale marino deve essere sottoposto ad un processo di raffinazione

che consiste nel ridisciogliere in acqua i cristalli, filtrare la soluzione e riprovocare la

cristallizzazione. Il sale marino finale deve essere sterilizzato a secco intorno a 150°C

per 1h.

2. SALAMOIE

Spesso il sale è utilizzato sotto forma di salamoie con concentrazione variabile a

seconda degli scopi. Nel caso delle salamoie, oltre al grado di purezza del sale, è

importante anche la qualità dell’acqua usata.

La presenza nell’acqua (o nel sale) di composti diversi dal NaCl può essere la causa di

inconvenienti di varia natura:

Sale di magnesio conferisce sapore amaro

 Sale di calcio (se l’acqua è dura) può dare origine a precipitati che si depositano

 sul prodotto sottoforma di patine biancastre; il calcio può neutralizzare l’acido

lattico che si forma a seguito della fermentazione lattica; forma ponti tra le

molecole di acido poligalatturonico dando maggior consistenza ai vegetali.

Massimo 100 ppm di Ca e Mg.

Metalli pesanti come Cu e Fe sono catalizzatori di ossidazione: ingiallimento per

 trasformazione della clorofilla in feofitina; il Fe produce imbrunimento per

reazione con i tannini (tannato ferrico) e con le tracce di idrogeno solforato

(solfuro di ferro, sostanza polverosa che può depositarsi sul fondo del

contenitore).

Massimo 1.0 ppm di Cu e 1.5 ppm di Fe. 16

Come possono essere utilizzate le salamoie

• Come liquido di governo, da aggiungere ad un solido nel contenitore finale;

• Come mezzo di fermentazione, generalmente si tratta di quella lattica;

• Come mezzo di salagione o di conservazione temporanea di un semilavorato.

• Come mezzo di salagione

Materiali resistenti all’effetto corrosivo delle salamoie

Bisogna ricordare che le salamoie sono fortemente corrosive per cui il materiale che

viene a contatto con esse deve essere resistente alla corrosione.

Il metallo più resistente è il nichel, e si usano le sue leghe: acciaio inossidabile AISI

316, Monolmetal, Iconel.

Anche il PVC e altri materiali plastici presentano una buona resistenza.

Valutazione del tenore in sale di una salamoia

Come possiamo valutare il tenore di sale in una salamoia?

Per una determinazione precisa del tenore di NaCl di una salamoia si ricorre al metodo

di Volhard.

Per una valutazione abituale possiamo ricorrere all’uso di densimetri graduati secondo

diverse scale:

• Massa volumica (peso specifico), corrispondenza tra massa volumica a 15°C e

tenore in NaCl.

• Gradi salometrici, (°S), il punto 0 della scala corrisponde all’acqua pura, il punto

100 ad una soluzione satura di NaCl a 20°C (265g di NaCl/kg di soluzione).

• Scala Baumé, (Bé), per i liquidi più pesanti dell’acqua, il punto 0 della scala

corrisponde al p. s. 1,0 acqua pura a 4°C, il punto 66 della scala corrisponde al p. s.

1,842 dell’acido solforico concentrato.

Convertire i Bé in p.s.: p.s.=m/m-Bé dove m=145 secondo la scala NBS (National Bureau

of Standard). 17

Recupero delle salamoie

Dal momento che le salamoie, tranne nel caso d’utilizzo come liquido di governo, si

arricchiscono di sostanze solubili, di natura organica e non, provenienti dai prodotti

immersi in esse, oltre che di particelle solide provenienti sempre dai prodotti, nasce la

necessità di recuperare le salamoie in modo da poterle riutilizzare più volte.

Questo processo avviene quando in dotazione si hanno volumi molto elevati di salamoia,

altrimenti si incorrerebbe a notevoli costi supplementari.

Metodi:

L’ultrafiltrazione rimuove le macromolecole quindi può prolungare l’uso della

 salamoia.

L’alcalinizzazione della salamoia con l’aggiunta di un polielettrolita anionico che

 provoca la flocculazione delle particelle solide e di alcune macromolecole,

filtrazione su filtropressa in presenza di farina fossile e successiva

acidificazione fino al pH desiderato.

Rigenerazione completa: concentrazione, incenerimento a 650°C, dissoluzione del

 sale in acqua, correzione del pH e filtrazione. 18

1. Quale è l’effetto dell’acidificazione?

La conservazione degli alimenti mediante acidificazione

L’effetto conservante è dovuto:

1. Concentrazione idrogenionica (pH)

2. Tossicità della molecola indissociata

3. Tossicità dell’anione

A parità di pH:

L’effetto batteriostatico degli acidi organici è maggiore rispetto a quello degli acidi

minerali.

Acido acetico > acido citrico > acido lattico.

A parità di concentrazione:

L’effetto batteriostatico dell’acido lattico è superiore a quello dell’acido acetico,

che è superiore a quello dell’acido citrico.

Per i lieviti invece, a parità di pH e di concentrazione, l’ordine è il seguente:

ac. Acetico > ac.Lattico > ac. Citrico.

Acidificazione mediante l’aceto

Nel caso dell’aceto l’effetto conservante è dovuto all’acido acetico, in

concentrazione al 6%, con un pH che può variare, a seconda dell’aceto, dal 2,8 al 3,3.

L’azione batteriostatica dell’acido acetico si manifesta principalmente nei confronti

dei batteri e specialmente di quelli patogeni; meno efficiente nei confronti di lieviti

e delle muffe.

L’aggiunta di aceto è fatta anche per conferire particolari caratteristiche sensoriali

ai prodotti.

Il termine aceto è riservato esclusivamente al prodotto della fermentazione acetica

del vino.

Esistono però prodotti analoghi derivanti dalla fermentazione acetica del sidro, della

birra e di altri liquidi alcolici.

Per i sottaceti generalmente viene usato l’aceto di vino bianco, ma in alcuni casi di

prodotti particolari viene usato l’aceto di vino rosso. 19

L’aceto non è un prodotto stabile in quanto viene degradato ad acqua e CO2 dagli

Acetobacter e per questo motivo va stabilizzato attraverso filtrazioni sterilizzanti

mediante l’utilizzo l’uso del calore, e con l’aggiunta del 2-3% di sale.

Questi passaggi sono sufficienti a garantirne la stabilità.

L’aceto viene anche sottoposto a chiarificazione per la riduzione del contenuto di

tannini e sostanze azotate, con conseguente filtrazione.

Inoltre l’aceto destinato ad impieghi speciali, può essere aromatizzato per infusione

di erbe aromatiche o spezie.

I sottaceti, la cui conservabilità dipende solo dalla presenza dell’aceto,

appartengono alla classe delle semi-conserve.

Per poter garantire una sufficiente conservabilità di un prodotto sottaceto non

trattato termicamente si ritiene che l’acidità minima dell’intero prodotto non debba

essere inferiore al 3,6% del costituenti volatili.

Per poter stabilire questa acidità minima:

Ac= 3,6*CV/100

Dove:

Ac= % minima di ac. Acetico,

CV= % dei costituenti volatili espresso come perdita di peso %.

La denominazione dei sottaceti deve rispettare alcune regole:

• ...Aromatizzati con aceto; quando l’acidità dell’intero prodotto è < all’1,2%;

• ...All’aceto (o con aceto); quando l’acidità dell’intero prodotto è > all’1,2%;

• ...In aceto; quando l’acidità dell’intero prodotto è > del 2,2%. 20

Acidificazione per fermentazione

I vegetali sottoposti a fermentazione lattica assumano caratteri sensoriali

particolari:

la polpa diviene traslucida e si hanno modificazioni del colore, del sapore e dell’aroma.

Siccome la microflora naturale, presente sulla superficie dei vegetali, è varia

Pseudomonas, Flavobacterium, Achromobacter, Aerobacter, Escherichia e Bacillus

( )

e i batteri responsabili della fermentazione sono ridotti, bisogna creare

rapidamente condizioni ambientali in grado di inibire lo sviluppo dei batteri lattici.

Tali condizioni sono rappresentate da: opportuna concentrazione di sale,

dall’anaerobiosi, e da corretta temperatura.

Leuconostoc mesentoroides

La fermentazione inizia per opera di e prosegue in

Lactobacillus brevis, Pediococcus cerevisiae Lactobacillus

sequenza ad opera di , e

plantarum .

Tenori dell’ordine dell’8% di sale rallentano l’attività dei batteri lattici e tenori

superiori al 10% ne inibiscono la riproduzione, mentre i microrganismi indesiderabili

vengono inibiti per tenori dell’8%, ed alcune specie anche del 5%. 21

Ruolo dell’olio negli alimenti conservati

L’olio di oliva e gli olii di semi sono spesso utilizzati come liquido di governo per

conserve e semi-conserve di origine sia vegetale che animale.

L’olio non rappresenta attività antimicrobica e pertanto da questo punto di vista non

ha effetto conservante nei confronti degli alimenti.

Solitamente il suo ruolo è quello di conferire caratteristiche sensoriali al prodotto

e di proteggerlo dal contatto con l’ossigeno.

I prodotti sottolio devono la loro conservabilità ad altri trattamenti che precedono

o seguono l’aggiunta dell’olio: tonno e sardine all’olio, carciofini e funghi sottolio,

filetti di acciughe sottolio.

La conservazione degli alimenti mediante l’uso degli zuccheri

Per quanto riguarda la conservabilità va ricordato che, l’aggiunta di zuccheri ad un

prodotto modifica lo sviluppo microbico.

Lo favorisce quando la concentrazione di zucchero è < del 15%, lo inibisce quando è

> del 20-25%.

[> del 50% della maggior parte dei lieviti]

Gli zuccheri agiscono sui microrganismi sulla stessa base del sale, tranne per il fatto

che non manifestano tossicità nei confronti dei microrganismi.

Quindi: pressione osmotica, attività dell’acqua.

Troviamo dei microrganismi, detti osmofili, che sono in grado di svilupparsi anche in

Leuconosctoc, Bacillus mycoides Aspergillus,

presenza del 70% di zucchero: ; muffe:

Penicilium Schizosaccaromyces

; lieviti: .

Di conseguenza il ruolo principale dello zucchero e quello di dolcificare il prodotto.

DESTROSIO: monosaccaride disponibile in forma cristallizzata, in soluzione

discreta pressione osmotica, molto reattivo.

A 60°C contiene il 50-53% di destrosio, a 100°C il 65-69%. 22

SCIROPPO DI MAIS: deriva dall’idrolisi acida od enzimatica dell’amido di mais.

Le sue caratteristiche dipendo dal DE (destrosio equivalente) che esprime il tenore

% di zuccheri riducenti presenti:

DE basso-medio; confetture, gelatine.

DE medio-alto; succhi di frutta, frutta allo sciroppo, spesso in unione con il

saccarosio.

[DE, tanto più idrolizzo tanto più ottengo DE. Se ho DE=0 amido ; Se ho DE = 100



destrosio]



[[Il mais può subire una molitura a secco, dove vengono separate le componenti

fisiche oppure a umido, dove invece si separano le componenti chimiche]]

ISOGLUCOSIO (sciroppo di mais ad alto tenore in fruttosio): ottenuto per

isomerizzazione enzimatica a partire da sciroppi di mais con DE 95. 43% fruttosio,

52% glucosio, 5% altri solidi. Il fruttosio può raggiungere anche il 90%. Esercita

elevata pressione osmotica.

FRUTTOSIO: monosaccaride riducente disponibile sotto forma di sciroppo.

Alla temperatura di 50°C al soluzione satura contiene l’80%.

SACCAROSIO: disaccaride non riducente, si presenta cotto forma cristallina.

ZUCCHERO INVERTITO: deriva dall’inversione del saccarosio. Generalmente

contiene: 50% saccarosio, 25% di ciascuno dei due monosaccaridi, ma per idrolisi

spinta può contenere solo il 5-6% di saccarosio.

ZUCCHERO D’UVA (Mosto Concentrato Rettificato, MCR): inventato al fine di

eliminare dal mercato mosti che una volta trasformati in vino dovevano essere avviati

alla distillazione a causa della bassa qualità. Tenore minimo in solidi 65,5%

contenente solo glucosio e fruttosio, e tracce di altri costituenti dell’uva. Può

essere impiegato per aumentare la gradazione zuccherina di mosti destinati alla

produzione di vini pregiati. 23

1. Descrivi le operazioni di preparazione e di pre-trattamento.

Le principali operazioni nell’industria delle conserve vegetali

Nello schema qui rappresentato possiamo vedere le principali fasi della

trasformazione in conserva classica di un prodotto vegetale. 24

Lavaggio

Le tecniche attuali per il lavaggio di frutta e ortaggi devono essere più efficienti

rispetto al passato a causa dell’uso maggiore in agricoltura di fitofarmaci e dalla

diffusione della raccolta meccanizzata.

Prima della fase di lavaggio sarebbe utile sottoporre il prodotto a una rapida cernita,

oppure ad una pulitura a secco per eliminare le sporcizie presenti.

Il lavaggio può essere realizzato per:

Immersione,

 Per immersione con agitazione,

 Per aspersione,

 Per flottazione



Il primo è il sistema più semplice, e consiste in una vasca contenente acqua

continuamente o periodicamente ricambiata, e alimentata in continuo con il prodotto

che verrà estratto in continuo mediante l’uso di un nastro trasportatore.

È un sistema in via di abbandono poiché poco efficiente e con tempi di permanenza

in acqua del prodotto troppo lunghi che possono causare danni al prodotto stesso.

Il secondo metodo, in immersione con agitazione, è effettuato in vasche simili dalle

precedenti, però il fatto che si mantenere in costante agitazione l’acqua, rende il

processo più efficace.

Il movimento è dato mediante iniezione dal basso di aria compressa o di acqua

sottopressione o mediante sistemi meccanici.

I sistemi di agitazione meccanica ed idraulica sono i più usati.

La turbolenza prodotta dall’agitazione migliora l’effetto detergente e comunque

riduce la distribuzione dei tempi di permanenza rendendo omogeneo l’effetto

detergente sul prodotto.

Per quanto riguarda l’agitazione meccanica, è realizzata con diversi sistemi,

mediante pale rotanti, mediante coclea, per mezzo di un cilindro forato…

Il terzo sistema di lavaggio, quello per aspersione, consiste nel far passare il

prodotto, su nastri trasportatori, al di sotto o tra getti d’acqua sottopressione.

L’efficienza di questo metodo dipende da vari fattori: pressione e portata dell’acqua,

numero, forma e dimensione dei getti, distanza getti-prodotto, tempi di permanenza

sotto i getti e altri.

È un metodo adatto anche per i prodotti più delicati (vedi lamponi, lavaggio in

contemporanea con calibratura).

Per i prodotti di forma più sferica il lavaggio per aspersione può essere abbinato ad

una calibratrice a tamburo rotante. Se la linea prevede più fasi di lavaggio in serie,

quello per aspersione è sempre l’ultimo. 25

L’ultimo sistema di lavaggio particolare è quello per flottazione dove, oltre al lavaggio

vero e proprio, vengono separate impurezze leggere e pesanti.

Il prodotto è alimentato sopra un piano inclinato a persiana.

Tale piano è investito da un getto d’acqua con idonea velocità che obbliga il prodotto

a superare un ostacolo dove i materiali pesanti non lo superano e precipitano e

vengono eliminati, mentre quelli leggeri proseguono galleggiando e verranno eliminati,

il prodotto invece si raccoglie sul fondo della vasca e da qui viene evacuato e poi

sgrondato.

Cernita

La cernita consiste nella separazione dei prodotti sani e idonei ad una determinata

trasformazione da quelli non destinabili a tale trasformazione per determinati

motivi o perché presentano alterazioni di varia natura.

È effettuata manualmente in quanto la varietà di difetti può essere notevole e molti

difetti sono difficilmente individuabili con sistemi automatici.

I tavoli di cernita son costituiti da nastri trasportatori che fanno scorrere il

prodotto tra due fila di operatori. È un’operazione lenta. Si sta però diffondendo il

metodo del pre-processing che viene effettuato in campo.

Con una raccolta manuale viene raccolto solo il prodotto idoneo alla lavorazione e ciò

consente di ridurre i tempi di cernita presso l’azienda.

Per una corretta cernita è indispensabili impiegare personale altamente

responsabile, avere una corretta illuminazione sui tavoli di cernita, effettuare turni

brevi in modo da ridurre l’affaticamento che può portare ad una scarsa attenzione

degli operatori.

In alcune linee di trasformazione la bontà della cernita determina la qualità del

prodotto, quindi risulta necessario prendere tutte le precauzioni affinché nessun

elemento non idoneo possa sfuggire al controllo.

A volte dopo la fase di cernita è previsto un ulteriore lavaggio per aspersione (in

questo caso l’acqua di rete è poi riutilizzata per le fasi di lavaggio precedenti alla

cernita).

Una tecnica meccanizzata di cernita che si è evoluta notevolmente negli ultimi anni

è rappresentata dalla valutazione del colore. Il suo principio di funzionamento si basa

su delle fotocellule che in tempo reale analizzano il colore del prodotto che verrà

scartato, mediante un organo meccanico o pneumatico, nel caso in cui non risulti

corrispondete allo standard. 26

Calibratura

Per calibratura intendiamo la separazione degli elementi costituenti un lotto in

sotto-lotti aventi, quasi sempre, dimensioni omogenee, oppure pesi omogenei o massa

volumica omogenea.

La calibratura viene effettuata principalmente per due motivi: uno commerciale, e

uno per scopi tecnologici.

(Avendo un prodotto con a stessa dimensione si migliora la presentazione del

prodotto; inoltre, dimensioni diverse corrispondo a valori commerciali diversi).

Dal momento che il metodo delle dimensioni rappresenta quello più semplice, la

maggior parte di frutta e ortaggi viene calibrata in questo modo; solo in alcuni casi

viene effettuata una calibrazione approssimativa manualmente.

Vari modelli di calibratrici:

CALIBRATRICI PER VIBRAZIONE

CALIBRATRICI A TAPPETO

CALIBRATRICI A TAMBURO

CALIBRATRICI A RULLI

CALIBRATRICI A CORDONI

CALIBRATRICI A TAZZE

CALIBRATRICI PER MASSA VOLUMICA

La calibratura, provocando alcuni danni, deve essere effettuata quando il prodotto

è maggiormente in grado di sopportare tali danni.

In alcuni casi sulla linea di produzione sono previste due calibrature. 27

1. La modatura

Mondatura

Dopo lavaggio, cernita e calibratura, le materie prima devono essere sottoposte ad

un processo di eliminazione delle parti non commestibili, o che non devono trovarsi

nel prodotto finito come parti danneggiate: la fase di mondatura.

Oggi l’eliminazione delle parti non commestibili è completamente meccanizzata. Per

contro l’eliminazione dei difetti, data la molteplicità di varianti di tali difetti, è

difficilmente meccanizzabile e quindi deve essere effettuata manualmente.

SNOCCIOLATURA : è effettuata con modalità sostanzialmente diverse a seconda

se devo o meno mantenere l’integrità del prodotto.

Se devo mantenerla è necessario procedere su frutti precedentemente calibrati;

se invece NON devo mantenerla, non è indispensabile la calibratura.

Le snocciolatrici che NON mantengono l’integrità del frutto si basano

sostanzialmente su un principio: i frutti alimentati tra due cilindri che ruotano in

senso contrario e convergente l’uno con l’altro sono a contatto tra loro. Il frutto

viene preso tra due cilindri: la zigrinatura dei bordi dei dischi metallici impone la

presa immediata del frutto senza che questo slitti. Quando il frutto è sul punto di

contatto tra i due cilindri, il nocciolo viene spinto dai dischi a deformare lo strato

di gomma dell’altro cilindro mentre la polpa penetra tra i dischi. Nella fase di uscita

un separatore fa sì che il nocciolo cada in un vaglio rotante dove viene eliminata la

restante polpa su di esso, mentre un pettine provoca la fuoriuscita della polpa

penetrata tra i dischi.

Per i frutti di piccole dimensioni che devono quindi mantenere l’integrità del frutto,

viene fatto fuoriuscire il nocciolo dal frutto attraverso un pistone che penetra nel

frutto e spinge verso il basso il nocciolo (è necessario che i frutti siano calibrati).

Contemporaneamente una fustella sale dal foro dell’alveolo su cui poggia il frutto,

che incide la polpa per limitarne i danni.

Per le pesche sciroppate, la snocciolatura avviene in due fasi: la prima riguarda il

posizionamento del frutto e la seconda riguarda il taglio in due metà e l’eliminazione

del nocciolo.

Per il posizionamento, le vibrazioni causano la rotazione del frutto che si arresta nel

momento in cui questo raggiunge la posizione di equilibrio, rappresentata dalla

disposizione orizzontale della linea di sutura e dall’orientamento verso il basso della

metà più pesante del frutto. La chiusura delle lame a diaframma provoca il taglio del

frutto che avviene lungo la linea di sutura. Le lame a diaframma sono più robuste e

si presentano come una sega che tagliano a metà il nocciolo, le cui metà verranno poi

levata mediante una lama a cucchiaio. 28

1. La pelatura

PELATURA : s’intende un processo mediante il quale avviene l’eliminazione della

buccia di frutta e ortaggi.

La meccanizzazione di questo processo non ha portato ad un aumento dello scarto

ottenuto, anzi in molti casi lo ha ridotto drasticamente (15-20% perdita manuale --

> 4-5% perdita meccanizzta).

A differenza, la pelatura manuale richiedeva molta mano d’opera ed era molto lenta

e costosa di conseguenza.

Tipologie di pelatura

Pelatura alla fiamma: è limitata alla pelatura dei peperoni e delle cipolle. (Non

 cipolline)

Consiste nell’esporre i prodotti per tempi brevi a temperature molto alte 700-

1000°C per passaggio su fiamme prodotte da bruciatori. Sia per peperoni, che per

cipolle, immediatamente dopo il processo sulle fiamme i prodotti vengono sottoposti

a getti d’acqua che provocano l’asportazione della buccia carbonizzata ed il

raffreddamento.

Pelatura enzimatica: è poco usata.



Si provoca il congelamento dello strato più periferico del frutto per immersione in

una soluzione di cloruro di calcio a -20°C, in modo da creare cristalli di ghiaccio e

successivamente si pone il prodotto in acqua a 50-60°C. Questo provoca lacerazioni

allo strato superficiale del frutto, e la successiva immersione in acqua provoca la

disgregazione dei tessuti che poi verranno eliminati con getti d’acqua.

Non aggiungo enzimi ma pongo le condizioni favorevoli ad essi per la loro attività.

In generale gli enzimi sono le pectinasi.

Pelatura al vapore: è usata per patate e ortaggi a buccia spessa.



Si espone il prodotto all’azione di vapore ad elevata pressione (8/10 atm) in

recipienti chiusi per un certo tempo e poi si riporta istantaneamente la pressione

atmosferica. Il vapore che penetra sotto la buccia, si espande violentemente per il

cambio di pressione e provoca il sollevamento della buccia. Il prodotto viene

immediatamente raffreddato per fermare l’effetto cottura attraverso getti

d’acqua o per immersione in vasche ad agitazione forte che provoca l’asportazione

della buccia. 29

Pelatura con soda: è molto diffuso sia per i frutti che per gli ortaggi.



La soda in soluzione acquosa ed a caldo, idrolizza le pectine della bucce che

determina una disgregazione del tessuto cellulare. Un trattamento spinto con la soda

può portare alla disgregazione degli strati più periferici della polpa. La sua

concentrazione può oscillare tra 1-15% con temperature tra 40-90°C; oggi si tende

a ridurre la temperature e aumentare la concentrazione della soda. La pelatura può

quindi essere fatta o per immersione o per aspersione. Dopo il contatto con la soda

bisogna procedere con un risciacquo che ha lo scopo di asportare la buccia

gelatinizzata e di eliminare gran parete della soda, che devo però essere rimossa

completamente in quanto provoca l’idrolisi delle pectine, modificazioni di pH, e in

alcuni casi modifica il colore del prodotto. Per la sua eliminazione, si procede con un

secondo lavaggio con acqua acidulata, di solito con acido citrico che neutralizza gli

ultimi residui di soda e riporta il pH al valore originario.

Pelatura termica: solitamente è la prima fase della pelatura del pomodoro per la

 produzione di pelati, cubetti e polpe.

Il pomodoro viene sottoposto ad scottatura con acqua bollente o vapore e successivo

raffreddamento in acqua. Nello strato lasso sotto la buccia si forma vapore e il

successivo raffreddamento provoca un arricciamento della buccia che determina un

aumento della porzione della buccia distaccata. La pelatura termica del pomodoro

mira al distacco più o meno completo della buccia dalla polpa. L’asportazione della

buccia viene realizzata con sistemi meccanici.

Pelatura meccanica: di questo sistema fa parte anche la pelatura manuale.

 L’ananas è uno di quei prodotti tropicali che viene pelato meccanicamente

attraverso l’impiego della GINAKA, una macchina in grado di effettuare

quest’operazione.

Altre attrezzature sono costituite da un cilindro che ruota intorno al proprio asse

posto sul piano orizzontale, sulla cui superficie sono presenti alveoli grandi come i

pomodori. Sono di gomma e la parte interne è zigrinata con spessore maggiore vicino

alla bocca e minore verso il fondo. Il pomodoro viene estruso dall’alveolo che, a causa

della zigrinatura della parte interna, trattiene la buccia. Con un sistema di getti

d’acqua e aria compressa puliscono l’alveolo dalla buccia per accogliere poi il

pomodoro successivo.

Attrezzatura recente invece è formata da due cinghie che scorrono tra pulegge con

assi di rotazione verticali; sulle cinghie sono montati dei blocchetti di plastica

trapezoidali che risultano una in fronte all’altra su due cinghie. Man mano che le

cinghie si spostano verso le uscite le cinghie si avvicinano e i blocchetti comprimono

il pomodoro che viene compresso gradualmente fino alla sua espulsione. Quando i

blocchetti si allontanano vengono puliti. 30

Altra tecnica di pelatura meccanica per ortaggi e frutti resistenti è quella per

abrasione realizzata da rulli con parete abrasiva e disposti sinusoidalmente che

ruotano nello stesso senso provocando l’avanzamento del prodotto e un’abrasione

superficiale. Getti d’acqua eliminano i frammenti di buccia man mano che vengono

distaccati.

In alcuni casi, l’organo abradente è stato sostituito da un sistema di lame questo

perché l’abrasione provoca una poltiglia che aumenta i reflui per l’azienda che opera

tale processo, mentre le lame danno origine ad una lunga striscia di buccia che potrà

poi essere riciclata per alimentazione zootecnica. Il frutto i rotazione su un asse

viene “accarezzato” dalle lame che provocano il taglio della buccia, solitamente con

questo sistema si provvede anche all’eliminazione del torsolo mediante

detorsolatrici. 31

1. La scottatura

2. Cosa è la scottatura e quale è lo scopo per

pomodori/legumi/fagiolini?

3. Quali sono le caratteristiche dell’acqua di scottatura?

Scottatura

E’ un pretrattamento. E viene denominato blanching.

Si effettua sia quando il prodotto è destinato all’appertizzazione sia quando è

destinato alla surgelazione o all’essiccamento.

Consiste in un breve termico realizzato mediante acqua calda (per appertizzati)

vapore a pressione atmosferica (per surgelati) o aria calda (per prodotti essiccati).

Non è da non confondere con la precottura.

Gli obiettivi della scottatura

Disareazione dei tessuti

• ,

Viene eliminato l’ossigeno che c’è tra gli spazi intracellulari.

• Lavaggio ,

Per i prodotti che non subiscono pelatura.

Modifica della consistenza

• ,

Fagiolini, asparagi e spinaci diventano meno fragili, più elastici.

Eliminazione di odori o sapori

•

Troppo pronunciati o sgradevoli.

INATTIVAZIONE DEGLI ENZIMI principale obiettivo.

• ,

Stabilizzazione del colore

•

Verde dei vegetali.

Scopo della scottatura nei:

Pomodori: INATTIVAZIONE ENZIMI PECTINASI E PELATURA TERMICA

 (LINEA SUCCO)

Fagiolini: MODIFICAZIONE CONSISTENZA E STABILIZZARE IL COLORE

 Legumi e piselli: EVITARE GELIFICAZIONE AMIDO E SUCCESSIVA

 ROTTURA (si ha una pre-gelatinizzazione) 32

I parametri importanti per l’ottimizzazione della scottatura sono:

• Tipo di processo (acqua calda, vapore, aria calda)

• Temperatura

• Tempo di permanenza del prodotto a quella temperatura

• Composizione dell’acqua (se si effettua la scottatura con acqua calda)

N.B L’acqua della scottatura deve avere le stesse caratteristiche dell’acqua della

salamoia (vedi quella della salamoia).

Deve essere periodicamente cambiata (3-4 h) in quanto può essere inquinata.

La scottatura viene realizzata in impianti nei quali una ruota a pale o coclea

provocano l’avanzamento del prodotto immerso in acqua, o facendo uso di un tamburo

rotante intorno al suo asse posto su piano orizzontale parzialmente immerso in acqua

con una spirale nella superficie interna che determina l’avanzamento del prodotto.

Generalmente la temperatura è di 100°C anche se per alcuni prodotti i migliori

risultati si ottengano a temperature inferiori. Il vantaggio della scottatura in acqua

è rappresentato dal fatto che con l’acqua è possibile effettuare il trattamento a

temperature inferiori a 100°C e inoltre si può regolare la composizione in sali

ottenendo risultati migliori ai fini della qualità. L’inconveniente consta nel fatto che

si ha una limitata perdita di nutrienti che passano all’acqua di scottatura.

Con quella a vapore, che si realizza in tunnel dove il prodotto viene colpito ai due lati

del nastro trasportatore dei getti di vapore, l’inconveniente è rappresentato dal

fatto che è più difficoltoso realizzare temperature inferiori ai 100°C; inoltre si è

notato che in alcuni prodotti determina l’insorgenza di sapori amari per motivi non

ancora noti. C’è però una perdita di nutrienti minore.

La scottatura con aria calda è realizzata quando il prodotto è destinato

all’essiccamento, di conseguenza la scottatura rappresenta una sorta di pre-

essiccamento. Viene effettuata con aria calda a basso tenore di umidità.

Alla fine della scottatura il prodotto destinato all’appertizzazione o alla

surgelazione si trova in condizioni delicate a causa della temperatura. Se il prodotto

è destinato all’appertizzazione è indispensabile che venga immediatamente

confezionato e che raggiunga la fase di sterilizzazione il più presto possibile. È

indispensabile raffreddare il prodotto scottato per aspersione se questo deve

sostare per più di qualche minuto con acqua eventualmente acidulata. Se il prodotto

è destinato alla surgelazione deve essere immediatamente raffreddato con acqua e

avviata alla fase di surgelazione. Può essere utile una fase di controllo visivo del

prodotto scottato. 33

1. Descrivi la fase di chiusura e gli accorgimenti da considerare

2. Descrivi le riempitrici e la fase di chiusura

Riempimento dei contenitori

Bisogna tenere presente che l’acqua passando da 20 a 120°C aumenta il suo volume

del 5,85%.

Un contenitore non è in grado di assorbire completamente l’aumento di volume che

avviene durante la fase di sterilizzazione.

È quindi necessario lasciare un spazio di testa all’interno del contenitore.

Questo spazio consente una sterilizzazione in regime di agitazione che favorisce lo

scambio termico; l’aumento di volume ma aumenta anche il rischio che all’interno del

contenitore vi rimanga dell’aria che potrebbe causare un aumento della pressione

durante la sterilizzazione e fenomeni di ossidazione per presenza di O2.

Sempre necessario lavare i contenitori.

Passaggio capovolti sotto getti di acqua calda o vapore.

Il riempimento è sempre meccanizzato, tranne che per alcuni prodotti di nicchia. 34

Possiamo distinguere tre tipi di riempitrici:

Riempitrici per prodotti liquidi a bassa viscosità

 Riempitrici per prodotti liquidi ad alta viscosità

 Riempitrici per prodotti solidi



Riempitrici per prodotti liquidi a bassa viscosità

Imbottigliatrici



Sono macchine usate per lo più in altri settori come quelli delle acque minerali, del

vino e della birra;

nel settore delle conserve vengono usati per le passate di pomodoro, per succhi e

nettari di frutta.

Le bottiglie arrivano tramite un nastro trasportatore. Una ruota sagomata

trasferisce una bottiglia alla volta su di un pistone che si solleva mentre trasporta

la bottiglia intorno al serbatoio cilindrico di alimentazione (campana). Il pistone a

fine corsa preme la bocca della bottiglia contro una valvola, ciò che dà inizio alla fase

di riempimento. Il volume alimentato dipende dalla dimensione del contenitore.

Possono susseguirsi o meno alcune fasi: viene aspirata l’aria presente nella bottiglia

e sostituita con un gas inerte, oppure inizia direttamente la fase di riempimento per

caduta libera che sposta l’aria all’interno del contenitore che viene evacuata

all’esterno. Solitamente si riempie con liquido caldo, o per scorrimento lungo le pareti

della bottiglia, oppure, se c’è la formazione di schiuma, si porta il beccuccio di

riempimento sul fondo che risale man mano che il contenitore si riempie.

Per la creazione dello spazio di testa, si immette del gas inerte sottopressione.

Riempitrici a cilindri dosatori



La campana è collegata ad una serie di cilindri dosatori muniti di pistoni che si

trovano lungo la circonferenza.

Ciascun pistone è provvisto di una rotellina che scorre su una rotaia inclinata, che lo

obbliga a spostarsi verso l’alto e verso il basso. Quando si sposta verso l’alto la

valvola comunica con la campana e fa riempire il dosatore; quando si sposta verso il

basso mette in comunicazione con il contenitore che viene riempito. Sono macchine

precise e il volume alimentato dipende dal cilindro dosatore. Sono usate per

confetture, succhi ricchi in polpa e nettari, salse, baby foods, ecc. e per formati di

modeste dimensioni. 35

Riempitrici a peso



Sono usati per contenitori di grosse dimensioni. I contenitori giungono ad una

bilancia in linea a mezzo di un nastro trasportatore. Quando raggiungono il peso

stabilito l’alimentazione del prodotto si arresta.

Riempitrici lineari



Sono macchine semplici.

I contenitori vengono riempiti totalmente sotto docce trasportati su nastro

trasportatore. Vengono riempiti fino a traboccare, e il troppo pieno viene recuperato

e riciclato. Formazione dello spazio di testa mediante passaggio su piano inclinato.

Si prestano bene per l’aggiunta del liquido di governo a contenitori già riempiti con

solido.

Riempitrici per prodotti liquidi ad elevata viscosità

Sono usate macchine riempitrici a cilindri dosatori del tutto simili a quelle descritte

prima.

Riempitrici per prodotti solidi

Riempitrici a cilindri telescopici



Sono macchine polivalenti sia per quanto riguarda i prodotti, sia per le dimensioni

dei contenitori.

Sono formate da un vassoio circolare di alimentazione che presenta sui bordi una o

più file di fori ai quali sono fissati e diretti verso il basso dei tubi.

Sotto il vassoio è presente un disco forato anch’esso con tubi che sono diretti verso

l’alto; i tubi superiori sono inseriti in quelli inferiori. Ogni coppia di tubi ha la funzione

di dosare il prodotto che deve essere immesso in un contenitore. Questa piastra è

assente lungo un arco della circonferenza per permettere al prodotto contenuto nel

cilindro dosatore di entrare nel contenitore traportato da un trasportatore

sincronizzato.

Questa macchina può essere usata per molti prodotti: piselli e altri legumi, pelati,

mezze pesche, ciliegie, olive... .

Il riempimento dei cilindri con prodotti più o meno sferici è completamente

automatico, per altri prodotti (vedi mezze pesche), può essere necessaria la

presenza di un operatore. 36

Riempitrici lineari



Per prodotti più o meno sferici non molto delicati. Il prodotto all’interno del cilindro

viene sollevato ad opera di lame fissate longitudinalmente al cilindro che lo fanno

ricadere all’interno dei contenitori. Prima dell’uscita della macchina una lama fissa

funge da scolmatore ed il prodotto in eccesso viene riciclato.

Riempitrici a contatore



Sono macchine poco usate. Per prodotti ben calibrati di buona pezzatura. Le

macchine contano i pezzi da introdurre nel contenitore. Consentono una buon

precisione di riempimento.

Naturalmente ogni macchina presenta il suo optimum di velocità, aumentandolo, si

riduce la precisione.

Precisione del riempimento

Secondo il DPR 26 marzo 1980 n. 327 al’art. 67 relativo alle tolleranze di peso o

volume indica che il controllo su eventuali irregolarità va effettuata:

su 10 confezioni per peso (o volume) massimo di 250 g (o ml);

su 5 confezioni peso (o volume) > 250 g (o ml);

su 3 confezioni per peso (o volume) > 1000 g (o ml).

Tolleranza in meno (in %) come media sulle 10, 5, 3 confezioni:

1. ≤ 250 g (o ml): 3%

2. ≤ 1000 g (o ml): 2%

3. < 5000 g (o ml): 1%

4. > 5000 g (o ml): 0%

Su singole confezioni:

1. ≤100g (o ml): 10%

2. ≤300g (o ml): 8%

3. <750g (o ml): 5%

4. <1500g (o ml): 3%

5. >1500g (o ml): 2%

6. >5000g (o ml): 0% 37

Il liquido di governo

Il liquido di governo esplica diverse funzioni:

Facilita il trasferimento del calore durante la fase di sterilizzazione

• Modifica il sapore

• Riduce il rischio di permanenza di aria all’interno del contenitore

•

(no sovrappressioni, no ossidazione)

Intenerisce il prodotto

• 38

Possiamo distinguere diverse tipologie di prodotto in base alla composizione del liquido

di governo:

Tipo di conserva Liquido di governo

Salamoia 1-2% cloruro di sodio, + zucchero, glutammato,

Ortaggi al naturale aromi, spezie in piccole quantità.

Soffritto contenente acqua, zucchero, olio o grassi,

carote,

Ortaggi stufati cipolle, aglio = piatto pronto.

Condimento a base di pomodoro con diversi ingredienti: carne

o estratto di carne, grassi, ortaggi, spezie = piatto pronto.

Ortaggi in salsa

Conserve

e semiconserve

sottolio Olio d’oliva o altri olii alimentari.

Conserve

e semiconserve

sottaceto Aceto eventualmente diluito in acqua + sale, spezie... .

Aceto addizionato di zucchero, a volte olio, sale, spezie,

e

Ortaggi in agrodolce aromi... .

Frutta allo sciroppo Soluzione di zucchero.

Frutta al naturale Soluzione diluita di acidi organici.

Frutta sotto alcol Alcol etilico addizionato di zucchero. 39

Degasatura

Lo scopo di questo processo è quello di eliminare l’aria (e l’ossigeno) dai tessuti, dal

liquido di governo e dallo spazio di testa.

Abbiamo diverse modalità per effettuare la degasatura:

1. PRERISCALDAMETO:

Parziale immersione del contenitore con il suo contenuto in acqua calda in modo da

portare il punto più termicamente sfavorito ad una temperatura dell’ordine di 70-

80°C.

Il contenitore è munito del suo coperchio che non è chiuso.

L’aumento della temperatura provoca l’eliminazione dell’aria che viene scacciata dal

vapore che si forma nello spazio di testa. Si avviano i contenitori chiusi

ermeticamente alla sterilizzazione. Dopo raffreddamento si forma un grado di vuoto

dell’ordine dei 50-70 kPa. Tale trattamento viene effettuato in impianti a tunnel

mezzo nastro trasportatore.

2. RIEMPIMENTO A CALDO:

Si ottiene un grado di vuoto inferiore.

Si riempie il contenitore con il solido caldo, e con il liquido di governo degasato ma

alla temperatura più alta possibile (inferiore a quella di ebollizione), e quindi si

chiude ermeticamente. Si evita, in questo modo la presenza del tunnel, con il

vantaggio di alimentare la sterilizzazione con prodotto già caldo. La chiusura del

contenitore si fa con una sola macchina.

Può prevedere delle varianti, vedi il colpo di vapore: quando si applica il fondello o la

capsula, una lama di vapore a pressione atmosferica lambisce lo spazio si testa

sostituendosi all’aria presente. 40

Chiusura dei contenitori

I contenitori in vetro, sia le bottiglie che i boccali, vengono chiusi mediante capsule

generalmente in banda stagnata verniciata e/o litografata.

L’ermeticità è garantita da una guarnizione di vario tipo posta tra la capsula e il

bordo del contenitore.

Possiamo distinguere due tipologie di chiusura:

Side-seal

 Top-seal.



Le prime sono di impiego poco frequente dove la guarnizione si trova sul bordo

esterno del contenitore.

Le seconde hanno la guarnizione facente parte della capsula.

top-seal

Tra i ricordiamo:

Tappi a corona, usati per chiudere bottiglie.

 Tipo Omnia, non presenta tenuta meccanica e la capsula rimane fissata sul

 contenitore unicamente grazie all’effetto del vuoto esistente all’interno del

contenitore. L’ermeticità è data da un deposito di mastice presente lungo la

circonferenza nella parte inferiore della capsula. (Si usa per i baby food).

Tipo pry-off, tenuta meccanica ed ermeticità sono garantite da una

 guarnizione in gomma solidamente fissata alla capsula che va ad ancorarsi su

un risalto del bordo esterno del boccale.

Tipo twist-off, è quello più usato. L’ermeticità è garantita da un deposito di

 mastice presente lungo la circonferenza, nella parte inferiore della capsula.

La tenuta meccanica è assicurata da sporgenze verso l’interno della capsula

che vanno ad impegnare dei risalti presenti sul bordo esterno del boccale. 41

Trattamento termico

Per i prodotti tipici dell’industria conserviera i trattamenti termici vengono

effettuati sul prodotto confezionato.

Non è possibile, tranne in alcuni casi, realizzare trattamenti HTST poiché la qualità

finale del prodotto, in termini di danno termico, dipende dalla velocità di

trasferimento del calore. Sono però possibili diverse alternative per accelerarla:

1. Aumento della temperatura del fluido di riscaldamento.

È possibile solo in determinate condizioni.

2. Agitazione del contenitore.

La turbolenza creata dall’agitazione all’interno del contenitore consente l’impiego di

temperature più elevate del fluido di riscaldamento, senza che si verifichino danni

termici di prodotto vicino alle pareti.

Inoltre accelera la trasmissione del calore e quindi consente tempi di permanenza

inferiori. L’agitazione del contenitore può avvenire con due modalità:

(a) rotazione assiale; (b) rotazione per capovolgimento (end over- end).

Maggiore è la turbolenza creata dall’agitazione e maggiori saranno i vantaggi.

Generalmente l’agitazione per capovolgimento è più efficiente dell’agitazione assiale.

3. Riduzione di una delle dimensioni del contenitore. 42

Attrezzature impiegate per il trattamento termico

Possiamo dividerle in due categorie:

- quelle che operano a pressione atm (T a 100°C)

- quelle che operano a pressioni superiori a quella atm (T > 100°C)

Queste ultime possono operare in sovrapressione.

Autoclavi aperte



Impianti idonei al trattamento di prodotti confezionati, operano a pressione atm in

discontinuo.

Sono costituite da un recipiente cilindrico ad asse verticale nel quale i contenitori

sono immersi tramite panieri forati.

Il fluido di riscaldamento è costituito da acqua riscaldata da vapore. Vengono usati

in aziende di piccole dimensioni per il trattamento di prodotti acidi, la sterilizzazione

dei quali richiede di raggiungere 90-95 °C.

Sterilizzatori a tunnel



Sono impianti continui, impiegati solitamente per il trattamento di prodotti

confezionati in vetro. Formati da un tunnel nel quale i contenitori sono trasportati

per mezzo di un nastro. Il fluido di riscaldamento è acqua calda alimentata a pioggia;

il tunnel è diviso da diverse zone per consentire il recupero di calore.

Prima dell’uscita dall’impianto i contenitori passano sotto lame di aria compressa per

una loro più o meno asciugatura. Dal momento che gli aumenti e le diminuzioni di

temperatura sono progressivi sono evitati gli choc termici.

Altri impianti continui



Realizzano il trattamento a pressione atm di prodotti confezionati in vetro o banda

stagnata,con la possibilità di realizzare la rotazione assiale. I contenitori percorrono

l’impianto trascinati da una coppia di catene munite di sbarre trasversali, il

trascinamento ne provoca la rotazione assiale. Il contenitore percorre l’impianto

muovendo su piani orizzontali dall’alto al basso. Il passaggio da un piano superiore ad

uno inferiore provoca l’inversione del senso della rotazione che ne aumenta

l’efficienza. Il fluido di riscaldamento è vapore fluente o acqua riscaldata dal vapore

alimentata a pioggia. L’impianto di raffreddamento è alimentato da acqua di rete.

Nella parte finale dell’impianto è presente un sistema ad aria per asciugare i

contenitori. 43

1. Spiegazione dell’evoluzione delle autoclavi

Autoclavi

Sono i primi impianti realizzati per effettuare il trattamento termico a temp.

superiori a 100 °C.

La prima fu nel 1860 di Raymond Chevallier-Appert. Sono impianti a funzionamento

discontinuo.

Autoclavi classiche



Camera cilindrica ad asse prevalentemente verticale. Il fluido di riscaldamento è

rappresentato dal vapore, la condensa del quale è rinviata nel generatore di vapore.

Una volta chiuso il portellone viene alimentato vapore dal basso lasciando aperta una

valvola di sfiato nella parte superiore dell’autoclave, quando da questa esce vapore

pulito si chiude.

La conoscenza della pressione che regna all’interna permette di conoscere la

temperatura (e viceversa).

Al termine del ciclo viene interrotta l’immissione del vapore e si può aprire solo

quando la temperatura è scesa sotto ai 100°C.

Permettono di realizzare cicli di trattamento anche molto diversi in termini di

temperatura e tempo di trattamento.

Svantaggi: elevato consumo energetico, ingombro a parità di capacità produttiva,

qualità dei prodotti in conseguenza delle lunghe fasi di riscaldamento e

raffreddamento.

Sono però impianti ancora molto usati in piccole e medio-piccole aziende e per

produzioni limitate.

Autoclavi a sovrappressione



Operano ad una pressione superiore a quella corrispondente alla temperatura, sia in

sterilizzazione che in raffreddamento.

Vantaggi: poter sterilizzare contenitori che non possono sopportare pressioni

interne superiori a quella esterna neanche per brevissimi periodi; può essere

drasticamente accorciata la fase di raffreddamento irrorando con acqua fredda in

contenitori.

Dal momento che immettere acqua fredda provoca la formazione di condensa e

riduce la pressione della camera, ma fa mantenere pressione e temperature uguali

all’interno del contenitore, per evitare che questo esploda la sovrappressione è

creata mediante aria compressa. La presenza di aria in un’autoclave può creare

problemi, quindi deve essere provvista di un sistema di miscelazione aria-vapore o

meglio che il funzionamento sia a pioggia di acqua. 44

Autoclavi con funzionamento in semicontinuo



È possibile rendere continuo il flusso di prodotto in uscita dalla fase di

sterilizzazione se ciascuna autoclave si trova in una fase diversa del processo

(caricamento dei contenitori, riscaldamento, sterilizzazione, raffreddamento,

scarico dei contenitori). Sono adatte alla grande industria in quanto si tratta di

autoclavi di grandi dimensioni. Ad asse verticale o ad asse orizzontale.

Autoclavi con funzionamento continuo



I contenitori trasportati da carrelli entrano in una precamera a doppia chiusura,

viene chiusa e portata alla pressione che regna nell’autoclave al raggiungimento di

tale pressione il carrello entra nell’autoclave, dove avviene l’irrorazione con acqua

calda. Terminata la sterilizzazione il carrello passa in un’altra precamera con

mantenimento della pressione e si effettua il preraffreddamento con docce d’acqua

fredda. Ad una certa temp. si riduce la pressione fino a quella atm e ciò consente

l’apertura del portellone d’uscita. Si completa a pressione atm il trattamento di

raffreddamento.

Ci sono due tipologie di carrello, a seconda che si debba sterilizzare dei contenitori

in banda stagnata, oppure buste flessibili. Non è prevista agitazione.

Autoclavi rotanti



Autoclavi a sovrappressione a sviluppo orizzontale. Provviste al loro interno di un

rotore che provoca la rotazione del carrello portacontenitori.

Piccolo inconveniente di queste autoclavi è che i contenitori di un carrello non

vengono agitati tutti allo stesso modo in quanto quelli al centro subiscono

un’agitazione diversa da quelli alla periferia che ruotano attorno ad un asse più

lontano dal centro; questo può creare qualche disomogeneità nel trattamento

termico. 45

1. Ne chiede uno dei tre

Sterilizzatori

FMC Pressure Cooker and Cooler (Sterilmatic)



È un impianto continuo, largamente usato nell’industria conserviera.

Costituito da un cilindro a sviluppo orizzontale all’interno del quale ruota un rotore.

Sul rotore nel senso della lunghezza son fissati dei profili a “L”; sulla pare interna

sono fissati dei profilia “T” che forma una spirale continua. La combinazione dei due

profilati genera uno spazio occupato dai contenitori. Per effetto della rotazione del

rotore e della spirale i contenitori avanzano in un percorso a spirale.

L’impianto può essere costituito da solo riscaldatore e raffreddatore, fino, per quelli

più complessi da preriscaldatore, riscaldatore, preraffreddatore a pressione > di

quella atm e raffreddatore a pressione atm.

Il fluido di riscaldamento è vapore e la temperatura di sterilizzazione arriva fino a

136 °C. C’è una versione semplificata per trattamenti fino a 100°C. Previsti recuperi

di calore e di acqua; l’impianto può trattare contenitore di diverse dimensioni.

Velocità di rotazione del rotore variabile, quindi si può variare i tempi di

trattamento. Fino a 1500 contenitori/min.

Hydrolock



È un impianto continuo costituito da una camera cilindrica a sviluppo orizzontale.

Orizzontalmente è divisa in 2: nella parte superiore avviene la sterilizzazione, in

quella inferiore il preraffreddamento alla stessa pressione della camera superiore.

Il riscaldamento è effettuato con vapore o con miscela di aria-vapore se necessaria

una sovrappressione.

I contenitori sono trasportati, all’interno di portacontenitori tubolari, da una coppia

di catene.

Durante il passaggio all’interno dell’impianto i contenitori possono ruotare

assialmente in modo continuo o intermittente. Dal momento che il prodotto entra

direttamente alla temperatura di sterilizzazione, il tempo per portarsi alla t di

sterilizzazione è breve.

La fase di preraffreddamento sottopressione è effettuata con acqua e quindi esce

dall’impianto attraverso la stessa valvola di ingresso e subisce se necessario un

raffreddamento finale a pressione atm.

Massima temperatura di sterilizzazione 143°C con capacita max di 500

contenitori/min. 46

Sterilizzatori idrostatici



Impianto continuo, innovativo, per sterilizzazione del latte in bottiglia. La

sterilizzazione avviene in una camera ad opera del vapore la cui pressione, superiore

a quella atm è mantenuta grazie a due colonne d’acqua (una per l’ingresso dei

contenitori, l’altra per l’uscita). I contenitori inseriti in portacontenitori entrano

nella prima colonna e man mano che scendono verso il basso vengono riscaldati,

mentre aumenta la pressione per l’aumento dell’altezza. Giunti al fondo della colonna

c’è la temperatura che regna nella camera del vapore, qui permango per il tempo

necessario, e poi si avviano alla seconda colonna per il raffreddamento progressivo

e la contemporanea diminuzione della pressione.

L’acqua viene riciclata in controcorrente rispetto ai contenitori. Non ci sono valvole

di ingresso e/o uscita in questo impianto.

Vantaggi: grande capacità lavorativa, limitato ingombro a terra, trattamento molto

uniforme, totale automazione e meccanizzazione, assenza di choc termici, ridotto

consumo di vapore (recupero di energia fino al 70%) e di acqua, possibilità di

agitazione dei contenitori.

Svantaggi: lunghi tempi di riscaldamento e raffreddamento, ingombro in altezza,

costruzione complessa, costo elevato, lunghi tempi per cambiare le condizioni

operative.

Adatto ad aziende grandi che lavorano 24h/24.

Sterilizzatori HTST per prodotti sfusi



La tecnologia HTST è molto diffusa oggi per la sterilizzazione dei prodotti liquidi.

È necessario che una piccola quantità di prodotto sia presente nelle zone di

riscaldamento e di raffreddamento, in modo che sia possibile far aumentare e

diminuire la temperatura del prodotto in tempi rapidissimi. Distinguiamo impianti a

scambio diretto e impianti a scambio indiretto. Questi ultimi più usati nell’industria

conserviera possono essere: a piastre, tubolari (tubo in tubo), a superficie raschiata.

Negli impianti a scambio diretto il preriscaldamento e il raffreddamento finale

avvengono per scambio indiretto con scambiatori a piastre, a tubi. Il prodotto quindi

viene portato a una temperatura dopodiché per iniezione di vapore nel prodotto si

raggiunge quasi istantaneamente le temperatura di sterilizzazione.

Dopo una sosta a questa temperatura per evaporazione flash il prodotto viene

riportato a una temperatura simile a quella precedente la miscelazione con il vapore;

dopo avviene il raffreddamento.

Recupero di calore avviene solo nella zona a scambio indiretto (40-50%), elevato

costo di funzionamento. Il vapore viene a contatto con l’alimento e pertanto deve

essere assolutamente privo di impurezze di ogni tipo. Le condense del vapore sono

acide e fortemente corrosive anche per l’inox. 47

Il prodotto subisce durante l’evaporazione flash una forte degasatura che può in

alcuni casi, essendo ad alta temperatura, deleteria in quando insieme all’aria vengono

eliminati gli aromi.

Principale vantaggio degli scambiatori indiretti è l’elevato recupero di calore (85%).

Anche in questi casi è presente un degasatore posizionato nella fase di

preriscaldamento, con obbiettivo l’eliminazione dell’aria che può provocare fenomeni

ossidativi alle alte temp..

Uno degli inconvenienti di questi impianti è il fenomeno del fouling sulle superfici di

scambio termico, con conseguente riduzione del valore del coeff. globale di scambio

termico. Il progressivo aumento del fouling provoca un aumento di pressione

all’interno dell’impianto che non può superare determinati valori. Gli scambiatori a

tubi sopportano comunque una pressione maggiore.

Per prodotti molto viscosi occorre far ricorso a scambiatori a superficie raschiata,

che possono essere assemblati in serie in modo da effettuare riscaldamento, sosta

e raffreddamento.

Confezionamento

Il prodotto che viene trattato allo stato sfuso deve essere confezionato

asetticamente.

L’accoppiato viene alimentato alla macchina sottoforma di bobina. Una fettuccia di

materiale plastico termosaldabile viene saldata su un bordo; dopo passaggio in un

bagno di acqua ossigenata, l’accoppiato viene foggiato a forma di tubo e i due lembi

vengono termosaldati.

Scendendo verso la zona di riempimento il tubo avvolge un sistema di resistenze

elettriche che provocano lo svolgimento dell’ossigeno nascente dall’acqua ossigenata

che evapora verso l’alto e mantiene in asepsi la parte superiore del tubo in contatto

con l’atm.

Il confezionamento asettico in banda stagnata è poco diffuso in Europa, possiamo

citare due sistemi:

1. Dole

2. Sistema Flash 18 48

1. Il sistema Dole

Consente il confezionamento di prodotti liquidi sterilizzati HTST e raffreddati in

contenitori sterilizzati; l’impianto di sterilizzazione non fa parte del sistema.

I contenitori vengono sterilizzati in un tunnel con vapore surriscaldato a pressione

atm direttamente collegato con una camera mantenuta in leggera sovrappressione a

mezzo aria sterile a temperatura di circa 150 °C, dove avviene il riempimento.

Vantaggio : i prodotti vengono trattati HTST, quindi la qualità è elevata e non dipende

dalla dimensione del contenitore, quindi possibilità di confezionare in contenitori di

grandi dimensioni.

2. Il Flash 18

Consente il riempimento dei contenitori in banda stagnata non precedentemente

sterilizzati, con prodotto sterilizzato HTST caldo.

Anche qui l’impianto di sterilizzazione non fa parte del sistema.

Il prodotto sterilizzato viene inviato alla confezionatrice alla temperatura di 121-

126 °C e confezionato in una camera mantenuta sottopressione, e dopo il contenitore

viene aggraffato.

Una volta riportato il contenitore a pressione atm avviene il raffreddamento con

docce di acqua fredda e l’asciugatura con aria calda.

Vantaggi stanno nella qualità del prodotto per motivi come quelli del Dole, non è

necessaria la presterilizzazione dei contenitori e dei fondelli e riempitrice e

aggraffatrice possono essere di tipo tradizionale basta che operino in ambiente

sottopressione.

Inconveniente è che dal momento che riempimento e aggraffatura avvengono sotto

pressione sono necessarie delle valvole a tenuta per ingresso e uscita dei contenitori.

Semilavorati come passate, concentrati, polpe e succhi concentrati possono venire

confezionati asetticamente in bag-in-drum dalla capacità normalmente di 200 L

costituiti da un sacco in accoppiato plastica-alluminio, presterilizzati con radiazioni

ionizzanti e contenuti in contenitori rigidi.

Il sacco presenta un bocchello cieco di riempimento di materiale plastico. 49

Dispensa del corso opzionale di tecnologie delle conserve di origine vegetale con domande maggiormente richieste all'esame (scritte inizialmente il capitolo).

Argomenti trattati:
1. Struttura e produzione dell'industria delle conserve e semiconserve alimentari. 2. Definizione di conserva
e semiconserva. 3. La conservazione degli alimenti mediante l'uso del calore; la storia di Nicolas Appert;
pastorizzazione e sterilizzazione; la distruzione termica dei microrganismi; concetti di Fo e di Co; 4. La
conservazione degli alimenti mediante l'uso del sale; effetto del sale sui microrganismi; impiego del sale e
delle salamoie; 5. La conservazione degli alimenti mediante acidificazione; acidificazione mediante l'aceto;
acidificazione per fermentazione; 6. Ruolo dell'olio negli alimenti conservati. 7. La conservazione degli
alimenti mediante l'uso degli zuccheri. 9. Le principali operazioni dell'industria delle conserve vegetali; il
lavaggio; la cernita; la calibratura; la mondatura; la snocciolatura; la pelatura; la scottatura; il riempimento
dei contenitori; il liquido di governo; la degasatura; chiusura dei contenitori; il trattamento termico;
conservazione del prodotto finito. 10. Processi di trasformazione. 10.1. Trasformazione del pomodoro;
caratteristiche della pianta e del frutto; raccolta e trasporto; lavaggio e cernita; legislazione; i pomodori
pelati; i concentrati; passata di pomodoro; polpe, cubettati e triturati; succo bevibile; ketchup; fiocchi di
pomodoro; succo di pomodoro in polvere; metodi per il controllo di qualità. 10.2. Produzione dei piselli
appertizzati; caratteristiche della pianta; programmazione delle semine; la raccolta; la trasformazione;
alcuni parametri di qualità. 10.3. Produzione dei fagiolini appertizzati; caratteristiche della pianta; raccolta e
trasporto; trasformazione; alcuni parametri di qualità. 10.4. Sottaceti e prodotti fermentati; cipolle sottaceto;
peperoni sottaceto; cetrioli sottaceto; trasformazione delle olive; crauti. 10.5. Legumi reidratati appertizzati
al naturale; fagioli; ceci; lenticchie. 10.6. Trasformazione industriale degli agrumi; operazioni preliminari;
estrazione del succo e degli oli essenziali; gli oli essenziali; il succo. !0.7. Conserve di frutta allo sciroppo;
legislazione; il liquido di governo; pesche allo sciroppo; pere allo sciroppo; ciliegie allo sciroppo. 11. Il
contenitore classico delle conserve; generalità; costituzione della banda stagnate; controllo della banda
stagnate; alterazioni della banda stagnata dovute al prodotto; struttura, fabbricazione e controllo dei
contenitori.