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Appunti degli studenti per corsi ed esami del Prof. Cavella Silvana

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Refrigerazione Premium

Esame Operazioni unitarie dell'industria alimentare

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. S. Cavella

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Appunti di Operazioni unitarie dell'industria alimentare. Refrigerazione → operazione di conservazione dei prodotti alimentari nell’intervallo -1¸8°C; Congelamento (e surgelamento) → operazione di conservazione di prodotti alimentari a temperature comprese tra –18 e –30°C; Obiettivi → Stabilizzazione e solidificazione (cristallizzazione/vetrificazione). La refrigerazione consente di preservare la qualità degli alimenti (organolettica, nutrizionale e sicurezza) per diversi giorni, andandone a rallentare i fenomeni di decadimento; infatti le basse temperature di refrigerazione causano una riduzione della velocità di crescita microbica (patogeni e alterativi) e delle reazioni enzimatiche che possono avvenire normalmente all’interno dello stesso. Il congelamento consente di preservare la qualità degli alimenti (organolettica, nutrizionale e sicurezza) per diversi mesi, andandone a inibire i fenomeni di deperimento; infatti le basse temperature di congelamento vanno a bloccare la crescita microbica (patogeni e alterativi) e le reazioni enzimatiche che possono avvenire normalmente all’interno dello stesso. Rispetto alla refrigerazione, il congelamento presenta un vantaggio e uno svantaggio: se da un lato inibisce totalmente la crescita microbica e l’attività degli enzimi presenti nell’alimento (maggiore shelf-life), dall’altra porta alla formazione di macrocristalli di ghiaccio che possono provocare la rottura delle strutture cellulari e quindi una perdita di liquidi organici con conseguente peggioramento della qualità dell’alimento dal punto di vista nutrizionale (perdita di nutrienti) e sensoriale (perdita di struttura e sapore). Attualmente il metodo di conservazione più sicuro risulta essere il surgelamento che consiste nel congelare rapidamente l’alimento fino a raggiungere una temperatura a cuore del prodotto pari o inferiore a -18°C. Ciò conferisce il beneficio del congelamento, cioè l’arresto totale dello sviluppo microbico e dell’attività enzimatica e allo stesso tempo permette il mantenimento ottimale della qualità organolettica e nutrizionale dell’alimento in quanto il rapido congelamento consente la formazione di microcristalli che non vanno a danneggiare le strutture cellulari dell’alimento. [...]
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Metodo matematico Premium

Esame Operazioni unitarie dell'industria alimentare

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. S. Cavella

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Appunti di Operazioni unitarie dell'industria alimentare. Metodo matematico. Il metodo matematico è una procedura di calcolo che consente di stimare il tempo di trattamento in autoclave che garantisce la letalità desiderata, per un alimento già confezionato. Nell’autoclave il prodotto in scatola da sterilizzare è sistemato in un cestello oppure in appositi alloggi e, dopo la sua chiusura, si provvede ad inviare al suo interno un fluido caldo che cederà calore alle confezione consentendone la sterilizzazione. Come fluido caldo generalmente si utilizza vapore ma si può utilizzare anche acqua calda o una miscela liquido-vapore; la scelta va fatta in funzione della temperatura massima che si deve raggiungere durante il trattamento. L’autoclave è a tenuta stagna per fare in modo che il fluido caldo inviato resti al suo interno fino al momento in cui verrà scaricato e viene chiusa poiché al suo interno si raggiungono sia temperature che pressioni elevate. Una volta avvenuto il riscaldamento e raggiunta la temperatura massima (fase di sosta), segue il raffreddamento del prodotto; quindi il fluido caldo viene scaricato e nella stessa autoclave in molti casi viene inviato un fluido freddo che solitamente è acqua fredda. Generalmente la fase di raffreddamento deve essere abbastanza rapida perché durante questa fase si raggiungono delle temperature che sono ottimali per la crescita dei mesofili e quindi dobbiamo evitare che l’alimento permanga a lungo in questo range di temperatura. Il raffreddamento che avviene in autoclave potrebbe anche continuare dopo, e sempre rapidamente, investendo le confezioni con aria fredda o con altra acqua fredda. [...]
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Metodo generale Premium

Esame Operazioni unitarie dell'industria alimentare

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. S. Cavella

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Appunti di Operazioni unitarie dell'industria alimentare. Metodo generale: fino ad ora ci siamo riferiti a modelli matematici (1° e 2° legge di Bigelow) in cui la temperatura è costante: fissata una temperatura necessaria per ottenere un certo numero di riduzioni decimali e noto il tempo di riduzione decimale D del microrganismo, è possibile stabilire il tempo di trattamento necessario (o tempo di morte termica o letalià). Inoltre abbiamo visto che per ottenere uno stesso numero di riduzione decimali si può lavorare a diverse condizioni di temperatura, ad ogni temperatura corrisponde una letalità differente: più alta è la temperatura che scegliamo, più bassa è la letalità. Abbiamo però anche detto che durante pastorizzazione e sterilizzazione la temperatura non è costante ma vi sono tre fasi: una fase di riscaldamento che porta il prodotto dalla sua temperatura iniziale alla temperatura di sosta (o temperatura massima), una fase di sosta in cui il prodotto resta alla temperatura di sosta per un certo intervallo di tempo, anche dell’ordine di secondi, e una fase di raffreddamento che porta il prodotto dalla temperatura di sosta a una temperatura più bassa. Considerando ciò, la storia termica non è più una temperatura costante mantenuta per un certo tempo ma prevede anche due fasi transitorie in cui la temperatura varia nel tempo: il riscaldamento e il raffreddamento. Dobbiamo essere quindi in grado di valutare qual è l’effetto della storia termica sulla letalità di processo anche in queste due fasi. Perché ci può essere un effetto in queste due fasi? Perché il prodotto prima ancora di arrivare alla temperatura di sosta, raggiunge comunque valori di temperatura che sono superiori a quella letale del microrganismo e pertanto ne consegue un determinato effetto sulla letalità. Per cui la letalità di un trattamento reale la dobbiamo sempre calcolare come il contributo tra la letalità in fase di riscaldamento, la letalità in fase di sosta e la letalità in fase di raffreddamento. Per quanto concerne la sosta, la temperatura è costante per cui è direttamente applicabile la prima legge di Bigelow, invece nella fase di riscaldamento e raffreddamento, dove la temperatura è variabile nel tempo dobbiamo andare a valutare la letalità attraverso il Metodo Generale. [...]
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Trattamenti termici ad alta temperatura Premium

Esame Operazioni unitarie dell'industria alimentare

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. S. Cavella

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Appunti di Operazioni unitarie dell'industria alimentare. Trattamenti termici ad alta temperatura. I trattamenti termici ad alta temperatura sono operazioni di conservazione dei prodotti alimentari i cui obiettivi sono: • Sicurezza igienica (per la salute del consumatore: assenza di microrganismi); • Accettabilità (dal punto di vista qualitativo per il consumatore); • Prolungamento della shelf life. Nel corso di un trattamento termico l’alimento è sottoposto a una specifica storia termica di riscaldamento finalizzata alla sua stabilizzazione attraverso l’inattivazione di microrganismi (patogeni e alterativi; cellule vegetative e spore) e di enzimi, minimizzando la perdita di nutrienti e di proprietà sensoriali e quindi minimizzando il decadimento qualitativo dell’alimento indotto proprio dalle alte temperature. STORIA TERMICA: Ci descrive quindi come cambia la temperatura del prodotto nel corso del trattamento termico. Il prodotto è portato prima a una temperatura massima, superiore a quella letale per il microrganismo che dobbiamo abbattere, questa temperatura massima viene mantenuta costante per un tempo definito detto tempo di sosta e poi il prodotto viene raffreddato. Fasi: Aumento T – valore massimo T – sosta per un tempo definito – raffreddamento. I principali trattamenti termici di stabilizzazione sono: • Blanching (o scottatura) • Pastorizzazione • Sterilizzazione commerciale [...]
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Generazione di vapore Premium

Esame Operazioni unitarie dell'industria alimentare

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. S. Cavella

Università Università degli studi di Napoli Federico II

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Appunti di Operazioni unitarie dell'industria alimentare. Generazione di vapore. L’acqua allo stato di vapore può essere utilizzata come fonte di energia e questa energia può essere utilizzata per aumentare la temperatura di altre sostanze, come i prodotti alimentari, con il risultato di ottenere nuovamente acqua condensata allo stato liquido, una volta che l’energia viene trasferita. 1. Sistemi per la generazione di vapore. I sistemi di generazione di vapore o boiler sono progettati per consentire il passaggio di stato liquido-vapore dell’acqua. • Generatori di vapore a tubi di fumo: il calore necessario alla trasformazione liquido-vapore è fornita da gas caldi (prodotti dalla combustione di olio combustibile o gas naturale, biomasse…) che circolano all’interno di tubi che a loro volta sono circondati dall’acqua che subisce il passaggio di fase. • Generatori di vapore a tubi di acqua: il calore necessario alla trasformazione liquido-vapore è fornita da gas caldi (prodotti dalla combustione di olio combustibile o gas naturale, biomasse…) che circolano all’esterno dei tubi dove internamente circola l’acqua che subisce il passaggio di fase. I generatori di vapore a tubi di acqua al giorno d’oggi sono quelli più utilizzati nell’industria alimentare, essi operano generalmente con capacità e pressioni più alte, sono caratterizzati da una grande flessibilità e sono considerati più sicuri. La maggiore sicurezza è dovuta al fatto che, nei generatori di vapore a tubi di acqua, il cambiamento di fase del fluido avviene all’interno di piccole tubazioni mentre nei generatori di vapore a tubi di fumo esso avviene all’interno di un grande recipiente. Quest’ultimo sistema però presenta un vantaggio quando il carico del sistema varia notevolmente nel tempo. [...]
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