La produzione e la conservazione degli alimenti sono componenti essenziali per garantire la sicurezza alimentare, ridurre gli sprechi e mantenere la qualità dei prodotti. Con l’aumento della domanda globale di alimenti freschi e sicuri, la tecnologia ha giocato un ruolo fondamentale nel migliorare i processi di conservazione.
Esistono diversi approcci per prolungare la vita utile degli alimenti, preservandone le proprietà nutritive e sensoriali, tra i principali metodi di conservazione, troviamo tecniche basate su principi fisici, chimici, fisico-chimici e biologici.
Questo articolo si concentrerà sui metodi fisici di conservazione degli alimenti, esplorando come la manipolazione della temperatura, dell’acqua e dell’atmosfera possa prevenire il deterioramento, prolungare la shelf-life e mantenere la sicurezza dei prodotti alimentari.
Metodi fisici di conservazione degli alimenti
I metodi fisici di conservazione degli alimenti si basano su processi che modificano le condizioni ambientali attorno al prodotto, come temperatura, umidità e atmosfera. Questi trattamenti influenzano direttamente l’attività microbica e le reazioni chimiche, ritardando o bloccando il deterioramento degli alimenti. Le tecniche fisiche sono ampiamente utilizzate nell’industria alimentare, spesso in combinazione con altri metodi, per mantenere la qualità e la sicurezza dei prodotti.
Analizziamo ora i principali metodi fisici di conservazione:
Trattamenti con il calore
Il calore è uno dei metodi più antichi e diffusi per conservare gli alimenti, grazie alla sua capacità di inattivare gli enzimi e distruggere i microrganismi.
La sua efficacia dipende da vari fattori, tra cui la carica batterica iniziale, la composizione chimica del cibo e il pH. Esistono diverse tecniche di trattamento termico, ognuna delle quali sfrutta una combinazione specifica di temperatura e tempo per ottenere l’effetto desiderato.
Pastorizzazione
Questo metodo consiste nel riscaldare gli alimenti a temperature sufficienti per distruggere i microrganismi patogeni e la maggior parte dei batteri deterioranti, ma senza eliminare le spore batteriche.
La pastorizzazione è utilizzata principalmente per prodotti deperibili come latte, succhi di frutta e uova liquide.
Dopo il riscaldamento, che avviene a temperature moderate, l’alimento viene raffreddato rapidamente per limitarne ulteriormente il deterioramento. Tuttavia, poiché le spore batteriche possono sopravvivere, i prodotti pastorizzati devono essere conservati al freddo per prevenirne la germinazione.
Sterilizzazione
È una tecnica più drastica rispetto alla pastorizzazione, che mira a eliminare tutte le forme microbiche, comprese le spore.
La sterilizzazione viene realizzata a temperature molto elevate, spesso in ambiente pressurizzato, e permette di ottenere prodotti che possono essere conservati a temperatura ambiente per lunghi periodi.
Tuttavia, nonostante l’efficacia nel distruggere i microrganismi, il prodotto non è completamente asettico: si parla infatti di “sterilità commerciale“, che garantisce una shelf-life estesa ma non illimitata.
Apperitizzazione
Questa tecnica prevede il riscaldamento di alimenti chiusi in contenitori di vetro, utilizzata prevalentemente per conserve di ortaggi, legumi, frutta, carne e pietanze pronte.
La riuscita del processo dipende dall’igiene dei prodotti iniziali e delle attrezzature, nonché dalla corretta esecuzione dei trattamenti preliminari. È una tecnica ampiamente diffusa nel settore delle conserve domestiche e industriali.
Confezionamento asettico
Questa tecnologia si basa sulla sterilizzazione in continuo dell’alimento sfuso, seguita da confezionamento a freddo in un ambiente asettico. Qui, l’alimento e il contenitore vengono sterilizzati separatamente, permettendo di adottare condizioni di sterilizzazione ottimali per ciascuno.
Questo metodo consente di mantenere il valore nutritivo e le caratteristiche organolettiche del prodotto, ed è ampiamente utilizzato per bevande, latte e salse.
Tecniche per l’abbassamento della temperatura
Le basse temperature rappresentano un altro metodo fisico molto efficace per conservare gli alimenti: queste tecniche funzionano rallentando o bloccando l’attività enzimatica e microbica.
Refrigerazione
Viene utilizzata per conservare gli alimenti deperibili a breve termine.
Mantenendo la temperatura tra 0°C e 5°C, la refrigerazione rallenta la crescita microbica e le reazioni enzimatiche, preservando le caratteristiche nutrizionali e sensoriali dei cibi come frutta, verdura, carne e latticini.
Congelazione
Questa tecnica consiste nel sottoporre l’alimento a temperature molto basse (di solito al di sotto dei -18°C), provocando la cristallizzazione dell’acqua all’interno del prodotto.
Il congelamento rallenta drasticamente l’attività microbica e le reazioni chimiche, consentendo di conservare i cibi per lunghi periodi.
Surgelazione
Si tratta di una forma di congelamento rapido che consente di superare rapidamente la zona di cristallizzazione massima. Questo processo evita la formazione di grandi cristalli di ghiaccio, che potrebbero danneggiare la struttura dell’alimento.
La surgelazione è utilizzata principalmente per prodotti come pesce, verdure e alimenti preparati.
Conservazione per sottrazione di acqua
L’acqua è un elemento fondamentale per l’attività microbica e per molte reazioni enzimatiche, in quanto riducendo il contenuto di acqua negli alimenti, è possibile rallentare o interrompere i processi che portano al deterioramento.
Concentrazione
Questa tecnica riduce parzialmente l’acqua presente negli alimenti liquidi, come succhi o latte, aumentando la loro durata di conservazione e riducendo il peso, con vantaggi economici in termini di stoccaggio e trasporto.
Disidratazione
Consiste nell’esporre il prodotto a una fonte di calore allo scopo di rimuovere quasi completamente l’acqua dall’alimento, la forte disidratazione blocca la moltiplicazione dei microrganismi
Essicazione
È una forma di disidratazione che avviene tramite esposizione diretta alla radiazione solare. Si utilizza principalmente per frutta, ortaggi e alcuni tipi di carne.
Liofilizzazione
Questo processo comporta la disidratazione per sublimazione di prodotti precedentemente congelati, in condizioni di sottovuoto, come nei casi di caffè, frutta e verdura.
Conservazione in ambiente modificato
Questa è una tecnica di conservazione mirata ad evitare il contatto dell’ossigeno con la superficie dell’alimento, per questo si utilizzano confezioni chiuse ermeticamente, all’interno del quale l’aria viene sostituita da alcuni gas miscelati.
Atmosfera controllata (CAS)
Utilizzata principalmente per frutta, verdura e fiori, questa tecnica mantiene l’ambiente interno di una cella frigorifera costantemente monitorato e regolato, alterando i livelli di gas come ossigeno e anidride carbonica per prolungare la freschezza del prodotto.
Atmosfera modificata (MAS)
In questo caso, l’atmosfera interna all’imballaggio viene modificata utilizzando gas come anidride carbonica, ossigeno o azoto, per rallentare la crescita microbica. È un metodo ampiamente utilizzato per prodotti confezionati come carne, pesce, pane e formaggi.
Modified Atmosphere Packaging (MAP)
Utilizzato per carne, pesce, affettati, pane, pizza, pasta fresca, formaggi, latte in polvere e caffè in grani o macinato.
Grazie all’utilizzo di confezioni impermeabili a gas e vapor d’acqua, lo stesso principio dei precedenti metodi può essere applicato all’atmosfera interna alle confezioni.
Sistemi di confezionamento sottovuoto
Prevede la rimozione dell’aria dalla confezione, riducendo drasticamente la presenza di ossigeno, il principale responsabile dell’ossidazione e della proliferazione microbica. Questo metodo è ampiamente utilizzato per carni, formaggi e cibi pronti.