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Molti degli alimenti che siamo soliti consumare subiscono trattamenti utili ad allungarne la vita commerciale. Tra i trattamenti più utilizzati troviamo quelli che si basano sul controllo della temperatura che a loro volta possono essere trattamenti di sottrazione del calore (refrigerazione, congelamento, surgelazione) e di aggiunta di calore (pastorizzazione, sterilizzazione).
Chiaramente la scelta del tipo di trattamento dipende da molti fattori come lo stato fisico dell’alimento, l’utilizzo che se ne intende fare, la categoria merceologica e la posizione nel mercato che si intende perseguire, ma ingenerale potremmo riassumere i trattamenti e gli alimenti target come di seguito descritti
- Refrigerazione (T. 0 – 10°C): ortofrutticoli, pesce, carne (clicca qui per approfondire la frollatura delle carni)
- Congelamento (T. ≤ -5°C): ortofrutticoli, pesce, carne, piatti ponti
- Surgelazione (T. ≤ -18°C): ortofrutticoli, pesce, carne, piatti ponti
- Pastorizzazione (T. <100°C): latte, vino, bibite, birra, conserve vegetali
- Sterilizzazione (T. >100°C): latte, conserve vegetali, carne, pesce
I trattamenti che si basano sulla sottrazione del calore hanno come obiettivo quello di rallentare, e in alcuni casi bloccare, la proliferazione di microrganismi e l’azione degli enzimi che provocano alterazioni sugli alimenti e, nel caso dei microrganismi, danni alla salute. Al contrario i trattamenti che si basano sull’applicazione del calore mirano alla distruzione parziale o totale di enzimi e microrganismi in grado di alterare gli alimenti e arrecare danno alla salute.
In questo articolo ci soffermeremo sulla pastorizzazione a la sterilizzazione con l’obiettivo di fornire informazioni utili alle piccole aziende che producono alimenti pastorizzatati o sterilizzati con tecniche ancora artigianali e anche a tutte le persone che ancora si dilettano nella produzione di conserve domestiche.
STERILIZZAZIONE
È un processo termico che permette di distruggere le forme vegetative (batteri, muffe, ecc.), le spore (cellule metabolicamente inattive, in grado di resistere a condizioni avverse e riattivarsi quando le condizioni consentono la ripresa dell’attività vegetativa) e la denaturazione degli enzimi responsabili della degradazione dell’alimento. I metodi di sterilizzazione sono diversi ma i più comunemente utilizzato sono
| Tipo di sterilizzazione | Temperatura* | Durata* | Osservazioni |
| Sterilizzazione classica o uppertizzazione | 100-120°C | ≥ 20 min | Effettuata su alimenti inscatolati a bagnomaria o in autoclave |
| UHT indiretto | 140-150°C | Pochi secondi | Effettuato su alimenti sfusi in scambiatore di calore |
| UHT diretto o upperizzazione | 140-150°C | Pochi secondi | Effettuato con iniezione di vapore surriscaldato nel prodotto sfuso |
* tempi e temperature sono puramente indicativi
È chiaro che, soprattutto nei metodi UHT (Ultra High Temperature) diretto e indiretto, è fondamentale che la successiva fase di confezionamento degli sia condotta in condizioni di sterilità per evitare che il prodotto, ormai bonificato, si contamini nuovamente, ma va detto che tali sistemi sono tipici delle imprese strutturate.
Più diffusa, più economica e comunque performante, è la sterilizzazione in autoclave a bagno aperto che consente il raggiungimento di elevate temperature con ingombri minimi e con costi di acquisto, gestione e manutenzione più contenuti rispetto a sistemi UHT diretto, indiretto ed anche a sistemi di sterilizzazione di prodotto confezionato a tunnel.
PASTORIZZAZIONE
A differenza di ciò che avviene per la sterilizzazione, la pastorizzazione non è grado eliminare le spore e non è in grado di inattivare tutte le forme vegetative, consente però la distruzione di tutti i microrganismi patogeni alimentari significativi e la denaturazione di enzimi degradativi.
Viene fatta ad alte temperature ma sotto i 100°C, per un tempo sufficiente alll’inattivazione di escherichia coli, salmonelle, listeria M., oltre ad alcuni enzimi (polifenolossidasi e pectinasi nei vegetali, amilasi e proteasi nei cereali, lipasi e proteasi del latte).
I metodi di sterilizzazione sono diversi ma i più comunemente utilizzato sono:
| Tipo di Pastorizzazione | Temperatura* | Durata* | Osservazioni |
| Pastorizzazione bassa | 60-65°C | 30 min | Vino, birra, latte per caseificazione |
| Pastorizzazione alta | 75-85°C | 2-3 min | In passato utilizzata per il latte |
| Pastorizzazione rapida HTST (High Temperature Short Time) | 75-85°C | 15-20 sec. | Eseguita su prodotti liquidi |
* tempi e temperature sono puramente indicativi
Anche in questo caso esistono diversi sistemi di pastorizzazione che possono agire sul prodotto solido, liquido o confezionato, con diversi metodi
- Discontinuo: richiedono carico e scarico (manuale o automatizzato)
- Bagni aperti: grandi recipienti, inscatolati immersi e riscaldati (<100°C)
- Continui: tunnel in cui passano i prodotti, velocità e lunghezza definiscono il tempo
- Con scambiatori: prodotti liquidi sfusi
il più utilizzato nelle piccole aziende è ancora il sistema discontinuo costituito da un bagnomaria in cui vengono inseriti i prodotti già confezione e sottoposti a calore per un certo tempo.
Quest’ultimo sistema oltre che nelle imprese alimentari è utilizzato anche livello domestico dove le conserve prodotte sono solitamente confezionate e successivamente lasciate bollire in acqua per un certo tempo. A tal proposito consigliamo a chiunque voglia cimentarsi nella produzione di conserve domestiche di consultare attentamente le “Linee Guida per la corretta preparazione delle conserve alimentari in ambito domestico” scaricabile gratuitamente sul sito dal Ministero della Salute (https://www.salute.gov.it/imgs/C_17_pubblicazioni_2176_allegato.pdf).
DETERMINAZIONE DEL TRATTAMENTO TERMICO
Come visto molte tabelle ci restituiscono tempi e temperature precise per la realizzazione di pastorizzazioni e sterilizzazioni ma esistono modelli matematici che consentono di calcolare il tempo di sterilizzazione per un dato microrganismo ad una data temperatura. Tali modelli derivano dalle leggi di Bigelow (2) che consentono di calcolare alcuni importanti parametri
- D(t): tempo di riduzione decimale di un dato microrganismo ovvero il tempo necessario per inattivare il 90% (ovvero per ridurre di 10 volte) della popolazione microbica a una certa temperatura.
- Z: incremento di temperatura per ottenere una riduzione decimale del valore D
- F0: indice di letalità. È il tempo a 121°C necessario a determinare la distruzione di una popolazione microbica avente un valore Z specifico.
La relazione tra i parametri sopra indicati è espressa dalla formula F= D (log a – log b) dove log a- log b indica il numero di riduzioni decimali che si intende ottenere.
Per fare un esempio pratico possiamo dire che se volessimo ridurre di 12 logaritmi (log a – log b=12) la popolazione microbica di Clostridium Botulinum (batterio sporigeno tipico delle conserve alimentari) che ha un valore D a 121,1°C (D121,1) pari a 0,21, sarà necessario procedere con il calcolo di
F0= D121,1(Log a- Log B) = 0,21 x 12 = 2,52
Tale dato ci indica che applicando una temperatura di 121,1°C è possibile ridurre la popolazione microbica di Cl. Botulinum di 12 cicli logaritmici in 2,52 minuti.
Il tempo F0 è calcolabile anche ad altre temperature, infatti a 100°C il valore D del Clostridium Botulinum è pari a D100°C=1,3, pertanto applicando la stessa formula possiamo determinate che a 100°C il la popolazione di Clostridium Botulinum si riduce di 12 cicli logaritmici in 15 minuti
F100°C= D100(Log a- Log B) 1,3 x 12 = 15,6 Al calcolo di tali valori vanno comunque sempre affiancate le procedure di verifica previste dal piano di autocontrollo aziendale e le analisi di shelf-life, ovvero le analisi fatte per determinare la scadenza del prodotto. Il sesto principio del sistema HACCP, infatti, ci impone di verificare il corretto funzionamento del piano di autocontrollo e quindi dei CCP individuati. Il calcolo di F0 infatti non è altro che il CCP di un processo sterilizzazione/pastorizzazione, pertanto oltre al controllo e alla registrazione del raggiungimento dei corretti parametri di tempo e temperatura, devono essere periodicamente condotte, tra le altre, verifiche sul corretto funzionamento della attrezzature (tarature dei termometri del pastorizzatore), analisi degli alimenti per verificare la reale riduzione della popolazione microbica e, appunto la shelf-life.
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Referente: Alessandro Pugliese – Tel: 0664212256 info@icsservizi.com
