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CONSERVAZIONE E TRASFORMAZIONE DEI PRODOTTI

AGROALIMETARI

TECNOLOGIE DELLE CONSERVE

ALIMENTARI

Dott. ssa Nicoletta SinelliUniversitUniversitàà degli Studi di Milano degli Studi di Milano

Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari e MicrobiologichDipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari e Microbiologichee

Via G. Celoria, 2 Via G. Celoria, 2 –– 20133 Milano20133 Milano

Finalità dell’industria delle conserve

1. Mettere a disposizione del consumatore, in ogni luogo ed in ogni stagione, degli alimenti la cui produzione è localizzata nello spazio e nel tempo (stagionalità di alcuni prodotti)

2. Permettere la regolazione su più anni dell’approvvigionamento dei mercati per quegli alimenti la cui produzione è irregolare da un anno all’altro

3. Rispondere alle esigenze della vita moderna offrendo al consumatore prodotti pronti all’uso o consumabili con un minimo dispendio di tempo

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“Alimento consevabile”: prodotto alimentare di origine animale o vegetale che, per effetto di un determinato trattamento o per azione di determinate sostanze, conserva per un tempo più o meno lungo, le sue principali proprietà sensoriali e nutrizionali ed essere così sottratto ad alterazioni che ne pregiudicano la commestibilità

PRE-requisito di un prodotto alimentare

conservato

essere privo di microrganismi patogeni o tossinogeni per il consumatore e non contenere sostanze nocive o tossiche in quantità superiori a quelle che sarebbero normali per il prodotto fresco in questione

CONTROLLO DELLE MATERIE

PRIME

PRODOTTI ALIMENTARI CONSERVATI

CONSERVE

SEMICONSERVE

DEFIZIONE DI CONSERVA

1. Prodotto alimentare confezionato in un recipiente ermetico ai gas, ai liquidi, ai microrganismi nelle normali condizioni d’uso

2. Prodotto alimentare che ha subito un trattamento termico, o altro trattamento autorizzato analogo negli scopi, in grado di inattivare in modo irreversibile gli enzimi e di distruggere i microrganismi che possono alterare l’alimento o renderlo comunque non adatto alla alimentazione umana

Due categorie di conserve:

Conserve non acide: pH ≥ 4.5

Conserve acide: pH ≤ 4.5

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DEFIZIONE DI SEMICONSERVA

Prodotti alimentari conservati la cui stabilità, oltre che dal processo di conservazione adottato, è limitata dalle condizioni ambientali (basse temperature, mantenimento in atmosfera controllata)

2 Categorie:

A. Semiconserva con pH ≥ 4.5, pastorizzata

1. Prodotto alimentare confezionato in un recipiente ermetico ai gas, ai liquidi, ai microrganismi nelle normali condizioni d’uso

2. Che ha subito un trattamento termico, o altro trattamento autorizzato analogo negli scopi, in grado di distruggere la maggior parte dei microrganismi (e comunque tutti i patogeni) e inattivare la maggior parte degli enzimi la cui presenza o proliferazione potrebbe rendere il prodotto improprio all’alimentazione.

3. Tali semiconserve devono avere in etichetta: “da conservare in frigorifero” o “a temperatura di 4-5°C”

B. Semiconserva a qualsiasi pH

Prodotto alimentare reso conservabile per effetto di un trattamento tecnologico o dell’aggiunta di sostanze (consentite dalla legge) che siano in grado di inibire o rallentare la proliferazione microbica e l’attività di enzimi in grado di renderlo improprio all’alimentazione.

Tali semiconserve possono essere posti in contenitori o involucri più o meno ermetici. Appartengono a questa categoria:

prodotti surgelati o congelati

prodotti essiccati, liofilizzati, salati, acidificati per aggiunta di acidi o a seguito di fermentazioni

prodotti sotto alcool, affumicati

N.B. La conservabili delle conserve è indipendente dalle condizioni ambientali purché esse siano normali, mentre la conservabilità delle semiconserve dipende dalle condizioni ambientali.

Es. un prodotto surgelato è conservabile fintanto che viene mantenuto allo stato surgelato e quindi a bassa temperatura

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LA CONSERVAZIONE DEGLI ALIMENTI MEDIANTE L’USO DEL CALORE (Pastorizzazione e Sterilizzazione)

1. Pastorizzazione: trattamento termico che mira alla distruzione delle forme vegetative dei microrganismi (e comunque dei patogeni) e all’ inattivazione degli enzimi termolabili (T <100 °C)

2.Sterilizzazione: trattamento termico che mira alla distruzione delle spore dei microrganismi anche termoresistenti e degli enzimi che possono alterare l’alimento

(T >100 °C)

Poiché gli sporigeni non sopravvivono per pH inferiori a 4.5, un trattamento ad es. effettuato a 75 °C per pochi secondi per un prodotto con pH 3.5 equivale ad una sterilizzazione. Non è lo stesso per il latte che dato il suo pH a 6.8 sono presenti degli sporigeni

Definire i due trattamenti sugli effetti che questi hanno sull’alimento e sulla sua conservabilità

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Appertizzazione: prodotto alimentare, chiuso in un contenitore ermetico e sottoposto ad ebollizione prolungata, è in grado di conservarsi a lungo (Nicolas Appert, 1795).

DISTRUZIONE TERMICA DEI MICRORGANISMI

(equazioni di BIGELOW)

Paster, con la scoperta dei microrganismi e della loro scarsa resistenza al calore, spiegò il fenomeno osservato da Appert.

La distruzione dei microrganismi (o delle spore) ad opera del calore è regolata dalle due leggi di BIGELOW, che rappresentano la cinetica della distruzione termica dei microrganismi

Prima equazione di Bigelow

N= n° di microrganismi o sporet = tempoK = costante di velocità (T-1)- = la popolazione diminuisce

La velocità di riduzione della popolazione è proporzionale ad N (n° di microrganismi per Kg di prodotto)

kNdt

dN−=

•Per una temperatura letale si può integrare la relazione:

I° equazione di BIGELOW

NdNN

No∫ kdt= ∫−t

0

NNoln kt= log

=

NNo

3.2k t

NNo

log =

Dt

2.3/k = D

N0= popolazione iniziale di spore

N = popolazione finale di spore dopo esposizione ad una temperatura letale costante per un tempo t

t = tempo di mantenimento alla temperatura costante

D= tempo di riduzione decimale = tempo di mantenimento a quella temperatura che determina la riduzione di un ordine di grandezza della popolazione di spore

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La prima equazione di Bigelow consente, a temperatura costante, di conoscere la popolazione residua dopo un trattamento effettuato a quella temperatura per un tempo t, conoscendo la popolazione iniziale N ed il D del microrganismo

•corrisponde al tempo necessario per ridurre di 10 volte la popolazione iniziale (cioèper distruggere il 90% dei microrganismi presenti); è quindi una costante caratteristica del processo di distruzione termica ed è funzione della velocità di distruzione.

D: tempo di riduzione decimale

Fattori che influenzano D:

Tipo di microrganismo

Fase di crescita nella quale il microrganismo si trova

Forma in cui il microrganismo si trova : se spora, (D maggiore), se fase vegetativa (D inferiore)

pH del mezzo; tanto più il pH è basso, tanto più D è basso (microrganismo sensibile)

Presenza di sostanze grasse nel mezzo, D aumenta

Presenza di umidità nel mezzo; più facile sterilizzare prodotto umido che di un prodotto secco

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Temperatura

D = f(T)Il tempo di riduzione decimale varia con la Temperatura secondo un’equazione esponenziale del tipo:

D = ae-bT

Considero due temperature diverse: T1 e T2

II° equazione di Bigelow

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bTaeD −= 22

bTaeD −=

11 lnln bTaD −=22 lnln bTaD −=

( )122

1ln TTbDD

−= ( )122

1

3.2log TTb

DD

−=

( )122

1 1log TTzD

D−=

D1 e D2 = valori del tempo di riduzione decimale per un microrganismo (spore) alle temperature rispettivamente T1 e T2

z= intervallo di temperatura che determina la variazione di un ordine di grandezza di D, cioè quell’aumento di temperatura che porta ad una riduzione di 10 volte di D

La seconda equazione di Bigelow consente di calcolare il D ad una certa temperatura conoscendo il D ad una temperatura di riferimento e z

Z varia in funzione del microrganismo e in funzione delle reazioni chimiche:

per le spore: 10 °C (cioè se la temperatura di trattamento termico aumenta di 10 °C si ha un’accelerazione della cinetica di distruzione dei microrganismi di 10 volte, per cui il tempo del trattamento si riduce di 10 volte)

per le forme vegetative: 5 °C

per le reazioni chimiche: 20-50 °C

z rappresenta la dipendenza dalla temperatura della velocità di distruzione di microrganismi

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Lo scopo principale deIla sterilizzazione è quello di distruggere i microrganismi e inattivare gli enzimi, ma non deve alterare il prodotto. Si tratta di ottimizzare il rapporto t/T per raggiungere entrambi gli scopi.

Quindi ai fini della qualità un trattamento termico è tanto migliore quanto più effettuato ad alte temperature per tempi brevi

Questo concetto è alla base dei moderni trattamenti di sterilizzazione ( es UHT = Ultra Hight Temperature, HTST, Hight Temperature, Short time)

Profili tempo-temperatura per diversi sistemi di trattamento termico

Attenzione: il tempo di trattamento termico va riferito al punto più freddo del prodotto. Ad es. per un prodotto solido confezionato in contenitore in banda stagnata il punto piùfreddo è il centro geometrico del contenitore. Per un solido confezionato con liquido di governo e agitazione del contenitore il punto più freddo è il centro del solido al centro geometrico del contenitore (es. piselli)

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LA CONSERVAZIONE DEGLI ALIMENTI MEDIANTE SALE

A. il sale in soluzione acquosa esercita una pressione osmotica. Se un microrganismo si trova in un mezzo ipertonico (maggiore pressione osmotica, cioè maggior concentrazione salina nel mezzo) perde acqua, si disidrata e muore, oppure forma spore. Comunque non è in grado di riprodurre ed alterare alimento

B. Il sale è anche responsabile dell’inibizione della crescita dei microrganismi, in quanto lega l’acqua del mezzo rendendola non disponibile per i microrganismi

aw acqua pura = 1

aw alimenti freschi = 0.99-0.96

L’aggiunta di soluti fa diminuire il valore di aw,, in quanto acqua si lega al soluto aggiunto. Quando il sale si scioglie nell’acqua le forze intermolecolari aumentano, determinando una diminuzione della tensione di vapore della soluzione.

Attività dell’acqua (aw) =

grado di disponibilità dell’acqua nell’alimento

Batteri = aw 0.98-0.96 (per alcune specie = 0.90)

Lieviti = aw 0.88

Muffe = aw 0.80

Batteri alofili = aw 0.75

Muffe xerofile = aw 0.65

Lieviti osmofili = aw 0.61

alofili = microrganismi che vivono ad alte concentrazioni di sale

batteri “sale tolleranti” = vivono sia in presenza di elevate che di deboli concentrazioni di sale

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Molti microrganismi sopportano concentrazioni di sale elevate (oltre il 25%) e sono detti alofili. I microrganismi patogeni sono meno resistenti dei microrganismi banali e raramente sopravvivono per concentrazioni di NaCl superiori al 10% (dato non assoluto perché ha anche molta influenza il mezzo in cui il microrganismo si trova).

C. il sale ha un certo effetto tossico sui microrganismi, in quanto il sodio si combina con anioni presenti nel protoplasma, avendo un effetto letale per i microrganismi e lo ione cloridrico si lega al protoplasma cellulare, causando la morte della cellula.

D. il sale riduce la solubilità dell’ossigeno nel mezzo, ciò che ostacola lo sviluppo dei microrganismi aerobi obbligati , ma favorisce quello degli anaerobi

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Tra le impurezze troviamo:

a. Sostanze organiche, tra cui spore di microrganismi resistenti

b. Ferro, rame in quanto catalizzano reazioni di ossidazione (ingiallimento dei vegetali verdi). Inoltre il ferro può reagire con tannini e sulfuri dando imbrunimenti

c. calcio impartisce una maggiore consistenza ai vegetali, ritardando così gli scambi osmotici; la formazione di Sali di Calcio può dar luogo a formazione di precipitati che sedimentano col tempo e si depositano sottoforma di macchie bianche sui vegetali. Alcuni Sali di calcio possono neutralizzare, almeno parzialmente, l’acido lattico che si forma nella fermentazione, riducendo l’azione settica di tale acido.

d. Sali di Magnesio possono impartire ai prodotti un gusto di amaro

Sale cristallino

96-97 % NaCl

1-3% H2O

+ inquinanti minerali

SalamoieGeneralmente il sale viene impiegato in soluzione (salamoia). L’acqua deve essere potabile. In particolare è importante la durezza dell’acqua espressa in gradi francesi (1 °F = 10 mg/L di carbonato di calcio) per l’effetto di indurimento nei confronti dei vegetali dovuto alla reazione con le pectine.

Salamoie : usate per diversi scopi

1.Salamoie leggere (1-2%) come liquido di governo che si ritrova nel contenitore finale con il prodotto;

2.Salamoie più concentrate per favorire opportune fermentazioni inibendo microrganismi pericolosi (ad es. Fermentazione lattica delle olive: una concentrazione di circa il 10 % consente lo sviluppo dei fermenti lattici ed impedisce quello dei clostridi putrefacenti)

La misura della concentrazione di una salamoia può essere effettuata mediante densimetri che forniscono il valore del peso specifico. Ci sono tabelle che mettono in relazione peso specifico con % NaCl a 15 °C (per temperature diverse occorre apportare una correzione)

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CONSERVAZIONE DEGLI ALIMENTI MEDIANTE ACIDIFICAZIONE

L’effetto conservante deriva dall’abbassamento del pH dell’alimento che inibisce lo sviluppo degli sporigeni ed in particolare dei patogeni, oltre che da una certa tossicitàdegli acidi organici nei confronti dei microrganismi.

Acidi organici più usati:

Acido Acetico (come aceto) per la produzione di sott’aceti

Acido Citrico, aggiunto direttamente

Acido Lattico, per fermentazione, usato per olive, crauti..

NOTA BENE: Non tutti gli acidi organici hanno lo stesso effetto:

• A parità di pH il potere batteriostatico dell’acido Acetico è > ac. Citrico > ac. Lattico

• A parità di concentrazione: ac. Lattico > ac. Acetico > ac. Citrico

In Italia per aceto si intende unicamente il prodotto della fermentazione acetica del vino. Un aceto contiene come minimo il 6% di acido acetico e presenta un pH da 2.8 a 3.3.

La concentrazione minima in acido acetico necessaria per l’inibizione dei microrganismi èmolto variabile e dipende dal tipo di microrganismo

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L’aceto non è un prodotto stabile, per cui è necessario impedire il deterioramento ad opera dei microrganismi del genere Acetobacter, che possono produrre intorbidimenti

Come ?

- trattamento termico blando (pastorizzazione)

- filtrazione attraverso filtri sterilizzanti

- aggiunta di 1-2% Nacl

- presenza di anidride solforica (concentrazione max = 50 mg/L) come residuo.

Generalmente si utilizza aceto bianco che è fisicamente più stabile di quello rosso nel quale sono presenti antociani facilmente ossidabili.

L’aceto subisce sempre un processo di DETANIZZAZIONE: uso di tannino + gelatina, in presenza di bentonite, che provocano una sorta di filtrazione. (decantazione sostanze fenoliche)

L’aceto può venire AROMATIZZATO, mettendolo in infusione con erbe aromatiche, poi si filtra

VANTAGGI: aroma particolare;

effetto batteriostatico, dato dagli oli essenziali

SVANTAGGI: erbe cedono sostanze fenoliche, resine, sostanze facilmente ossidabili; difficile da standardizzare l’aromatizzazione in quanto erbe hanno diverso potere aromatizzante

Possibilità di utilizzare anche:

•oli essenziali estratti , ma non sono facilmente solubili in acqua e i dosaggi devono essere molto precisi;

•Aromi Naturali, ovvero miscele sintetiche di prodotti puri. Sono più stabili e costanti nell’effetto aromatizzante.

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Sebbene non esista una legislazione in merito per i soott’aceti dovrebbero essere utilizzate le seguenti denominazioni:

1. “…aromatizzati con aceto” quando il liquido di governo presenta un’acidità espressa in acido acetico inferiore a 1.2%

2. “…all’aceto” o “..con aceto” quando il liquido di governo presenta un’acidità espressa in acido acetico superiore a 1.2%

3. “…in aceto” quando il liquido di governo presenta un’acidità espressa in acido acetico superiore a 2.2%

I prodotti contenenti aceto sono delle SEMICONSERVE

LA CONSERVAZIONE DEGLI ALIMENTI MEDIANTE L’OLIO

L’olio è utilizzato come liquido di governo in diverse preparazioni alimentari (alcuni prodotti animali, vegetali o di origine ittica).

L’olio non ha effetto conservante nei confronti dei microrganismi, esso unicamente protegge l’alimento nei confronti dell’ossigeno e quindi dalle ossidazioni e conferisce particolari caratteristiche sensoriali.

Si devono abbinare altre tecnologie affinché un prodotto sott’olio si conservi

•Tonno sott’olio viene sterilizzato

•Carciofini e Funghi scottatura in aceto

•Acciughe mantenute sotto sale, perché non sopportano trattamento ad alta temperatura

•Alcuni prodotti carnei vengono salati, addizionati di nitriti e nitrati parzialmente disidratati e poi messi sott’olio

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•Peperone non acido

•scottatura non è un trattamento termico

•olio elimina aria

•alte Temperature di conservazione Botulinum si sviluppa e produce tossina

Un prodotto vegetale o animale con pH superiore a 4.5 messo direttamente sott’olio rappresenta un rischio per la salute a causa del botulino (es. peperoni pelati sulla fiamma e poi messi sott’olio)

LA CONSERVAZIONE DEGLI ALIMENTI MEDIANTE L’USO DELLO ZUCCHERO

L’aggiunta di zucchero ad un alimento altera comunque la crescita microbica:

in concentrazioni modeste (fino a ca 20%): substrato per la crescita microbica

in concentrazioni elevate (superiore al 50% ca): effetto batteriostatico, conservante

EFFETTO CONSERVANTE:

• Esercita pressione osmotica (azione più modesta del sale in quanto le molecole sono di maggiori dimensioni). Per avere effetto tossico devo aggiungere almeno il 50% di zucchero

• Riducono solubilità dell’ossigeno (sfavorisce aerobi, ma favorisce anaerobi)

• Riducono attività dell’acqua

I diversi microrganismi presentano una diversa tolleranza alle alte concentrazioni in zuccheri. I Batteri sono i più sensibili. Esistono comunque specie che sopportano elevate concentrazioni di zucchero (osmofili).

Per una sufficiente garanzia di stabilità microbica occorre raggiungere concentrazioni almeno del 70%. (ad es. lieviti osmofili possono alterare il miele)

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ZUCCHERI UTILIZZABILI:

DESTROSIO: Monosaccaride derivato dal mais, disponibile in forma cristallina; molecola piccola che penetra più velocemente nei tessuti ed esercita maggior pressione osmotica del saccarosio. Buona solubilità in acqua; potere dolcificante < del saccarosio (ca70-80%); molecola più reattiva (reazione di Mayllard)

SCIROPPO DI MAIS: deriva dall’idrolisi dall’amido di mais. Presenta un tenore in solidi superiori al 70% ed in zuccheri riducenti superiori al 20%. Le sue caratteristiche sono diverse a seconda della percentuale in zuccheri riducenti presenti espressi come destrosio equivalente (DE). Maggiore è il valore di DE e più èdolce e fermentescibile.

Basso DE : per frutta sciroppata, marmellate, gelatine dove devono dare viscosità

Alta DE: per succhi, dove interessa effetto dolcificante

ISOGLUCOSIO: sciroppo di mais ad alto tenore in fruttosio, ottenuto per isomerizzazione enzimatica di sciroppi di mais con DE almeno del 95%. Può contenere dal 40 al 90% di fruttosio, il resto è destrosio

FRUTTOSIO: Monosaccaride disponibile solo come sciroppo in quanto è difficilmente cristallizzabile (molto igroscopico). Potere dolcificante del saccarosio: +1.6 rispetto al glucosio; +1.2 rispetto al saccarosio. Il suo sapore dolce è fresco e richiama quello della frutta.

SACCAROSIO: Deriva dalla barbabietola o dalla canna da zucchero. E’ un disaccaride non riducente (no imbrunimento), meno penetrante nei tessuti di destrosio e fruttosio in quanto la sua molecola è più grande.Potere dolcificante =1 (riferimento)

ZUCCHERO INVERTITO: E’ ottenuto dal saccarosio per inversione a mezzo acidi o enzimi. Ne esistono diversi tipi a seconda di quanto è spinta l’inversione e quindi quanto saccarosio non invertito è presente (solitamente: 50% saccarosio, 50% glucosio+fruttosio).Il sapore dolce varia in conseguenza da 1.0 a 1.2 volte quello del saccarosio.

ZUCCHERO D’UVA o MOSTO CONCENTRATO RETTIFICATO: Purificazione del mosto d’uva fino ad ottenere sciroppo zuccherino con 50% destrosio e 50% fruttosio. Messa a punto per elevare il grado zuccherino di mosti destinati alla produzione di vini di alta qualità

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LA CONSERVAZIONE DEGLI ALIMENTI MEDIANTE AFFUMICATURA

Il fumo conferisce ai prodotti particolari caratteristiche sensoriali ed esercita una leggera azione conservante dovuta alla presenza di formaldeide. Poiché comunque questa azione èblanda, la conservabilità deve essere garantita da altre pratiche, quali la parziale disidratazione, l’uso del sale, l’aggiunta di nitrati.

Il fumo contiene un composto ritenuto cancerogeno: il 3-4 benzopirene. I prodotti affumicati devono contenere meno di 1 microgrammo/kg. prodotto

SISTEMI DI AFFUMICATURA

a. METODO A FREDDO: il generatore di fumo è separato dalla camera di affumicamento dove si trova il prodotto. Non si ha la cottura del prodotto; processo molto lungo. Prodotto assorbe solo i costituenti del fumo (vedi figura)

b.METODO A CALDO: la camera di produzione del fumo è la stessa dove c’è il prodotto. Si ha la cottura del prodotto; tempi più brevi. (vedi figura)

ATTENZIONE: Il prodotto non deve ricevere subito effetto di temperatura elevata altrimenti per denaturazione proteine superficiali si forma strato esterno che ostacola successivo scambio termico.

PARAMETRI IMPORTANTI:

•Tipo di legna: Non si devono usare legni resinosi (conifere) perché si formano sostanze volatili con sapore amaro. Di solito si utilizzano scarti della lavorazione del legno di essenze non resinose. Ciascun produttore mescola essenze diverse per conferire caratteristiche tipiche dei prodotti (conservare con cura, altrimenti alterazione che provocano sapore sgradevole al prodotto)

• Opacità del fumo : deve essere fortemente opaco (regolazione aria all’interno del bruciatore)

•Temperatura del fumo

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LE PRINCIPALI OPERAZIONI NELL’INDUSTRIA DELLE CONSERVE VEGETALI

Osservando un generico flow sheet per la produzione di una conserva vegetale appertizzata al naturale possiamo distinguere:

• una fase di ricevimento ed una eventuale conservazione temporanea del prodotto fresco

•una fase di preparazione che mira all’eliminazione di tutto ciò che non è commestibile e non deve essere presente nel prodotto finito (lavaggio, cernita, calibratura, mondatura)

• una fase di pretrattamento che ha lo scopo di modificare la forma, la dimensione, la consistenza, la struttura del prodotto

• una fase di confezionamento, dove il prodotto viene confezionato in contenitori in banda stagnata, in vetro o di altra natura e viene talora addizionato di un liquido di governo

•una fase di trattamento termico di stabilizzazione, seguito da raffreddamento

•una fase di stoccaggio e di distribuzione

1. LAVAGGIOIn molti casi, prima della fase di lavaggio, è utile sottoporre il prodotto ad una rapida cernita, o effettuare una pulitura a secco, per non inquinate inutilmente l’acqua

2. CERNITA

Per cernita si intende la separazione dei prodotti idonei alla trasformazione da quelli che presentano alterazione di varia natura o comunque non idonei alla trasformazione (non sufficientemente maturi, danni meccanici dovuti al trasporti o alla grandine, presenza di muffe, difetti di colore)

• CERNITA MANUALE

• CERNITA MECCANICA

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3. CALIBRATURA

Prodotto suddiviso in lotti aventi caratteristiche omogenee (dimensione omogenee, pesi omogenei, o a volte massa volumica omogenea)

Gli scopi della calibrazione sono essenzialmente due:

a. scopi tecnologici: le attrezzature operano in modo tanto più preciso e più rapido quanto più omogenea è la pezzatura del prodotto. Inoltre trattamenti basati sul trasporto di materia all’interno del prodotto o basati sul trasporto di calore potranno meglio essere ottimizzati quando la pezzatura è omogenea, portando vantaggio al prodotto.

b. scopi commerciali: il consumatore esige che tutti i pezzi all’interno di un contenitore abbiano la stessa dimensione; inoltre dimensioni diverse molto spesso corrispondono a valori commerciali diversi, ed in alcuni casi sono destinabili a linee diverse di lavorazione per l’ottenimento di prodotti diversi

4. MONDATURA

Si tratta di tutta una serie di operazioni che hanno lo scopo di eliminare parti non commestibili del frutto e dell’ortaggio (es. buccia, nocciolo, torsolo, picciolo) o parti comunque danneggiate (es. ammaccature, parti ammuffite). Questo ultimo tipo di mondatura non può essere effettuato che manualmente con l’aiuto di appositi coltelli, mentre gli altri tipi di mondatura sono realizzabili mediante apposite macchine

5. SCOTTATURA

Il prodotto viene fatto passare in acqua bollente o in vapore a pressione atmosferica o aria calda per poco tempo. Viene realizzata sia quando il prodotto è destinato all’appertizzazione, sia quando è destinato alla surgelazione o all'essiccamento (si può fare con aria calda in modo da effettuare un pressicamento)

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OBIETTIVI:• eliminazione dell’aria e quindi dell’ossigeno dai tessuti, riducendo così i fenomeni di ossidazione e di sovrapressione all’interno del contenitore durante la sterilizzazione (si evita il rischio di bombaggio del contenitore)

• completare il lavaggio ed abbattere la carica microbica banale

• modificare la consistenza del prodotto rendendone più agevole il confezionamento (fagiolini)

• eliminare odori sgradevoli (cavoli)

• inattivare enzimi che possono danneggiare il prodotto

• mantenere il colore verdi di alcuni ortaggi ottimizzando il colore verde di alcuni ortaggi

5. CONCENTRAZIONE PER EVAPORAZIONE

Concentrazione: parziale eliminazione del solvente da una soluzione . Il solvente èrappresentato da acqua. Viene effettuata per ridurre i costi di stoccaggio e di trasporto. E’anche una operazione di conservazione in quanto permette di ridurre l’attività dell’acqua del prodotto.

Concentrazione per evaporazione: tecnica più diffusa.

Evaporazione: tecnica di concentrazione in cui una parte del sovente viene allontanato da una soluzione per ebollizione. Si ha anche perdita di composti volatili.

6. RIEMPIMENTO DEI CONTENITORI

CONTENITORI: banda stagnata

vetro (bottiglie, boccali)

buste flessibili in accoppiato

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7. LIQUIDO DI GOVERNO

Nella maggior parte dei casi nel contenitore è necessario aggiungere un liquido di governo.

Vantaggi:

• facilita il trasferimento del calore durante la fase di sterilizzazione

• riduce il rischio di permanenza di aria all’interno del contenitore, evitando sovrappressioni pericolose in fase di sterilizzazione

• riduce ossidazione del prodotto

• modifica il sapore

• intenerisce il prodotto

8. DEGASATURA

SCOPO: nel contenitore minima quantità di aria possibile

9. CHIUSURA DEI CONTENITORI•Aggraffatura del coperchio per i contenitori in banda stagnata

•Avvitatura di una capsula in banda stagnata verniciata e/o litografata per i contenitori in vetro sia per i barattoli che per le bottiglie. L’ermeticità della chiusura è garantita da una guarnizione di vario tipo posta tra la capsula ed il bordo del contenitore.

• Due tipologie di chiusura: side-seal (guarnizione lungo il bordo esterno del

contenitore)

top-seal (guranizione fa parte della capsula)

tappi a corona

Tipo Omnia: capsula rimane fissata sul contenitore solo per effetto del vuoto esistente all’interno del contenitore

Pry-off: tenuta meccanica ed ermeticità garantite da una guranizione in gomma fissata alla capsula, che va ad ancorarsi su un risalto del bordo esterno del boccale

Twist-off: ermeticità garantita da un deposito di mastice presente lungo la circonferenza, nella parte inferiore della capsula. Tenuta meccanica assicurata da sporgenze verso l’interno della capsula che vanno ad impegnare dei risalti, presenti sul bordo esterno del boccale.

Sforzo modesto per l’apertura. No garanzia di avvenuta apertura. Sigillo di carta dopo la sterilizzazione

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11. STOCCAGGIO

•Rendere disponibile nell’arco dell’intero anno prodotti stagionali.

•Prodotto confezionato in contenitori anonimi, viene etichettato secondo il contratto di vendita.

•Rintracciabilità del lotto e automatizzazione dello stoccaggio.

•Temperatura di stoccaggio 10-15 °C e costante, in quanto sbalzi di temperatura formazione di condensa sui contenitori.

•Bassa umidità relativa

•La condensa che si deposita sui contenitori che si trovano nella zona centrale di un pallet evapora difficilmente con il rischio di provocare la formazione di ruggine

10. TRATTAMENTO TERMICO (sterilizzazione-pastorizzazione)

DERIVATI INDUSTRIALI DEL POMODORODERIVATI INDUSTRIALI DEL POMODORO

DEFINIZIONE DI PRODOTTO

LEGISLAZIONE

TECNOLOGIA DI PRODUZIONE

OPERAZIONI: TRATTAMENTO TERMICO, PELATURA, CONCENTRAZIONE

I derivati industriali del pomodoro (pomodori pelati, cubettati, polpe, passate, concentrati, succhi) sono conserve, confezionatein banda stagnata, vetro, poliaccoppiato o altro materiale.

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SCHEMA DI PRODUZIONE DEI DERIVATI INDUSTRIALI DEL POMODORO

ATTUALE NORMATIVA• Legge n° 96 del 10 marzo 1969 e relativo regolamento di esecuzione DPR n° 428 dell’11 aprile 1975 (definizione delle diverse tipologie di prodotto e loro caratteristiche)

• Circolare n° 167/2001 del Ministero delle Attività Produttive (regolamenta la denominazione di vendita della passata e del succo di pomodoro ed affronta i problemi tra la normativa italiana e la regolamentazione comunitaria in materia di aiuti nel settore del pomodoro)

• Regolamento n° 1764/86 della Commissione del 27 maggio 1986;

• Regolamento n° 1593/98 della Commissione del 23 luglio 1998;

• Regolamento n° 1535/2003 della Commissione del 29 agosto 2003 (requisiti minimi per i derivati del pomodoro a seguito dell’istituzione di un regime di aiuti nel settore della trasformazione degli ortofrutticoli)

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DPR 428/75Art.1

- “pomodori pelati”: pomodori di tipo lungo privati della buccia con eventuali aggiunte definite nell’art. 2.

- “semi-concentrato di pomodoro”: succo di pomodoro sottoposto a concentrazione, il cui residuo secco al netto del sale aggiunto non sia inferiore al 12%.

- “concentrato di pomodoro”: ..…, non sia inferiore al 18%

- “doppio concentrato di pomodoro”: .…, non sia inferiore al 28%

- “triplo concentrato di pomodoro”: ..…, non sia inferiore al 36%

- “sestuplo concentrato di pomodoro”: ..…, non sia inferiore al 55%

Secondo il Regolamento CEE 1535/2003 sono concentrati tutti i prodotti aventi residuo secco minimo, al netto del sale aggiunto, pari al 12 %

DPR 428/75Art. 2

Requisiti minimi per i pomodori pelati:

- colore, odore e sapore caratteristici del pomodoro maturo e sano

- assenza di larve di parassiti e di alterazioni di natura parassitaria interessanti l’esterno e/o l’interno del frutto

- peso del prodotto sgocciolato non inferiore al 60% del peso netto

- presenza di pomodori interi per non meno del 65% del peso sgocciolato (non meno del 70% per contenitori con peso netto non superiore a 400g)

- residuo secco al netto del sale aggiunto non inferiore al 4%

- contenuto medio di bucce determinato su almeno 5 contenitori nonsuperiore a 3 cm2 ogni 100 g. In un singolo contenitore non superiore al quadruplo di tale limite.

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DPR 428/75Art. 2 Requisiti minimi per i pomodori pelati

Possono essere denominati di qualità superiore se:

- peso sgocciolato non inferiore al 70% del peso netto

- residuo secco al netto del sale aggiunto non inferiore al 4,5%

- contenuto medio di bucce determinato su almeno 5 contenitori non superiore a 1,5 cm2 ogni 100 g. In un singolo contenitore non superiore al quadruplo di tale limite.

Ai pomodori pelati è consentita l’aggiunta (da dichiarare in etichetta) di succo di pomodoro parzialmente concentrato avente residuo secco non inferiore all’8% o di semi-concentrato di pomodoro in misura tale, in questo caso, che il residuo secco del prodotto, al netto del sale aggiunto, non sia inferiore al 6%.

In caso di aggiunte il limite per le muffe (metodo di Howard) è di 30 campi positivi per la qualità superiore e 40 per la qualità normale.

E’ consentita l’aggiunta di cloruro di sodio in misura tale che la percentuale di cloruri (espressi come cloruro di sodio) non superi il 20% del residuo secco. E’ inoltre consentita l’aggiunta di foglie di basilico.

DPR 428/75 verso Regolamento CEE 1764/86Il regolamento comunitario differisce in alcuni punti.

Nel regolamento CEE il peso del prodotto sgocciolato è espresso come segue: non inferiore al 56 % della capacità in acqua del contenitore, mentre la presenza di pomodori interi non deve essere meno del 65% del peso sgocciolato, senza distinzione di formato.

Il contenuto medio di bucce ammesse è analogo a quello previsto dalla legislazione italiana ma è espresso come “non superiore a 300 cm2 per 10 kg di prodotto”; è inoltre prevista una superficie complessiva di difetti, che non deve essere superiore a 35 cm2 per 10 kg di prodotto.

Ai pomodori pelati possono essere aggiunti: acqua, succo e concentrato di pomodoro, spezie naturali, erbe aromatiche e relativi estratti; il cloruro di sodio deve essere presente in misura non superiore al 3 % del peso netto; il valore di pH non deve essere superiore a 4,5.

La conta delle muffe dare un numero di campi positivi non superiore al 50 % (valore meno restrittivo rispetto alla legislazione nazionale).

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DPR 428/75Art. 3 Requisiti minimi per i concentrati di pomodoro:

- colore, odore e sapore tipici del prodotto ottenuto da pomodoro sano e maturo

- assenza di accentuata di separazione di siero, di presenza di grumi e frammenti di pomodoro

- rapporto zuccheri (percentuale di zuccheri riferita al peso secco al netto del sale aggiunto): non inferiore a 42 (non inferiore a 40 se il rapporto acidità non èsuperiore a 8,5)

- rapporto acidità (percentuale di acidi, espressi come acido citrico monoidrato, riferita al peso secco al netto del sale aggiunto: non superiore a 9,5 (non superiore a 10 se il rapporto zuccheri non è inferiore a 44)

- acidità volatile, espressa in acido acetico, non superiore a 0,40% del residuo secco al netto del sale aggiunto

- impurità minerali: non superiori allo 0,10% del residuo secco al netto del sale aggiunto

DPR 428/75Art. 3 Requisiti minimi per i concentrati di pomodoro:

- muffe (determinate con il metodo di Howard) non superiori a 60 campi positivi I concentrati possono essere dichiarati di qualità superiore se:- rapporto zuccheri non inferiore a 48 (non inferiore a 46 se il rapporto aciditànon è superiore a 8)- rapporto acidità non superiore a 8,5 (non superiore a 9,0 se il rapporto zuccheri non è inferiore a 49)- acidità volatile non superiore a 0,20% del residuo secco al netto del sale aggiunto- impurità minerali: non superiori a 0,05% del residuo secco al netto del sale aggiunto- muffe: non superiori a 50 campi positivi.Ai concentrati è possibile aggiungere cloruro di sodio fino al limite massimo della concentrazione in cloruri (espressi come cloruro di sodio) del 10% del residuo secco e qualche foglia di basilico.

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DPR 428/75

Nell’articolo 6 vengono riportate le caratteristiche limite per i concentrati;se anche una sola delle caratteristiche è al di fuori dei valori indicati il prodotto non può essere rilavorato e comunque non è destinabile all’alimentazione umana:- rapporto zuccheri inferiore a 35- rapporto acidità superiore a 12- acidità volatile superiore allo 0,80% del residuo secco al netto del sale aggiunto- impurità minerali superiori allo 0,15% del residuo secco al netto del sale aggiunto- colore, odore o sapore anomali.

Passata di pomodoroLa passata può essere definita “succo di pomodoro” secondo il Regolamento CEE 1535/2003: “il succo di pomodori freschi, passato al setaccio per eliminare le bucce, i semi ed altre parti consistenti avente, eventualmente previa concentrazione, un tenore in sostanza secca inferiore al 12 %”.

Di conseguenza i requisiti qualitativi del succo di pomodoro, previsti dal Regolamento CEE 1764/86, dovrebbero essere ritenuti validi per la passata. Essi sono simili a quelli per i concentrati con alcune differenze:

- è permesso l’uso dell’acido ascorbico in misura non superiore allo 0,03 % in peso nella produzione del succo di pomodoro avente un residuo secco inferiore al 7 %

- la quantità di d cloruro di sodio aggiunto non deve superare il 3 % in peso del prodotto

- per il succo di pomodoro con un tenore in residuo secco inferiore all’8 % la percentuale massima di campi positivi nella conta delle muffe è ridotta proporzionalmente al residuo secco

- il tenore in acido lattico non deve essere superiore all’1 % del residuo secco al netto del sale aggiunto.

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Passata di pomodoroSul mercato possono essere presenti due tipi di passate:

Prodotto ottenuto dal pomodoro fresco (è facoltativo precisare che èottenuta da pomodoro fresco)

Prodotto ottenuto dal concentrato ridiluito, per questo tipo la Circolare 167/2001 stabilisce che sull’etichetta debba figurare la dicitura “Passata di pomodoro ottenuta da concentrato”.

Cubettati, polpe e trituratiCubettati, polpe e triturati non sono contemplati dalle normative italiane, mentre per il Regolamento CEE 1764/86 sono compresi nei pomodori pelati. Pertanto valgono i limiti, a loro applicabili, dei pelati. Unica eccezione è il contenuto di bucce che non deve superare i 1250 cm2

per 10 kg di peso.

Il pomodoro è un frutto (bacca carnosa o ovulo pieno) di forme diverse (tondo, allungato o lungo), di dimensioni diverse (bacche con peso ≤ 20 g, fino a bacche con peso di 200 g per alcune varietà da tavola).

Il prodotto per industria pesa dai 50 g agli 80 g, per le varietàtonde e fino a 100 g per le varietà lunghe da pelato; le possibili conformazioni superficiali sono: liscia, senza ondulazioni, costoluta con cicatrici e semicostoluta.

Il frutto presenta un picciolo che lo lega alla pianta; il punto del picciolo, in cui avviene il distacco del frutto in fase di raccolta, viene detto nodo; in base ad esso si possono dividere le varietà in:

normale = il nodo si trova ad alcuni cm di distanza dal frutto;

joitless = il nodo non esiste;

arthritic = il nodo si rompe difficilmente.

Queste ultime due varietà sono preferite in quanto rendono la raccolta meccanica più semplice, causando il distacco del frutto senza picciolo.

Caratteristiche della materia prima pomodoro

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Forme del pomodoro

Dal punto di vista morfologico la bacca può essere divisa in:

EPICARPO (buccia) = pellicola di colore giallo;

MESOCARPO (polpa) = costituito da cellule tondo-ovoidali che contengono un liquido paglierino nel quale sono disciolti diversi costituenti (zuccheri, sali, acidi, sostanze azotate, etc.) oltre ai granuli di licopene (pigmento rosso non idrosolubile). Il mesocarpo contiene inoltre sottili vasi costituiti da lignina, cellulosa, emicellulosa e sostanze pectiche;

ENDOCARPO = è costituito dalle logge seminali e dall’asse stilare, che porta i semi.

La composizione della bacca matura dipende dalla cultivar e dalle condizioni pedo-climatiche della zona di produzione.

Caratteristiche della materia prima pomodoro

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A: epicarpo o buccia, B: mesocarpo o polpa, C: setti, D: endocarpo, E: cavità seminale o loggia, F: tessuto placentare, G: semi, H: fasci fibrovascolari, I: asse stilare, L: inserzione peduncolo, M: apice.

Qualità della materia prima agricolaIndipendentemente dal prodotto finito che si desidera ottenere, il pomodoro da industria si deve presentare perfettamente maturo (colore rosso omogeneo su tutta la superficie, compresa l’area vicina al punto di attacco del picciolo) e deve possedere un elevato residuo secco. Deve essere integro, essere privo di alterazioni superficiali o interne (marciume dell’asse stilare), ed essere il più possibile esente da materiale inerte (sassi, sabbia, terra) e materiale vegetale estraneo.

La qualità del prodotto industriale finito (pomodoro trasformato) dipende da vari fattori:

qualità della materia prima agricola;

condizioni di raccolta e conferimento;

tecnologia di trasformazione;

condizioni di stoccaggio e distribuzione del prodotto finito.

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Qualità della materia prima agricolaLa presenza di frutti rotti o marci provoca:

inquinamento del resto del prodotto prima della trasformazione industriale; ciò significa un danno economico per l’azienda;

maggiori oneri per la depurazione delle acque di scarico.

La presenza di materiali inerti (MOT = Materials other than tomatoes; es.: sabbia, sassi o terriccio) provoca:

maggiore onerosità dello smaltimento dei rifiuti;

sedimentazioni nelle vasche di ricevimento: ciò porta cariche microbiche elevate ed eventuali alterazioni del prodotto;

deterioramento degli organi meccanici necessari alla movimentazione del prodotto in ingresso.

La presenza di materiale vegetale estraneo, se non accuratamente eliminato nelle fasi preliminari, può causare la riduzione della funzionalità di alcuni impianti a causa di depositi di materiale estraneo sulle pareti degli scambiatori.

La presenza di frutti immaturi ha come conseguenza un aumento dei costi per una più dettagliata cernita.

Qualità della materia prima agricola dipendente dalla destinazione

Pomodoro da pelato· forma del frutto: il frutto deve avere una forma allungata: si dice che il rapporto l/d deve essere maggiore di 1.3;

· caratteristiche morfologiche: asse stilare poco sviluppato, logge turgide di succo ed elevata pigmentazione;

· pelabilità e presenza di difetti: la buccia, per favorire la pelatura, deve essere robusta e deve staccarsi con facilità dai tessuti sottostanti. Difetti quali spaccature, cicatrici, lesioni parassitarie, parti verdi ecc., costituiscono degli inconvenienti molto gravi perché ostacolano l’operazione di pelatura. Il più grave di questi difetti è il marciume apicale, che può determinare la crescita di muffe saprofite che possono penetrare fino all’asse stilare;

· contenuto cellulosico e pectinico: elevato per dare consistenza e per favorire l’integrità del frutto;

. pH: può variare da 3.9 a 4.6; se è maggiore di 4.3 si possono sviluppare alcuni clostridi e si rende quindi necessario un trattamento termico di sterilizzazione piùdrastico.

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Pomodoro per pelati esente da difetti

Pomodoro per pelati che presenta porzione superiore e fittone decolorati

Pomodoro da concentrato:

•estratto secco: un contenuto iniziale elevato determina, dal punto di vista economico, una maggiore resa di trasformazione, una riduzione dei costi energetici ed un aumento della potenzialità delle linee, dal punto di vista qualitativo un minore danno termico e un minore tempo di trattamento;

•colore: deve essere intenso; è determinato dalla presenza dellicopene, la cui formazione dipende dai periodi di soleggiamento diretto dei frutti in quanto avviene a temperature comprese tra i 12 e i 32 °C. La condizione ottimale è data da una temperatura elevata e una copertura fogliare. Quest’ultima da un lato evita l’azione diretta del sole favorendo una miglior formazione di colore rosso e dall’altro riduce la potenzialità delle macchine per la raccolta e rende più probabile la presenza di parassiti;

•contenuto cellulosico: abbastanza elevato.

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Pomodoro da polpa:

· Stesse caratteristiche richieste per il pomodoro da pelati (asse stilare non troppo sviluppato e non decolorato, pelabilità, bassi valori di pH, assenza di parti guaste); uniformità del colore; ridotto contenuto di semi; elevato patrimonio aromatico e sapido dei frutti.

Pomodoro per succhi e passate:

· Elevato contenuto di sostanze solubili e insolubili, in quanto un elevato contenuto di pectina consente la riduzione dei trattamenti termici necessari per la concentrazione nella produzione di passate;

· Per i succhi da bere sono preferite le varietà a basso contenuto cellulosico e ad elevata sapidità;

· Per le passate sono preferite le varietà ad elevato potere condente, cioè ad elevato contenuto pectinico e cellulosico;

· In ogni caso basso valore di pH.

RACCOLTA

CONFERIMENTO

LAVAGGIO

CERNITA

LINEA SUCCO LINEA PEZZI INTERI

PELATIPASSATA

POLPACONCENTRATO

SUCCO DA BERE CUBETTATO

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All’arrivo del pomodoro sul piazzale dell’azienda si procede al prelievo del campione per valutarne le caratteristiche qualitative: pH, °Brix, colore, presenza di materiale estraneo, presenza di pomodori marci o rotti.

RACCOLTA

CONFERIMENTO

Meccanismo attraverso il quale una sonda si immerge nel cassone del camion, preleva il campione, lo scarica in un contenitore che andrà al laboratorio per il controllo.

CAMPIONAMENTO

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Dal camion, aperture appositamente predisposte (saracinesche di svuotamento) permettono lo scarico del pomodoro in apposite canalizzazioni che portano il prodotto in vasche (piscine) nelle quali si effettua un primo lavaggio e il raffreddamento del prodotto.

Un sistema di lance manovrate manualmente o automaticamente inietta acqua nella massa di pomodoro favorendo l’afflusso e il trasferimento del pomodoro nella vasca.

CONFERIMENTO

Un’altra modalità di conferimento del prodotto prevede la consegna del prodotto in bins. Al fine di evitare, durante la sosta sui piazzali, un eccessivo surriscaldamento del pomodoro si dovrebbero disporre i bins in modo da lasciare dei corridoi che consentano la circolazione dell’aria. Sarebbe bene che i bins venissero stoccati al coperto (tettoie) per evitare i raggi diretti del sole. I piazzali devono permettere una agevole e frequente pulizia al fine di evitare la proliferazione di muffe ed altri microrganismi.

CONFERIMENTO

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PISCINE PER IL RICEVIMENTO DEL POMODORO DA TRASFORMARE

LAVAGGIO

SCARICO POMODORO E SMISTAMENTO DEL PRODOTTO NELLE VASCHE

LAVAGGIO

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LAVAGGIO

L’operazione di lavaggio è necessaria qualunque sia il processo di lavorazione del pomodoro. L’operazione elimina dal pomodoro destinato alla lavorazione tutte le sostanze estranee che provengono dalla raccolta, come: materiale verde, terra, sabbia e sporcizia varia, parassiti animali e vegetali, residui di trattamenti antiparassitari.

Il lavaggio avviene in due momenti: un prelavaggio e un lavaggio di finitura; il prelavaggio può essere sostituito dal ricevimento del prodotto in vasche di sosta o piscine. In alternativa il prelavaggio viene effettuato in vasche di capacità modesta, nelle quali i frutti sono continuamente in movimento perchéinvestiti da aria sotto pressione, inviata dal fondo o dalle pareti della vasca. La movimentazione dell’acqua facilita la pulizia delle bacche. I frutti passano poi nella vasca di finitura con acqua pulita. E’ possibile che questa fase sia integrata o sostituita da un lavaggio per aspersione.

In ogni caso l’acqua utilizzata si muove in controcorrente rispetto al pomodoroe viene parzialmente filtrata e riciclata.

CERNITA

Tramite un sistema di nastri trasportatori a rulli il pomodoro viene prelevato dalle vasche di lavaggio ed inviato alla cernita; questa operazione viene effettuata manualmente: i frutti vengono alimentati su un nastro, che scorre in posizione orizzontale, sotto lo sguardo degli addetti alla selezione. La cernita è facilitata dal fatto che il nastro trasportatore, essendo a rulli, consente la rotazione dei frutti che possono essere osservati dagli addetti su tutti i lati. I materiali scartati vengono eliminati attraverso dei piccoli nastri a rulli o a tappeto posti sopra o a lato del nastro per la cernita.

Per ottimizzare la fase di cernita è indispensabile:

• giusto rapporto tra lunghezza e larghezza del piano, adeguato numero di addetti, adatta velocità di avanzamento del nastro, corretta quantità dei frutti da esaminare;

• buona illuminazione della zona adibita alla cernita;

• frequente avvicendamento degli operai addetti all’operazione;

• regolarità di rifornimento dei nastri di cernita.

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Cernita manuale

CERNITA

Cernita non manuale, valutazione ottica del colore.Sostituisce per elevate produzioni la cernita manuale: usata per polpe, cubettati, concentrati.

CERNITA

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CERNITACernita/calibrazione meccanica (indirizza il prodotto alla lavorazione più adatta)

Diverse tipologie di prodotto ottenute dalla cernita: pomodoro idoneo; pomodoro piccolo e verde (eventualmente indirizzato ad altra lavorazione), pomodoro rotto.

Materiale recuperato dalle vasche di lavaggio (piscine).

CERNITA

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RACCOLTA

CONFERIMENTO

LAVAGGIO

CERNITA

LINEA SUCCO LINEA PEZZI INTERI

POMODORO

PASSATA

POLPACONCENTRATO

SUCCO DA BERE CUBETTATO

PELATI

LINEA PEZZI INTERI OPERAZIONI PRELIMINARI

PELATURA

INSCATOLAMENTO

POMODORI PELATI

POMODORO

COLMATURA E AGGRAFFATURA

SOTTOVUOTO

CERNITA POMODORO PELATO

AGGIUNTA SUCCO

PREAGGRAFFATURA

PRERISCALDAMENTO

AGGRAFFATURA

TRATTAMENTO TERMICO

RAFFREDDAMENTO SCATOLE

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La pelatura consiste nello scollamento della buccia dalla polpa:questa operazione deve essere molto superficiale e viene effettuata tramite un’azione fisica o chimica.Attualmente vengono utilizzate quasi esclusivamente due tipi di pelatrici: pelatrici meccaniche e pelatrici a salto di pressione.

PELATURA

Nelle pelatrici meccaniche il prodotto è sottoposto a scottatura in acqua, seguita da un’incisione e una rimozione delle bucce con apposite macchine. La scottatura viene effettuata in una vasca munita di pale che guidano il pomodoro attraverso un percorso in acqua calda. La temperatura viene mantenuta tramite l’immissione di vapore (la temperatura varia tra 94 e 98 °C; il tempo tra i 15 e 40 secondi).

Associata alla scottatrice vi è una calibratrice, che ha la funzione di eliminare pomodori troppo molli o a pezzi, di calibrare e orientare i pomodori. Questa macchina è costituita da un nastro trasportatore inclinato portante due serie di rulli, una fissa e l’altra distanziata a seconda del calibro desiderato. Lacalibratrice può essere posta prima della scottatrice, ottenendo così il vantaggio di un minore consumo di vapore, oppure dopo la scottatura.

PELATURA

Durante il passaggio nella scottatricesi ha lo scollamento della buccia dalla polpa; la buccia deve essere poi separata ed eliminata. Il pomodoro, scottato e orientato, viene posto tra due ganasce di materiale plastico a forma di V ed inviato sotto coltelli rotativi che lo incidono longitudinalmente. Successivamente le due ganasce a V si avvicinano sempre di più trattenendo le bucce, mentre il frutto pelato viene espulso.

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PELATURAPelatrice a sei canali

PELATURA

La pelatrice a salto di pressione permette di pelare pomodori di qualsiasi forma e dimensione, dopo averli sottoposti solo al lavaggio e alla cernita.

Il prodotto caricato su un nastro a facchini, entra in un contenitore attraverso una valvola a stella. Il contenitore è fisso ed ha al suo interno una specie di cestello, in grado di ruotare, nel quale avviene la scottatura a pressione atmosferica o sotto pressione e il raffreddamento (ad acqua e/o sotto vuoto) del prodotto. Questo viene poi scaricato mediante un’altra valvola a stella; tali valvole sono in grado di mantenere la differenza di pressione tra ambiente interno ed esterno, garantendo continuità di lavoro.

Il prodotto all’interno del contenitore subisce dapprima un innalzamento della temperatura tramite vapore in sovrapressione a 120-135 °C e poi, passando attraverso la valvola di uscita, subisce un brusco abbassamento di pressione che provoca l’immediata vaporizzazione dell’acqua sottostante la buccia. La buccia scoppia lacerandosi in più punti. Il pomodoro viene poi inviato alseparapelli per l’eliminazione della buccia.

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PELATURA

Un piano separa pelli è un nastro trasportatore inclinato costituito da rulli ricoperti di gomma zigrinata, che, ruotando l’uno contro l’altro, strappano gli eventuali brandelli di buccia rimasti, completando la pelatura.

Viene impiegato dopo pelatura a salto di pressione, ma anche come finitura (rimozione di residui di buccia aderenti alla polpa) nella produzione di pelati con rimozione meccanica della buccia.

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PELATURA

Altri sistemi di pelatura basati su interventi fisici e chimici.

Pelatura crazoenzimatica: il pomodoro viene immesso in una salamoia di cloruro di calcio alla temperatura di -22 °C per un tempo di 25-30 secondi e successivamente riscaldato per alcuni minuti ad una temperatura maggiore di 45 °C. Durante il congelamento della zona sottostante la buccia si ha liberazione di enzimipectolitici, che nella fase di riscaldamento agiscono sulle sostanze pectiche che legano la polpa alla buccia, provocandone lo scollamento.

Pelatura con soda: Il pomodoro viene immerso in un bagno di soda caustica a concentrazioni del 16-20 %, ad una temperatura di almeno 90 °C per un tempo di 20-30 secondi e lasciato poi in sosta per 45-60 secondi; subito dopo viene lavato con acqua per evitare un aumento del pH ed eventuali perdite di prodotto. Questo tipo di pelatrice è quella che provoca il più alto carico inquinante nelle acque di scottatura; per questo anche negli Stati Uniti dove veniva usata è stata abbandonata.

Pelatura criogenica: il pomodoro viene irrorato con azoto liquido; si ha il congelamento della buccia, che diventa facilmente asportabile attraverso una spazzola o comunque con un’azione meccanica di pulitura. Tecnica molto costosa che viene utilizzata soprattutto per i pomodori surgelati.

CERNITA POMODORO PELATO

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CERNITA POMODORO PELATOOltre alla cernita iniziale ne viene eseguita un’altra dopo la pelatura allo scopo di eliminare eventuali pomodori danneggiati, frammenti di bucce residue e frutti gialli. La cernita viene fatta manualmente su piani in movimento in acciaio inox o in gomma. Questa cernita deve essere molto accurata nel caso di pelatura a salto di pressione.

INSCATOLAMENTO

Le riempitrici solitamente impiegate sono a piatto rotante e possono necessitare di un intervento finale manuale per sistemare il prodotto nelle scatole. Queste riempitrici, dette a cilindri telescopici, sono indicate per riempire le scatole con materiale in pezzi.Il prodotto, caricato nella campana di alimentazione, viene sospinto nei cilindri telescopici (così chiamati perché costituiti da due cilindri l’uno nell’altro: quello superiore attaccato alla campana e l’altro al piano sottostante). La presenza dei cilindri telescopici conferisce alla riempitrice una grande flessibilità, in quanto permette di variare i volumi di riempimento, modificando, mediante variazione della distanza tra i piani dellariempitrice, il volume dei cilindri. Tutto il sistema è in rotazione: la linea che porta le scatole vuote arriva sotto ad un cilindro che ruotando si viene a trovare in una posizione in cui non avendo più il piano sottostante, scarica il prodotto nella scatola. I cilindri telescopici servono dunque per predosare il prodotto con cui si vuole riempire le scatole. La macchina può essere dotata di una spazzola che serve ad indirizzare il prodotto nei cilindri.

INSCATOLAMENTO

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La scatola riempita con il prodotto viene preaggraffata (il coperchio viene agganciato alla scatola) e poi percorre, immersa in acqua calda o investita da getti di vapore, un tunnel (box exhauster) per 6-12 minuti a seconda del formato. Con il preriscaldamento il prodotto si scalda al centro fino ad una temperatura maggiore di 50 °C; l’aria presente nella scatola viene allontanata. All’uscita del tunnel, la scatola viene chiusa da una aggraffatrice.Questo schema è oggi poco utilizzato perché bisogna avere a disposizione più aggraffatrici (una per la preaggraffatura e una per l’aggraffatura); inoltre il box exhauster è molto ingombrante, opera un riscaldamento lento e comporta un consumo di acqua o vapore relativamente elevato.

AGGIUNTA SUCCO

PREAGGRAFFATURA

PRERISCALDAMENTO

AGGRAFFATURA

Lo scopo di questa fase è ridurre al minimo la quantità di aria presente nella scatola, per minimizzare gli effetti di degradazione del prodotto e di corrosione delle scatole ad opera dell’ossigeno.

COLMATURA E AGGRAFFATURA

SOTTOVUOTO

Attualmente la tecnica più utilizzata è il riempimento e l’aggraffatura delle scatole sotto vuoto. Non è previsto il preriscaldamento delle scatole; questo comporta tempi di sterilizzazione più lunghi, perché la scatola arriva allo sterilizzatore ad una temperatura inferiore.

TRATTAMENTO TERMICO

Il prodotto confezionato infine viene sottoposto al trattamento termico di sterilizzazione e al successivo raffreddamento.La maggior parte dei microrganismi che possono inquinare il pomodoro e che si moltiplicano durante le soste fra la raccolta e lavorazione sono poco resistenti al calore: il 90 % di tale contaminazione è eliminata in pochi minuti di trattamento a temperature intorno ai 61 - 65 °C. Quasi tutte le specie di batteri sporigeni sono incapaci di crescere al pH basso dei pomodori (< 4.6): anche se alcune spore sopravvivessero al trattamento termico, non sarebbero in grado di svilupparsi.

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TRATTAMENTO TERMICO

Si conoscono tre gruppi di batteri sporigeni capaci di svilupparsi nei pomodori pelati (e in generale in tutti i derivati non concentrati): Bacillus coagulans (flat sour = aciditàpiatta); Clostridium thermosaccharolyticum; clostridi butirrici (sviluppano notevoli quantità di gas che possono portare al bombaggio e all’esplosione delle scatole).

La velocità di penetrazione del calore è funzione della temperatura iniziale del prodotto, delle dimensione della scatola, della differenza di temperatura tra fluido riscaldante e prodotto e dell’eventuale movimento a cui è sottoposta la scatola; nel caso di contenitori di vetro è rilevante anche la resistenza alla trasmissione termica del vetro.

Fissare tempi e temperature di sterilizzazione è difficile in quanto non è semplice conoscere lo stato igienico del prodotto di partenza e il suo livello di maturazione. Ancora oggi, per la sterilizzazione di pomodori pelati, alcuni piccoli produttori utilizzano bagni statici a pressione atmosferica, dove le scatole vengono immerse in grossi cesti mossi da paranchi. Il sistema è in via di abbandono in quanto richiede tempi elevati di sterilizzazione che provocano uno scadimento qualitativo del prodotto, oltre a possibili danni ai contenitori. Le autoclavi riscaldate ad acqua o vaporeriducono i tempi di sterilizzazione poiché il fluido riscaldante è ad una temperatura superiore a 100 °C. L’impiego di autoclavi comporta frequentemente discontinuità di processo.

TRATTAMENTO TERMICO

Una possibilità per ridurre i tempi di trattamento è quella di mettere in rotazione i contenitori all’interno delle autoclavi. Mediante rotazione si creano dei moti convettiviall’interno del contenitore; in questo modo il trattamento termico è più uniforme, si riduce il tempo necessario per ottenere lo stesso effetto sterilizzante ed è possibile aumentare la temperatura di trattamento senza danneggiare troppo il prodotto. La rotazione può avvenire lungo l’asse trasversale (end-over-end), o lungo l’asse longitudinale, in un unico senso o nei due sensi opposti alternati. Le condizioni essenziali perché la rotazione acceleri, nella massima misura possibile, la trasmissione del calore sono:

• che la forza centrifuga e la forza gravitazionale agenti sul prodotto si equivalgano;

• che il prodotto abbia una consistenza tale da consentire la formazione di correnti convettive forzate;

• che i contenitori abbiano un idoneo spazio di testa.

Nell’industria sono impiegati diversi tipi di sterilizzatori continui che sfruttano il principio della rotazione assiale e presentano inoltre il vantaggio di avere ingombri modesti, di non richiedere elevato impiego di manodopera e di consentire trattamenti termici uniformi.

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TRATTAMENTO TERMICO

Tra i modelli più diffusi per il trattamento del pomodoro si ricorda lo sterilizzatore-raffreddatore della ditta Dall’Argine & Ghiretti, nel quale il senso di rotazione viene cambiato continuamente. Le scatole, inviate su un nastro, vengono trattenute fra una coppia di sbarre trasversali che avanzano in modo continuo; il nastro sottostante compie un movimento alternato avanti-indietro che costringe le scatole a ruotare durante l’avanzamento. E’ possibile regolare la grandezza delle scatole agendo sulla larghezza fra le sbarre. Tutti gli organi di movimentazione sono posti all’esterno dello sterilizzatore: si rende così più agevole la manutenzione e la pulizia e si riduce l’usura degli organi di movimento.

La più diffusa autoclave continua è lo Sterilmatic. Questo sterilizzatore generalmente è formato da tre sezioni: preriscaldamento, sterilizzazione e raffreddamento; le sezioni sono collegate in modo che le scatole le attraversino in continuo. Ogni sezione dell’impianto è costituita da un cilindro esterno di acciaio, all’interno del quale è montata una spirale continua fissa; all’interno di tale cilindro vi èun tamburo rotante, anch’esso cilindrico e concentrico al primo. Sulla superficie del tamburo interno sono predisposti dei canali nei quali sono alloggiate le scatole. Le scatole entrano nello sterilizzatore tramite una valvola in grado di mantenere la differenza di pressione tra l’ambiente esterno e l’interno dello sterilizzatore. Durante la rotazione del tamburo le scatole vengono guidate verso l’uscita dello sterilizzatore dalla spirale montata sul cilindro esterno, dove si trova un’altra valvola a tenuta di pressione.

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TRATTAMENTO TERMICO

Un altro tipo di sterilizzatore-raffreddatore continuo è quello idrostatico: la pressione del vapore nell’ambiente di sterilizzazione è controbilanciata da una o più colonne d’acqua la cui altezza, che può essere regolata con apposite valvole di troppopieno, determina le condizioni di sovrappressione e di conseguenza la temperatura del vapore.

I contenitori chiusi, senza la necessità di valvole meccaniche complesse, entrano, posti in appositi porta scatole, nella parte superiore della prima colonna dello sterilizzatore e l’attraversano venendo contemporaneamente riscaldati. Passano poi dall’acqua nell’ambiente di vapore saturo dove subiscono il trattamento di sterilizzazione. Successivamente entrano dal basso nella seconda colonna d’acqua e l’attraversano gradualmente raffreddandosi. Il raffreddamento e poi completato con spruzzi d’acqua o per immersione in acqua. Il tempo di permanenza all’interno dello sterilizzatore dipende dal tipo di prodotto e dal tipo di contenitore in cui esso ècontenuto.

I principali vantaggi degli sterilizzatori idrostatici sono: minimo ingombro a terra; risparmio d’acqua e di vapore; elevate capacità; possibilità di trattare contenitori di diversi formati; costanza della temperatura; riscaldamento e raffreddamento graduali; risparmi di manodopera. I principali svantaggi di questi apparecchi sono: elevato costo iniziale; lunga durata di riscaldamento e raffreddamento.

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LINEA PEZZI INTERI OPERAZIONI PRELIMINARI

PELATURA/CUBETTATURA

INSCATOLAMENTO

CUBETTATO

POMODORO

COLMATURA E AGGRAFFATURA

SOTTOVUOTO

RISCALDAMENTO SGRONDATURA A CALDO

TRATTAMENTO TERMICO

RAFFREDDAMENTO SCATOLE

TRATTAMENTO TERMICO

CONFEZIONAMENTO ASETTICO

CERNITA POMODORO CUBETTATO

Cernita ed alimentazione alle pelatrici

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La cubettatrice Savi con una taglierina a lame circolari riduce il pomodoro in fette di spessore adeguato, le fette passano quindi nella cubettatrice costituita da un rullo in materiale deformabile che comprime le fette su di una griglia che produce i cubetti. Questi mediante una coclea vengono trasferiti su un piano vibrante per la separazione dei semi e del succo.

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Il Cubomato Bertuzzi opera sul pomodoro che ha subito solo la prima fase della pelatura (scottatura). Dopo passaggio in una affettatrice il pomodoro viene alimentato su un nastro a rete. Le fette di pomodoro sono compresse tra il tamburo e la rete: il cubetto si forma nel passaggio attraverso le maglie della rete. Il cubettato viene raccolto in una tramoggia sottostante, mentre le bucce, che rimangono tra tamburo e rete, vengono eliminate grazie a spazzole rotanti e vengono raccolte in altra tramoggia. I cubetti passano quindi su un piano vibrante per la separazione dei semi e del succo.

CERNITA POMODORO CUBETTATO

Separazione semi e succo per sgrondatura a caldo

Cernita

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RISCALDAMENTO SGRONDATURA A CALDO

Il riscaldamento del pomodoro provoca rilascio del siero. Dopo riscaldamento il prodotto può venir sgrondato, evitando una eventuale separazione di siero nel prodotto finito (sineresi). Il riscaldamento del cubettato può essere effettuato in modo diretto oppure mediante succo di pomodoro riscaldato in uno scambiatore indipendente e riaggiunto al cubettato. Se si utilizza come mezzo riscaldante succo di pomodoro è eventualmente possibile dosare in esso cloruro di calcio, additivo in grado di conferire consistenza al prodotto.

TRATTAMENTO TERMICO – CONFEZIONAMENTO ASETTICO

Nel caso in cui il prodotto venga sterilizzato sfuso si utilizza, in genere, una pompa a pistoni per il trasferimento allo sterilizzatore. Lo scambiatore di calore utilizzato può essere a tubi concentrici o a superficie raschiata. Gli scambiatori a superficie raschiata hanno costi superiori, ma permettono di ottenere una temperatura più omogenea, di salvaguardare la forma “fisica” del cubetto, di ridurre i tempi di permanenza a temperature elevate. In ogni caso è prevista una sosta alla temperatura di sterilizzazione ed un successivo raffreddamento alla temperatura di riempimento. Alcuni produttori hanno previsto un sistema di sgrondatura finale in asettico per regolare il contenuto in solidi.

TRATTAMENTO TERMICO – CONFEZIONAMENTO ASETTICO

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CONFEZIONAMENTO ASETTICO

Sacchi flessibilipre-sterilizzati (5 l-1000 l)

Contenitori rigidi (è prevista una procedura di sterilizzazione prima del riempimento)

LINEA PEZZI INTERI

OPERAZIONI PRELIMINARI

TRITURAZIONE

INSCATOLAMENTO

POLPA

POMODORO

COLMATURA E AGGRAFFATURA

SOTTOVUOTO

SGRONDATURA

TRATTAMENTO TERMICO

RAFFREDDAMENTO SCATOLE

TRATTAMENTO TERMICO

CONFEZIONAMENTO ASETTICO

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Per le polpe si esegue prima la pelatura e poi la polpatura mentre per i triturati si conducono contemporaneamente le due fasi.

Il pomodoro passa in una schiacciatrice nella quale dischi di gomma rotanti e diversamente inclinati rompono le bacche, mentre i semi vengono separati dalla polpa attraverso dei setacci. La polpa passa poi in una polpatrice, un cilindro forato, che funge da separatore tra la polpa e il succo e le pelli. La polpa viene poi inviata su tappeti, anch’essi forati, in leggera vibrazione (sgrondatrice). Questa fase favorisce lo sgrondo (le parti liquide eliminate vengono recuperate, parzialmente riconcentrate e riaggiunte).

La polpa così ottenuta viene confezionata in contenitori, nei quali successivamente si realizza la colmatura sotto vuoto con succo o semi-concentrato caldo. In alternativa la polpa viene miscelata in un tank con succo o semi-concentrato e riscaldata prima del confezionamento. E’ possibile effettuare il riempimento con il prodotto caldo al fine di provocare la formazione di un battente di vapore che sposta l’aria sovrastante il prodotto, permettendo il confezionamento in assenza di ossigeno. Una volta confezionati i prodotti vengono trattati termicamente.

Si può anche effettuare il confezionamento in asettico: per i prodotti a grana fine si utilizzano come contenitori brik o sacchi flessibili, mentre per i prodotti a grana più grossolana, come i triturati, si utilizzano brik preformati, per evitare che pezzi di pomodoro rimangano intrappolati nella saldatura, compromettendo la tenuta del contenitore e di conseguenza la sterilità del prodotto, o sacchi di grandi dimensioni.