VALUTAZIONE DELL’EFFICACIA DI MISCELE A BASE DI GAS INNOVATIVI NEL PRESERVARE LE CARATTERISTICHE SENSORIALI DI PRODOTTI ALIMENTARI CONFEZIONATI IN ATMOSFERA PROTETTIVA LUISA TORRI Università degli Studi di Scienze Gastronomiche 3° Congresso Scientifico Nazionale AIBO - FCE Desenzano, 25-06-14

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Desenzano del Garda, 25 giugno 2014 UNISG – Luisa TORRI
VALUTAZIONE DELL’EFFICACIA DI MISCELE
A BASE DI GAS INNOVATIVI NEL PRESERVARE
LE CARATTERISTICHE SENSORIALI DI PRODOTTI
ALIMENTARI CONFEZIONATI IN ATMOSFERA PROTETTIVA
Congresso Scientifico Nazionale Food Contact Expert
Desenzano del Garda, 25 giugno 2014
LUISA TORRI
Università degli Studi di
Scienze Gastronomiche
l.torri@unisg.it
Intervento per conto di
Desenzano del Garda, 25 giugno 2014 UNISG – Luisa TORRI
La tecnologia di confezionamento che prevede la rimozione
dell’aria a contatto con gli alimenti e la sua sostituzione con una
miscela di gas predeterminata e atta a prolungare la shelf life dei
prodotti alimentari (preservare nel tempo i livelli iniziali di qualità
igienica e sensoriale).
Aria Miscela di Gas
COS’È IL CONFEZIONAMENTO IN ATMOSFERA PROTETTIVA?
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DEFINIZIONE DI SHELF LIFE
E’ il periodo di tempo che corrisponde in determinate condizioni di
conservazione e distribuzione, ad una tollerabile diminuzione della
qualità di un prodotto alimentare confezionato.
durabilità
conservabilità
(Piergiovanni e Limbo, 2010)
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Il deperimento avviene per effetto di fattori:
Chimici
Fisici
Biologici
Calore
Freddo
Luce
Radiazioni elettromagnetiche
Ossigeno
Umidità
Enzimi
Microorganismi
Macroorganismi
Contaminanti industriali
Fattori specifici che causano il deperimento:
Il deperimento consta di cambiamenti di:
Sicurezza igienica o tossicologica
Valore nutrizionale
Qualità sensoriale
DEPERIMENTO QUALITATIVO
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Aspetto
Odore
Gusto
Flavour
Texture
Accettabilità e preferenza
QUALITÀ SENSORIALE
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MODIFICAZIONI SENSORIALI
Aspetto: colore, separazione di fasi (emulsioni),
sineresi
Aroma e flavour: diminuzione intensità attributi
caratteristici, comparsa di attributi sgradevoli (crescita
microbica, reazioni ossidative, migrazione di composti
dal materiale di confezionamento)
Consistenza: rammollimento, perdita di umidità,
raffermimento, perdita di croccantezza

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Classificazione degli alimenti in funzione delle caratteristiche che ne
determinano la shelf-life:
Proprietà sensoriali:
Bevande alcoliche (vino, birra, distillati, ..), soft drink, succhi di
frutta, energy drink, latte UHT, burro, margarina, formaggi semi-
stagionati e stagionati, edulcoranti, tè, caffè, confetture, cereali,
biscotti, snack, pasta secca, farina, riso, legumi secchi,
maionese, alimenti in scatola (verdure, frutta, carne, pesce, …),
cioccolato, caramelle, olio, zuppe disidratate, alimenti surgelati,
insaccati, spezie, frutta fresca, verdura fresca, …
Proprietà microbiologiche:
Latte pastorizzato, formaggi freschi, dessert, uova, carne fresca,
pasta fresca, pesce fresco, …
Proprietà nutrizionali:
alimenti per l’infanzia
CLASSIFICAZIONE DEGLI ALIMENTI
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La shelf-life della maggior parte degli alimenti è principalmente
determinata da cambiamenti della qualità sensoriale del prodotto
che avvengono durante la conservazione
Shelf-life ≈ shelf-life sensoriale
SHELF-LIFE
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E’ il periodo di tempo di conservazione durante il quale le
caratteristiche e le prestazioni sensoriali del prodotto rimangono
quelle stabilite dal produttore. In questo periodo di tempo, il
prodotto è consumabile ed impiegabile, garantendo all’utilizzatore
finale le caratteristiche sensoriali, le prestazioni e i vantaggi previsti.
Tempo dopo il quale è possibile percepire una differenza sensoriale
tra il prodotto conservato e il prodotto fresco
(ASTM E2454, 2005)
SHELF-LIFE SENSORIALE (SSL)
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SI: la mia confezione non rappresenta un sistema
barriera “assoluto”
NO: la mia confezione rappresenta un sistema
barriera “assoluto”
Prodotti in contenitori assolutamente impermeabili, opachi ed inerti si trovano in
un ambiente isolato, la loro degradazione dipende dalle loro caratteristiche
intrinseche dai chimismi delle reazioni, dalla qualità originaria
Shelf-life prodotto dipendente
Prodotti in contenitori non impermeabili, trasparenti e non inerti si trovano in un
ambiente “dinamico”, la loro degradazione dipende dalle caratteristiche
dell’imballaggio e quindi dalle prestazioni che quest’ultimo è in grado di fornire
Shelf-life packaging dipendente
Per una corretta previsione della Shelf Life è indispensabile conoscere il ruolo del packaging. Questo
può essere passivo o condizionare quali-quantitativamente la shelf life
DIPENDENZA DAL PACKAGING
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PRODOTTO ALIMENTARE
struttura (solido, liquido, polveroso, intero,
affettato…)
natura (origine animale, vegetale...)
composizione (contenuto in acqua, in grasso, in
proteine…..)
carica microbica iniziale;
deperibilità dell’alimento in aria
comportamento della microflora nell’atmosfera
prescelta
solubilità dei gas nell’alimento
caratteristiche sensoriali
temperatura di stoccaggio, dalla quale
dipenderanno la deperibilità dell’alimento,
solubilità dei gas di confezionamento e
permeabilità del materiale di imballaggio.
umidità relativa dell’ambiente
Illuminazione
……
CONDIZIONI AMBIENTALI
permeabilità dei materiali di confezionamento ai gas
impiegati
ermeticità della confezione, cioè assenza di microfori
e/o difetti di saldatura;
efficacia dell’operazione di confezionamento e di
sostituzione dell’aria
spazio di testa della confezione
MATERIALI DI CONFEZIONAMENTO
FATTORI CHE INFLUENZANO LA CONSERVABILITA’
GAS DI IMBALLAGGIO
valutazione della reale composizione
dell’atmosfera introdotta
interazioni tra alimento e gas
principali effetti che esercitano sull’alimento
e sulla microflora
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effetti dei gas sull’alimento
interazioni tra gas ed alimento
Interazioni tra gas e materiale
di imballaggio
gas alimento
imballaggio
La miscela gassosa introdotta all’atto del confezionamento deve
rispondere in modo selettivo alle esigenze di conservazione di ogni
prodotto alimentare
EFFETTI DEI GAS SULLA CONSERVABILITÀ

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relativi alla riduzione o eliminazione dell’ossigeno,
causa di perdita della qualità sensoriale e igienica degli
alimenti
Positivi diretti
Sensibilità all’ossigeno:
Birra
Vino
Zuppe
Salse
Latte UHT
Snack
Nocciole
Alimenti essiccati
Succhi di frutta
Bevande analcoliche
Caffè solubile
Tè
Oli e grassi
Condimenti
Conserve
Marmellate
< < <
☺
EFFETTI DEI GAS SULLA CONSERVABILITÀ
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Riduzione/perdita di aromi tipici degli alimenti
Positivi collaterali
Negativi
☺
Riduzione/eliminazione del vapor d’acqua
Riduzione/eliminazione dei contaminanti biologici
Riduzione/eliminazione dei contaminanti chimici
effetto essiccante
effetto igienizzante e disinfestante
effetto disinquinante
EFFETTI DEI GAS SULLA CONSERVABILITÀ
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PRINCIPALI EFFETTI DELL' AZOTO A CONTATTO CON GLI ALIMENTI
-Gas inerte
-Poco solubile
-Poco permeabile attraverso i materiali plastici
-Evita il collassamento del materiale sul prodotto
-E’ usato in sostituzione dell’ossigeno.
EFFETTI DEI GAS SULLA CONSERVABILITÀ
PRINCIPALI EFFETTI DELL' ANIDRIDE CARBONICA A CONTATTO CON GLI
ALIMENTI
E’ il gas che ha il maggior numero di effetti positivi e per questo si può
considerare il VERO ELEMENTO ATTIVO DELLE ATMOSFERE PROTETTIVE: è
il componente più reattivo, anche se non l’unico dotato di specifiche azioni.
- Inibisce la crescita microbica (Gram negativi)
- inibisce la respirazione dei vegetali
- acidifica il mezzo (può denaturare alcune proteine)
- inibisce gli ormoni vegetali della crescita
- inibisce l'idrolisi delle pectine (evitando la fluidificazione)
- rallenta la maturazione dei vegetali
- riduce i danni da freddo dei tessuti vegetali
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PRINCIPALI EFFETTI DELL' ELIO A CONTATTO CON GLI ALIMENTI
-Nessun effetto biochimico rilevante
-Impiegato nelle atmosfere come tracciante per la rilevazione di difetti di integrità della
confezione
PRINCIPALI EFFETTI DELL' OSSIGENO A CONTATTO CON GLI ALIMENTI
-Attiva le ossidazioni enzimatiche e chimiche
-E’ il substrato della respirazione di cellule vegetali e microbiche
-Inibisce gli anaerobi stretti
-Ossigena la mioglobina (pigmento rosso della carne fresca) migliorando il colore.
-Impiegato nelle atmosfere come tracciante per la rilevazione di difetti di integrità della
confezione
PRINCIPALI EFFETTI DEL PROTOSSIDO DI AZOTO A CONTATTO CON GLI
ALIMENTI
-Nessun effetto biochimico rilevante
-Impiegato come propellente per l’erogazione di prodotti liquidi
EFFETTI DEI GAS SULLA CONSERVABILITÀ
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EFFETTI DELL’ ARGON
più rapidi cicli di vuoto (= risparmio di tempo)
più basse pressioni dei gas in ingresso nella confezione
minori volumi di gas necessari per rimuovere l’ossigeno
minore perdita di composti volatili (= minore perdita di aroma e flavour)
minori concentrazioni di CO2 (= minori modifiche sensoriali)
gas inerte
più denso dell’azoto
più solubile in acqua e nei grassi dell’azoto
più veloce rimozione dell’ossigeno disciolto
nelle matrici alimentari
minore livello di ossigeno residuo
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SPERIMENTAZIONE

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SCOPO
Valutare l’efficacia di
nuove miscele di gas
commerciali della
linea FOODSENSE® a
base di argon nel
preservare le
proprietà sensoriali
di alimenti diversi
durante la
conservazione
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MATERIALI E METODI
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PRODOTTI ALIMENTARI CONFEZIONATI
Prosciutto cotto
affettato
Caffè in polvere e
liquido (moka)
Parmigiano Reggiano
grattugiato
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PIANO SPERIMENTALE
Prosciutto cotto Caffè
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Parmigiano Reggiano gratuggiato fresco
Confezionato in atmosfera protettiva presso Castelnovo di Sotto (RE) con 30% CO2 e 70% N2
6 confezioni da 1 kg
ciascuno
Apertura confezioni presso UNISG
Confezionamento in atmosfera protettiva presso UNISG
con 2 diverse miscele gassose:
24 vaschette da 200 g ciascuna con → 30% CO2 e 70% N2
24 vaschette da 200 g ciascuno con → 30% CO2 e 70% Ar
e-nose Analisi sensoriale
Test discriminante Analisi DescrittivaTest di preferenza
PIANO SPERIMENTALE
Parmigiano Reggiano
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1) Test triangolare
VALUTAZIONE SENSORIALE – Test discriminante e di preferenza
2) Test del confronto a coppie
Test con i consumatori:
n=80 per il prosciutto cotto
n=76 per il caffè in polvere e liquido
n=76 per il Parmigiano Reggiano

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VALUTAZIONE SENSORIALE – Analisi descrittiva PR grattugiato
1) Fase di addestramento
Generazione e selezione dei descrittori
Presentazione degli standard
Utilizzo della scala quantitativa
Simulazione della valutazione
2) Fase di valutazione
12 assaggiatori addestrati
12 attributi sensoriali
Scala intensità lineare
(0=assente, 10=molto intenso)
2 repliche
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ANALISI DELL’AROMA – naso elettronico
e-nose: PEN 3 Airsense Analytics
10 sensori MOS
8 repliche
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RISULTATI
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DIFFERENZA E PREFERENZA
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IMPRONTA OLFATTIVA
Prosciutto cotto
affettato
Parmigiano Reggiano
grattugiato
Argon Azoto
Argon
Azoto
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IMPRONTA OLFATTIVA - CAFFE’
Polvere Liquido
Argon
Azoto
Argon
Azoto

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PROFILO SENSORIALE
------- 70% N2 + 30% CO2
------- 70% Ar + 30% CO2
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CONCLUSIONI
L’impiego di miscele gassose contenenti argon
può rappresentare un’alternativa valida alle
tradizionali miscele a base di azoto, in grado di
preservare la qualità sensoriale dei prodotti
alimentari durante la conservazione
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www.foodpackages.net/freepress
PUBBLICAZIONI UTILI
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE
ing. Gianluca Porto
Rivoira S.p.A.
gian_luca_porto@praxair.com
LUISA TORRI
Università degli Studi di
Scienze Gastronomiche
l.torri@unisg.it