Le alterazioni negli alimenti

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PREMESSA

Alla base dei cibi che ogni giorno mangiamo troviamo le materie prime con i loro profumi, colori, i sensi e tutte le emozioni che possono solleticare. Ma cosa si nasconde dietro la trasformazione degli ingredienti in alimenti? Per iniziare a dare una risposta a questa difficile domanda entreremo un po’ nel dettaglio del vasto mondo delle scienze e tecnologie alimentari. Questa complessa disciplina vi potrà aiutare non soltanto a capire cosa mangiate, ma anche a scegliere i prodotti che comprate, influendo secondo noi sul vostro benessere dal punto di vista nutrizionale e, di riflesso, sull’umore positivo generato dal buon cibo.
La qualità delle materie prime, la complessità delle caratteristiche compositive, le interazioni tra i macronutrienti, la storia tecnologia, il packaging e la conservazione influiscono in maniera determinante sulla stabilità di un alimento. Quest’ultimo infatti può essere soggetto a diverse alterazioni che in generale possono essere suddivise in:
  1. ALTERAZIONI BIOLOGICHE che a loro volta comprendono:
    • Alterazioni microbiologiche
    • Alterazioni enzimatiche
    • Infestazioni
  2. ALTERAZIONI CHIMICHE
    • Imbrunimento non enzimatico
    • Ossidazioni
  3. ALTERAZIONI FISICHE

ALTERAZIONI MICROBIOLOGICHE

Possono determinare numerosi effetti, quali intossicazioni, riduzione del potere nutrizionale, modificazioni di colore e consistenza, sviluppo di gas e odori indesiderati. I fattori che condizionano la velocità di tali reazioni sono innanzitutto la carica microbica iniziale e poi la presenza di substrati (zuccheri, fonti di azoto), l’attività dell’acqua e il pH. Quest’ultimo consente di suddividere gli alimenti in acidi (pH<4.5) come frutta e vino che supportano essenzialmente lo sviluppo di microorganismi alterativi, e non acidi (pH>4.5) tra cui latte, carne, ortaggi che invece sono soggetti anche allo sviluppo di patogeni.
Gli interventi conservativi sono volti a determinare la morte (sterilizzazione e pastorizzazione) o la selezione/inibizione (acidificazione, congelamento, essiccamento) delle cellule microbiche. Un ruolo essenziale lo giocano anche le modalità di conservazione: si possono infatti impiegare ad esempio atmosfere protettive o il confezionamento sottovuoto.

ALTERAZIONI ENZIMATICHE

Causano un rapido scadimento qualitativo dell’alimento che si evidenzia con modificazione di colore e consistenza, sviluppo di off flavours perdita di principi nutrizionali. Gli enzimi possono essere naturalmente presenti nel prodotto (enzimi endogeni), come ad esempio le polifenolossidasi che causano il classico imbrunimento della frutta in seguito al taglio o a danni meccanici, oppure possono provenire dall’esterno (enzimi esogeni), come nel caso degli enzimi di natura microbica. Anche in questo caso un ruolo chiave è rivestito dalla composizione della matrice alimentare, dall’attività dell’acqua e del pH.
Gli enzimi possono essere inattivati con temperature superiori a 80-85°C oppure la loro attività può essere minimizzata in maniera reversibile ad esempio procedendo con un trattamento di acidificazione.

IMBRUNIMENTO NON ENZIMATICO – NEB

In questa categoria sono comprese una serie di reazioni chimiche molto complesse che portano a modificazioni delle caratteristiche sensoriali tra cui la comparsa di colore bruno e di un odore caratteristico. Esempi della vita di tutti giorni sono la caramellizzazione, la frittura, la tostatura o la cottura che hanno luogo ad elevate temperature. In generale queste reazioni possono essere desiderate, come nei casi sopra citati, o indesiderate come ad esempio nel caso di trattamenti termici risananti o di disidratazione.
Le reazioni NEB sono fortemente condizionate dalla presenza di zuccheri nella matrice alimentare, dal pH e dal’attività dell’acquaPochi sono gli interventi tecnologici atti a ridurre la velocità di tali reazioni, come l’abbassamento dei tempi e delle temperature di trattamento termico quando è possibile o la riduzione dell’attività dell’acqua, mentre a livello di confezionamento si può optare per un packaging con buone proprietà barriera nei confronti dell’umidità o per basse temperature di conservazione.

REAZIONI DI OSSIDAZIONE

Coinvolgono non soltanto i lipidi, ma anche le vitamine o i pigmenti e determinano lo sviluppo di odori e sapori indesideratiperdite del valore nutrizionale, cambiamenti di colore e formazione di sostanze tossiche. In questo caso intervengono diversi fattori tra cui la presenza di metalli, la luce, il grado di insaturazione degli acidi grassi, l’aw, la presenza di ossigeno, lo stato fisico dell’alimento, la presenza di antiossidanti, la temperatura di processo. Vista la complessità degli elementi da tenere in considerazione, queste reazioni non possono essere bloccate, ma soltanto rallentate. A seconda dei casi, si può ricorrere all’uso di antiossidanti, all’impiego di imballaggi opachi in modo da proteggere l’alimento dalla luce, alle basse temperature di conservazione (entro certi limiti), alle atmosfere protettive (MAP) o al confezionamento sottovuoto.

ALTERAZIONI FISICHE

Comprendono una serie di modificazioni responsabili del progressivo scadimento qualitativo dell’alimento causate principalmente da variazioni di temperatura e/o umidità. Tra queste vi sono la perdita di viscositàcroccantezzaconsistenza, le separazioni di fase, i collassi strutturali (collapse), cristallizzazioni e fusionicaking (compattazione delle polveri disidratate in seguito all’assorbimento di umidità)
Si può quindi notare come i fattori che intervengono e i loro meccanismi siano particolarmente complessi. In generale tali fattori possono essere raggruppati in:
  • FATTORI INTRINSECI o COMPOSIZIONALI quindi tipici della natura dell’alimento. Tra questi vi sono: pH, aw, carica microbica, viscosità, presenza di catalizzatori o inibitori
  • FATTORI ESTRINSECI o AMBIENTALI: luce, temperatura, pressione parziale, umidità relativa
  • FATTORI DI PACKAGING: materiali e condizioni di confezionamento

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