Processi di trasformazione alimentare

Processi Post-Raccolta/Pre-Consumo

• Trasporto e magazzinaggio iniziale
• Rimozione delle parti non commestibili
• Separazione di parti commestibili
• Trasformazione e stabilizzazione
• Miglioramento dell'appetibilità e digeribilità
• Miglioramento della funzionalità
• Confezionamento e magazzinaggio prolungato
• Spedizione

Materiali Grezzi

• Devono rispondere a requisiti di qualità, proprietà funzionali e quantità
• Lavorabilità dipende da:
  • Disponibilità stagionale
  • Condizioni di stoccaggio
  • Stato igienico sanitario
  • Caratteri fisici (forma, dimensione, consistenza)
  • Caratteri biologici (stato di maturazione, varietà)
  • Caratteri chimici (composizione, presenza di residui o contaminanti)
  • Caratteri funzionali

Operazioni Preliminari sui Materiali Grezzi

• Lavaggio: Rimozione di contaminanti superficiali
• Calibratura: Suddivisione per dimensione e forma
• Cernita: Suddivisione in base alla qualità
• Mondatura: Rimozione delle parti non edibili o estrazione della frazione utile

Contaminanti

• Di natura minerale, vegetale, animale, chimica e microbica
• Esistono diversi metodi di pulitura, come ad esempio:
  • Immersione: Per prodotti molto contaminati
  • Spruzzatura: Adatta per prodotti con elevata resistenza meccanica e poco contaminati
  • Flottazione: Utilizzo di schiuma per separare i contaminanti
  • Ultrasuoni: Applicazione teorica per agitazione senza danneggiare il prodotto

Burro

• Composizione chimica: Acqua (15-18%), grasso (80-84%), proteine (0.4-0.8%), lattosio (0.5-1%), sali (0.1-0.2%)
• Processo di produzione:
  1. Pastorizzazione della crema
  2. Cristallizzazione
  3. Addizione delle colture
  4. Zangolatura
  5. Lavaggio
  6. Impastamento, modellatura, confezionamento

Cristallizzazione

• Processo di trasformazione di componenti di una miscela liquida in solidi cristallini
• È influenzato dalla temperatura e dalla concentrazione del soluto
• Solubilità: Quantità massima di una sostanza che può essere disciolta in 100 g di solvente a una determinata temperatura
• Sovrasaturazione: Grado di concentrazione del soluto che supera il valore di saturazione

Nucleazione e Accrescimento dei Cristalli

• Nucleazione spontanea: In una soluzione sovrasatura senza particelle solide
• Nucleazione con aggiunta di nuclei: Con germi cristallini della stessa sostanza che si vuole precipitare
• La velocità di sviluppo dei cristalli è influenzata da:
  • Grado di sovrasaturazione
  • Temperatura
  • Tensione interfacciale
  • Agitazione

Effetto della Temperatura sulla Distruzione dei Microrganismi

• Equazione esponenziale di Bigelow: 𝐷= 𝑎 exp ⁡(-𝑏 𝜃)
• II legge di Bigelow (logaritmi decimali): log⁡(𝐷1/ 𝐷2)= (𝜃2−𝜃1)/ 𝑧
• Ottimizzazione dei processi di pastorizzazione e sterilizzazione: trattamenti ad alte temperature per tempi brevi (HTST) per massimizzare la distruzione dei microrganismi e minimizzare i danni termici

Trasferimento di Calore

• Dal mezzo riscaldante alla superficie esterna del contenitore
• Attraverso la parete del contenitore
• Dalla superficie interna del contenitore al prodotto
• Il trasferimento di calore avviene per:
  • Convezione nei prodotti fluidi
  • Conduzione nei prodotti solidi

Composizione del Latte

• Acqua (87-88%)
• Glucidi (4,8% di lattosio)
• Lipidi (3,5% di trigliceridi)
• Proteine (3,5% di caseina e sieroproteine)
• Sali minerali (1%)
• Vitamine (gruppi B, C, A, K, D e PP)

Proprietà Fisico-Chimiche del Latte

• Densità: Varia da 1,029 a 1,034 a 15°C
• pH: Tra 6,5 e 6,7
• Acidità: Misurata in gradi Soxhlet-Henkel (°SH)
• Punto crioscopico: Tra -0,55°C e -0,56°C
• Punto di ebollizione: Tra 100,15°C e 100,17°C

Trattamenti del Latte

• Pastorizzazione: Eliminare germi patogeni e ridurre la carica batterica
• Formazione sostanze nocive: Carbonizzazione, polimeri
• Denaturazione proteine: Cambiamenti strutturali con potenziale reazione di Maillard

Reazione di Maillard

• Descrizione: Reazione chimica tra zuccheri e aminoacidi che porta alla formazione di composti melanoidine
• Fasi:
  • Formazione di glucosio-amminoacidi
  • Trasposizione di Amadori a 1-ammino-deossi-2-chetoso
  • Formazione di base di Schiff dell'OMF
  • Scissione idrolitica a OMF e aminoacido catalizzatore