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APPLIED RESEARCH
RICERCA APPLICATA
Flusso d’aria e trasferimento di calore in pallet di alimenti calorigeni
Durante lo stoccaggio, i pallet di prodotti alimentari che generano calore (ad es. formaggio, frutta e verdura) sono esposti a ventilazione a bassa velocità. Inoltre, le scatole che li contengono presentano spesso piccole perforazioni. Pertanto il flusso d’aria è debole all’interno delle scatole poste sul lato inferiore del pallet, e se il prodotto genera calore, la sua temperatura può salire al di sopra di quella consigliata. I modelli della fluidodinamica computazionale dei fluidi possono prevedere questi fenomeni, ma richiedono esperienza in fluidodinamica computazionale, una descrizione dettagliata del prodotto e dell’imballaggio e comportano elevati costi di calcolo.
Uno studio francese comparso sul Journal of Food Process Engineering 45, (7): e13953, 2022 ha sviluppato un modello semplificato basato sull’analogia con le reti idrauliche. Data la posizione delle aree dei fori di ventilazione delle scatole e la generazione di calore, esso prevede il flusso d’aria complessivo (flusso attraverso le facce delle scatole) e la temperatura del prodotto. Le previsioni sono compatibili con i dati sperimentali. Il software (eseguibile su Matlab) è facile da usare e richiede solo pochi secondi per il calcolo. Può essere utilizzato per prevedere l’evoluzione della temperatura lungo la catena del freddo e per migliorare le condizioni operative nell’imballaggio e nella logistica.
Uno studio californiano pubblicato su Plant Disease ha valutato l’impiego dell’antimicotico macrolide polienico natamicina in qualità di biopesticida post-raccolta per gli agrumi. Le applicazioni spray acquose con 1.000 µg/mL sono risultate da moderatamente ad altamente efficaci contro l’incidenza di muffe verdi dopo l’inoculazione, ma non hanno ridotto la sporulazione di Penicillium digitatum sui frutti infetti. I trattamenti con natamicina sono risultati significativamente più efficaci contro la muffa verde su pompelmi e limoni rispetto ad arance e mandarini, con riduzioni dell’ammuffimento rispettivamente del 92,9, 88,5, 57,5 e 60,9% rispetto al controllo. Il biofungicida si è dimostrato compatibile con un rivestimento per la conservazione della frutta, ma meno efficace quando applicato in un rivestimento per imballaggio. Tuttavia, quando uno dei rivestimenti dei frutti è sta-
to applicato dopo il trattamento acquoso con natamicina (si è quindi utilizzata un’applicazioni a fasi), l’incidenza dell’ammuffimento si è ridotta a <=10,7% rispetto al controllo non trattato (con 81,9%). Anche l’incidenza del marciume acido di limoni e mandarini è stata significativamente ridotta rispetto al controllo non trattato con natamicina (1.000 microg/mL) ma le miscele di propiconazolo (540 microg/ mL) e propiconazolo + natamicina (540 + 500 microg/mL) in genere sono risultate significativamente più efficaci della sola natamicina nel caso di procedure di inoculazione importante. Studi sperimentali e commerciali sulle linee di confezionamento hanno dimostrato che le miscele di natamicina-fludioxonil o natamicina-propiconazolo applicate in un rivestimento per la conservazione della frutta o come trattamento di immersione in soluzioni acquose sono generalmente molto efficaci e portano a una riduzione >85,0% di muffa verde e marciume acido. La resistenza alla natamicina non è mai stata documentata nei funghi filamentosi. Pertanto, l’uso della natamicina, a differenza di altri fungicidi registrati per il trattamento post-raccolta degli agrumi, può essere una strategia contro le resistenze e un trattamento efficace in miscela con altri fungicidi per la gestione delle principali cause di marciume post-raccolta degli agrumi.
Gelatina attiva per la conservazione della coppa affettata
Fra i prodotti a base di carne trasformata sempre più consumati figura la coppa stagionata, comunemente acquistata affettata, una forma che la rende più suscettibile al deterioramento batterico e all’ossidazione lipidica.
Un lavoro brasiliano pubblicato su Meat Science ha messo a punto e applicato un film a doppio strato a base di gelatina con aggiunta di nisina e/o estratto idroetanolico di foglie di Pitanga (PLHE) solo nello strato più sottile a contatto con l’alimento, al fine di valutarne l’effetto sulla conservazione della coppa stagionata affettata in condizioni di refrigerazione. Per questo le fette di coppa stagionata ricoperte dal film attivo sono state confezionate sottovuoto e conservate in frigorifero per 120 giorni. Ogni 30 giorni, i campioni sono stati testati per il contenuto di umidità, l’attività dell’acqua, il pH, i parametri di colore, l’ossidazione lipidica mediante TBARS, l’indice di perossido e l’analisi microbiologica.
Le diverse formulazioni di film non hanno influenzato l’attività dell’acqua, il pH e i parametri di colore della coppa essiccata affettata, ma hanno mostrato effetti significativi sul contenuto di umidità, la carica batterica e l’ossidazione dei lipidi, evidenziando che l’aggiunta di entrambi i composti attivi – nisina e PLHE – nello strato più sottile a contatto con la coppa ha l’effetto più favorevole.
Tostatura a microonde di un sostituto del caffè senza caffeina e glutine
Un lavoro turco pubblicato sul Journal of Food and Nutrition Research 60, (4): 316-326, 2021 ha studiato l’ottimizzazione del processo di tostatura a microonde di chicchi di Vigna radiata contenenti composti gustativi simili ai chicchi di caffè dopo la tostatura. I fagioli di V. radiata (fagiolo mungo) sono stati tostati a 180, 360 e 600 W per 8, 14 e 20 minuti. Per determinare l’influenza della potenza di tostatura a microonde e del tempo di tostatura sull’umidità, la densità del colore, l’attività antiossidante e le caratteristiche sensoriali dei semi, è stato impiegato un piano fattoriale completo a tre livelli a due fattori (32). La potenza di tostatura e il tempo di esposizione hanno influenzato significativamente le caratteristiche qualitative dei chicchi di V. radiata (p <0,05). La potenza di tostatura e il tempo di tostatura ottimali per produrre una bevanda simile al caffè sono stati determinati con la metodologia delle superfici di risposta. Le condizioni ottimali si sono trovate utilizzando il diagramma di contorno sovrapposto. I modelli quadratici generati hanno identificato sufficientemente la relazione tra le variabili dipendenti e indipendenti.
I risultati dello studio hanno rivelato che i chicchi di V. radiata possono rappresentare un valido sostituto del caffè senza caffeina e la tostatura a microonde potrebbe essere utilizzata come metodo rapido e pratico per il suo trattamento.
Temperatura di trattamento e conservazione ad alta pressione idrostatica su salsiccia stagionata affettata
Il pregiato “salchichon” (una salsiccia stagionata fermentata) è prodotto da maiali iberici allevati all’aperto. In uno studio spagnolo pubblicato su Foods 11, (9): 1338, 2022 si è valutato l’effetto dell’alta pressione idrostatica (HHP) e della temperatura di conservazione sul “salchichon” iberico di alta qualità affettato e confezionato sottovuoto. Due tipi di “salchichon” (S1 e S2, prodotti in diverse aziende) sono stati trattati a 600 MPa per 8 minuti e conservati a 4° e 20°C per 180 giorni. Sono stati valutati i cambiamenti microbiologici, fisico-chimici e sensoriali. La conta microbica è stata ridotta dal trattamento con HHP e generalmente è diminuita anche durante la conservazione ad entrambe le temperature. La luminosità e l’aspetto rosso delle fette sono diminuiti durante la conservazione a 20°C, mentre i valori di giallo sono aumentati. Cambiamenti di colore sono stati osservati anche nell’analisi sensoriale delle salsicce stagionate. Il trattamento HHP ha aumentato i valori di ossidazione dei lipidi e delle proteine in S1, mentre l’ossidazione delle proteine è aumentata a 20°C in S2. S1 è stato più influenzato dall’HHP mentre S2 dalla temperatura di conservazione. Pertanto, nonostante entrambi i prodotti appartengano alla stessa categoria commerciale, lievi differenze nella composizione di entrambi i prodotti e/o differenze nel packaging hanno determinato un comportamento diverso dopo il trattamento HHP e durante lo stoccaggio a temperature diverse.
Aromi sgradevoli nella conservazione di yogurt da bere pastorizzato
Pochi studi hanno esaminato i cambiamenti della qualità sensoriale dello yogurt da bere pastorizzato (PDY) durante la conservazione e la causa dello sviluppo di retrogusti sgradevoli non è chiara.
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 85, (2): 391400, 2021 ha pubblicato un lavoro giapponese che si è concentrato sugli off-flavor generati durante la conservazione a temperatura ambiente (25°C) per 90 giorni di PDY ottenuto da latte scremato ricostituito, utilizzando valutazione sensoriale, analisi dei componenti volatili con gascromatografia-spettroscopia di massa e gascromatografia-olfattometria. Il sapore rancido è stato indotto dall’aumento della concentrazione di acidi grassi dovuto alla decomposizione del grasso operata dalla lipasi termostabile. Il mascheramento degli off-flavour è stato inibito dalla degradazione del diacetile, che originariamente contribuiva all’aroma tipico dello yogurt. La reazione di Maillard, in particolare durante la conservazione ambientale di PDY, ha portato a cambiamenti nei livelli di furaneolo e sotolone, che possono essere coinvolti nell’aumento degli aromi sgradevoli. Infine, i risultati di questo studio hanno indicato che nello sviluppo del retrogusto sgradevole potrebbe essere coinvolta la produzione di 4-vinilguaiacolo.
Distribuzione del flusso d’aria nello stoccaggio industriale della frutta
Frutta e verdura vengono conservate per diversi mesi in grandi cassoni impilati in celle frigorifere. Gli spazi tra i contenitori e le aperture sulle pareti dei contenitori dovrebbero consentire la circolazione dell’aria di raffreddamento per rimuovere il calore dei prodotti appena raccolti e quello dovuto alla loro respirazione. L’International Journal of Refrigeration. 131, 714-722, 2021 riporta un lavoro tedesco che ha studiato gli effetti dell’ordine di impilamento, della posizione e del numero delle ventole sulla distribuzione del flusso d’aria negli spazi vuoti verticali e all’interno dei cassoni in plastica in un magazzino industriale di mele, utilizzando una riduzione graduale della rotazione delle ventole. Al massimo della potenza della ventola, la velocità media dell’aria negli spazi vuoti verticali tra le file di cassoni nella direzione del flusso principale è aumentata con la riduzione della sezione trasversale totale degli spazi vuoti. Al contrario, il numero di spazi vuoti verticali tra le file di contenitori ha avuto scarso effetto sulla velocità media dell’aria tra i frutti all’interno dei contenitori, probabilmente a causa di altri percorsi del flusso d’aria negli spazi orizzontali. La velocità dell’aria più bassa è stata misurata quando i cassoni sono stati impilati in un blocco senza spazi verticali e a una distanza dalle pareti laterali di soli 10 cm. Una disposizione di impilamento con un solo spazio verticale centrale tra quattro file di contenitori o con una grande distanza (>1 m) tra la parete opposta ai ventilatori e i contenitori ha migliorato l’uniformità del flusso. Tre ventole situate sopra le fessure verticali si sono dimostrate più efficaci per la ventilazione dei cassoni rispetto a quattro ventole sopra le file di contenitori.
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