Libri universitari Scienze e tecnologie alimentari - 3° anno

Questo volume è rivolto sia agli studenti universitari, che devono acquisire conoscenze e abilità nell'ambito multidisciplinare del confezionamento di alimenti e bevande, sia ai tecnici e agli operatori delle aziende produttrici di alimenti o di imballaggi per alimenti, per i quali può rappresentare un prezioso e aggiornato testo di riferimento. L'approccio rigorosamente scientifico e la completezza della trattazione consentono di comprendere appieno tutte le problematiche del food packaging e di mettere a punto le migliori soluzioni oggi disponibili. La prima parte fornisce gli elementi di scienza dei materiali necessari per descrivere oggettivamente, attraverso le loro proprietà chimiche e fisiche, i materiali e gli oggetti da essi ottenuti. La seconda parte è dedicata alle tecniche e alle problematiche della produzione dei materiali e degli oggetti destinati al contenimento di alimenti e bevande. Nella terza parte sono trattate le operazioni e le tecnologie di packaging, presentando dettagliatamente sia le tecniche e le apparecchiature di riempimento, sia le tecnologie dirette a estendere la preservazione della qualità degli alimenti confezionati. La quarta parte, specificamente dedicata alla shelf life, illustra gli aspetti teorici e procedurali, che permettono di ottimizzare la conservazione degli alimenti confezionati e di prevederne la durabilità. L'ultima parte del volume, destinata alla verifica della comprensione e delle competenze raggiunte, propone esercizi di calcolo, temi.

INTRODUZIONEIn questi ultimi decenni l’agricoltura ha subito profondi cambiamenti per adeguarsi alla rapida evoluzione delle economie e dei mercati di molti paesi del mondo e alle mutate esigenze del consumatore.Ormai, quasi del tutto cadute le politiche protezionistiche con l’apertura all’Occidente dei mercati dell’Asia e dell’Est Europa, tutte le merci, compresi i prodotti vegetali, possono essere esportate e servire grandi aree. È sempre più frequente, infatti, trovare in molti mercati prodotti vegetali fuori stagione e/o provenienti da regioni e continenti lontani. Ciò si è reso possibile non solo grazie all’introduzione di nuove cultivar, all’allargamento dell’impiego delle colture protette, ma anche, e forse soprattutto, per lo sviluppo di tecnologie postraccolta che, assicurando un aumento della naturale serbevolezza dei prodotti, ha reso possibile la dilatazione dei tempi di conservazione e di trasporto. Un altro fenomeno da considerare, che ha avuto una grande parte in questi cambiamenti, è la specializzazione di certe produzioni concentrate in aree particolarmente vocate, che, oltre a costituire riserve alimentari da destinare anche a mercati lontani, per molteplici ragioni di carattere socio-economico hanno determinato fenomeni di sovrapproduzione e, conseguentemente, aumentato la necessità di conservare o di formare riserve di alcuni prodotti vegetali (cereali, leguminose da granella, ecc.) da destinare, poi, alla trasformazione e all’alimentazione umana o animale. In altri casi, la concentrazione delle produzioni ha risposto alla necessità di rifornire i grandi centri commerciali e i mercati delle popolazioni che vivono in centri urbani di grosse dimensioni. Attualmente più della metà della popolazione mondiale risiede in agglomerati urbani; solo cinquanta anni fa le città con più di 10 milioni di abitanti erano due mentre oggi sono decuplicate.Questa tendenza ha inciso positivamente sullo sviluppo della grande distribuzione, la sola in grado di soddisfare la domanda di prodotti vegetali con ottimali caratteristiche qualitative.Per garantire la commercializzazione prolungata e costante dei prodotti raccolti in grande quantità in un breve spazio di tempo, essi vanno conservati per settimane o mesi prima di giungere sul mercato e quindi sulla mensa del consumatore. In questo tempo parte del prodotto fresco, altamente ricco in acqua e nutrienti, può andare incontro a modificazioni fisiologiche e all’attacco di microrganismi patogeni.Il conseguente sviluppo di alterazioni varie, soprattutto di marciumi, e la possibile presenza di metaboliti secondari tossici di origine microrganica sono le principali cause di perdita di prodotti vegetali e possono diventare fattori limitanti nelle diverse fasi della loro vita postraccolta. La perdita economica che ne deriva può essere superiore a quella causata dalle malattie durante la coltivazione, per i costosi processi ai quali è sottoposto il prodotto prima di giungere sulla tavola del consumatore (raccolta, selezione, trattamenti fitoiatrici, conservazione, imballaggio, spedizione). Allo stato attuale i prodotti vegetali dopo la raccolta sono soggetti a uno scarto che globalmente è prudenzialmente valutato da un minimo del 10-15%, nei paesi a tecnologia avanzata, a un massimo del 50% e talvolta oltre, nei paesi con tecnologia poco evoluta.Un altro aspetto da tenere in giusta considerazione a sostegno dello sviluppo delle tecnologie postraccolta è la rapida crescita della popolazione che si è verificata a cominciare dalla metà del secolo scorso. Solo cinquanta anni fa, infatti, la popolazione mondiale era di circa 2,5 miliardi, mentre oggi ha già superato i 6 miliardi. A questa sorprendente crescita non ha corrisposto, tuttavia, un adeguato aumento di risorse alimentari e quelle disponibili lo sono per la maggior parte per le popolazioni dei paesi a tecnologia avanzata. È per questi motivi che le agenzie internazionali, che analizzano le fonti alimentari nel mondo, ritengono che uno degli obiettivi più facilmente realizzabili per soddisfare il futuro fabbisogno alimentare sia la riduzione delle perdite di prodotti vegetali in postraccolta. È stato stimato, ad esempio, che le perdite che si verificano in un anno nei paesi del Centro-Sud America potrebbero alimentare una popolazione di circa 45 milioni di individui.È ormai comunemente accettata la connessione tra il regime alimentare e l’insorgenza di alcune malattie, soprattutto quelle coronariche e degenerative.I prodotti vegetali, in particolare quelli freschi, forniscono nutrienti essenziali, come vitamine e minerali, e costituiscono una delle maggiori fonti di carboidrati complessi, antiossidanti e sostanze anticancerogene, importanti per il benessere e la salute dell’uomo. Non a caso, frutta e ortaggi rappresentano i componenti fondamentali della “dieta mediterranea”. Consapevole dei vantaggi, il consumatore preferisce sempre più prodotti freschi rispetto a quelli sottoposti a processi di trasformazione, esenti da malattie, da metaboliti secondari, quali micotossine prodotte da alcuni funghi patogeni, e da residui di fitofarmaci o di contaminanti comunque nocivi. C’è da considerare, inoltre, la domanda sempre più frequente da parte del consumatore di alimenti qualitativamente ineccepibili non solo dal punto di vista igienico sanitario. È il concetto di “qualità globale” che si va sempre più affermando, nell’ambito della quale, pur occupando un posto preminente la salubrità del prodotto, sono compresi altri caratteri come quelli estetici e organolettici.In definitiva, lo scopo di una conservazione appropriata dei prodotti vegetali già raccolti è, quindi, quello di farli giungere alla loro destinazione finale senza alterazioni di sorta, salubri e sicuri per la salute del consumatore.Per sapere come tali alterazioni possano essere prevenute o ritardate è necessario avere familiarità con gli agenti biotici e abiotici che le producono, la loro natura e origine, il tempo e la modalità di interazione con l’ospite, così come i fattori che ne influenzano la dannosità; bisogna poi conoscere i mezzi idonei per prevenirne l’insorgenza e per bloccarne lo sviluppo, mantenendo le condizioni ambientali favorevoli alla resistenza del prodotto e/o sfavorevoli all’agente causale. Tutti i metodi e i mezzi che aiutano a mantenere la qualità del prodotto raccolto e a proteggerlo dagli agenti dannosi durante la conservazione, la commercializzazione e la shelf life, hanno questo obiettivo.Vincenzo De CiccoPaolo BertoliniMario G. Salerno

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