tecnologia confezionamento

Corso Alta Formazione Food and Beverage Management
Olbia, 28 aprile 2015
Dott.ssa Francesca Piras
Settore Ispezione Alimenti di O.A.
Dipartimento di Medicina Veterinaria
Unversità degli Studi di Sassari
CONFEZIONAMENTO o PACKAGING
PACKAGING:: intervento tecnologico
finalizzato alla protezione di un alimento dai molteplici
processi di alterazione
1. sistema coordinato per disporre i beni per il trasporto
trasporto,,
la distribuzione
distribuzione,, la conservazione
conservazione,, la vendita e l’utilizzo
finale
2. mezzo per assicurare che un prodotto raggiunga il
consumatore finale nel migliore dei modi ed al minimo
costo
3. funzione tecnico economica finalizzata a minimizzare i
costi della distribuzione ed a massimizzare i profitti
DEFINIZIONI
PACKAGING: si riferisce sia ai manufatti che alle
PACKAGING:
attività concernenti l’operazione di confezionamento
dei prodotti
PACKING: si riferisce alle operazioni e ai prodotti
PACKING:
finalizzati al trasporto e alla movimentazione dei
beni..
beni
Per il consumatore il
confezionamento
degli
alimenti è sinonimo di
di::
PRATICITÀ D’USO
QUALITÀ
IGIENE
DEFINIZIONI
CONFEZIONE: oggetto di contenimento a contatto
CONFEZIONE:
diretto con il prodotto
IMBALLAGGIO:
IMBALLAGGIO:
-Supporto meccanico
-Protezione dalle condizioni esterne
CONFEZIONAMENTO CARNI FRESCHE
FRESCHE:: Operazione
diretta a proteggere le carni fresche con un primo
involucro/contenitore a diretto contatto con esse
IMBALLAGGIO
IMBALLAGGIO-CONTENITORE
IMBALLAGGIOPRIMARIO::
PRIMARIO
materiale o contenitore a diretto contatto con il
prodotto..
prodotto
Detto anche IMBALLAGGIO DI VENDITA o di
presentazione, rappresenta per il consumatore
finale una definita unità di vendita
vendita..
IMBALLAGGIO-CONTENITORE
IMBALLAGGIOSECONDARIO::
SECONDARIO
sistema di contenimento di uno o più contenitori
primari,, a diretto contatto con il contenitore
primari
primario..
primario
 Detto anche imballaggio multiplo
multiplo,, costituisce
raggruppamento di imballaggi primari nel
punto vendita
vendita..
IMBALLAGGIO
IMBALLAGGIO-CONTENITORE
IMBALLAGGIOTERZIARIO::
TERZIARIO
insieme di più contenitori primari e
secondari, predisposto per trasporto e
movimentazione..
movimentazione
Detto anche imballaggio di trasporto
trasporto..
IMBALLAGGIO QUATERNARIO
QUATERNARIO:: container
(possono contenere più imballaggi terziari)
terziari)..
Bulk packaging
packaging:: grandi contenitori da
reparto, per merce sfusa come sacchi di
grandi dimensioni, fusti, carrelli ecc
ecc..
DEFINIZIONI: SHELFSHELF-LIFE DI UN PRODOTTO
ALIMENTARE
Periodo di tempo durante il quale un prodotto
mantiene le sue caratteristiche di sicurezza e qualità
con le modalità di utilizzo e conservazione previste
previste..
Espressa come
DATA DI SCADENZA
TERMINE MINIMO DI CONSERVAZIONE
CLASSIFICAZIONE DEGLI ALIMENTI SULLA BASE DELLA LORO CONSERVABILITA’
ALIMENTI
MODALITA’ PREVALENTE DI
DETERIORAMENTO
SHELF LIFE TIPICA
(giorni)
Proliferazione
microbica,
acidificazione, irrancidimento
Proliferazioni microbica, variazioni
di colore, irrancidimento
7-30 a 0-7°C
Proliferazioni microbica, variazioni
di colore, irrancidimento
2-7 a 0-7°C
Ammuffimento,
essiccamento,
irrancidimento, variazioni di colore
21-120 a 5-10°C
Irrancidimento,
denaturazione
proteica, cambiamenti di colore,
ustioni da congelamento
Modificazioni
sensoriali,
denaturazione
proteica,
imbrunimento, perdita di vitamine
60-350 a -25°C
MOLTO DEPERIBILI
Latte e latticini
Carni rosse
Carni bianche
3-4 a 0-7°C
MEDIAMENTE DEPERIBILI
Formaggi molli e semi-duri
POCO DEPERIBILI
Carni surgelate
Latte sterile
30-700 a T ambiente
POPOLAZIONI MICROBICHE DELLA CARNE AL TERMINE
DELLA MACELLAZIONE
Staphylococcus,,
Staphylococcus
Enterobacteriaceae,,
Enterobacteriaceae
Micrococcus,,
Micrococcus
LAB,,
LAB
Brochothrix
Pseudomonas,,
Pseudomonas
thermosphacta,,
thermosphacta
Bacillus,, lieviti e muffe
Bacillus
muffe..
FASI SUCCESSIVE (frollatura, sezionamento, conservazione)
→possono modificare quantità e tipologia di microrganismi
microrganismi..
10
10%
% dei microorganismi inizialmente presenti è in grado di
crescere durante le fasi di conservazione refrigerata
solo una parte è in grado di causare alterazioni
POPOLAZIONI MICROBICHE DELLA CARNE AL TERMINE
DELLA MACELLAZIONE
La SHELF
SHELF--LIFE della carne è strettamente dipendente
da::
da
numero e tipi di batteri inizialmente presenti
loro successiva crescita nelle condizioni applicate
durante la conservazione
conservazione→
→TEMPERATURA e
ATMOSFERA gassosa
gassosa..
POPOLAZIONI
MICROBICHE
DURANTE
CONSERVAZIONE AEROBICA DELLA CARNE
TEMPERATURA → principale fattore ecologico
in grado di influenzare selettivamente lo
sviluppo microbico sulla carne conservata
all’aria e il grado e la velocità dei cambiamenti
organolettici indesiderati
indesiderati..
Nell’intervallo
delle
temperature
di
refrigerazione (da
(da--1°C a +7°C) → il tasso di
crescita dei batteri psicrotrofi aumenta molto
anche in seguito a piccoli incrementi di T°C.
LA
POPOLAZIONI MICROBICHE DURANTE LA
CONSERVAZIONE AEROBICA DELLA CARNE
Le popolazioni batteriche che dominano durante la
conservazione
aerobica
della
carne
sono
rappresentate, in ordine decrescente
decrescente::
1. Pseudomonas
2. Brochothrix thermosphacta
3. Enterobacteriaceae
4. LAB
POPOLAZIONI MICROBICHE DURANTE LA
CONSERVAZIONE AEROBICA DELLA CARNE
Livelli di Pseudomonas circa 107/cm2
↓
primi sintomi dell’alterazione della carne
↓
odori anomali per debole aroma di caseario.
esaurimento livelli di glucosio sulla superficie della carne
(popolazione microbica a livelli di circa 108/cm2)
↓
cattivi odori sempre più evidenti
↓
“alterazione sensoriale”
CIP in Ispezione degli Alimenti di Origine Animale
MODIFICAZIONI DI ATMOSFERA
Qualsiasi intervento realizzato in fase di confezionamento o di
conservazione
che
altera,,
altera
qualitativamente
e/o
quantitativamente,, l’atmosfera circostante il prodotto
quantitativamente
prodotto..
La modificazione può riguardare il valore di
di::
PRESSIONE TOTALE
TOTALE:: aumentata o diminuita rispetto a quella
atmosferica
PRESSIONE
PARZIALE::
PARZIALE
concentrazioni
dei
l’atmosfera, con o senza variazione della p totale
componenti
SOTTOVUOTO
p<26 mbar (2,6 kPa
kPa))
CAMBIAMENTI DI
PRESSIONE TOTALE
CONFEZIONAMENTO IPOBARICO
2,6 kPa ≤ p < 100 kPa
26 mbar ≤ p < 1000 mbar
CONFEZIONAMENTO IPERBARICO
P>100 kPa
kPa,, p>1000 mbar
ATMOSFERE CONTROLLATE
CAMBIAMENTI DI
PRESSIONE PARZIALE
ATMOSFERE PROTETTIVE
ATMOSFERE PASSIVE
IMBALLAGGI ATTIVI
(assorbitori ed emettitori di gas)
CONFEZIONAMENTO SOTTOVUOTO
Estrarre aria dalla confezione del prodotto prima di
chiuderla in modo ermetico
ermetico,, stabilendo un valore di
pressione totale inferiore a quella atmosferica
atmosferica..
EFFETTI DEL CONFEZIONAMENTO SOTTOVUOTO
1) EFFETTI
PRINCIPALI
→
per
→
per
riduzione/eliminazione O2
2) EFFETTI
SECONDARI
riduzione/eliminazione vapor acqueo e possibili
contaminanti di natura biologica e/o chimica
dispersi nell’aria
nell’aria..
EFFETTI PRINCIPALI: Effetti dell’ossigeno sui sistemi enzimatici e chimici
SISTEMA ENZIMATICO
Catena respiratoria
EFFETTI
Proliferazione di muffe
Proliferazione di batteri aerobi
Lipasi
Irrancidimento frazione lipidica
Polifenolossidasi
Imbrunimento vegetali
Laccasi
Modificazioni colore bevande
REAZIONE CHIMICA
EFFETTI
Ossidazione fotochimica dei lipidi
Irrancidimento frazione lipidica
Ossidazione sostanze aromatiche
Alterazione caratteristiche organolettiche (aroma,
sapore)
Ossidazione pigmenti naturali
Degradazione e modificazione del colore (vegetali
verdi, carni rosse, bevande ecc.)
EFFETTI SECONDARI
1) DEGASSANTE
2) DISINFESTANTE
Eliminazione di contaminanti entomologici
Eliminazione contaminanti biologici
Eliminazione contaminanti biologici
SISTEMI DI CONFEZIONAMENTO SOTTOVUOTO
1) A ESTRAZIONE DELL’ARIA
DELL’ARIA:: la parte aperta della
confezione viene collegata ad un dispositivo di
aspirazione (pompa da vuoto)
livelli di vuoto non molto spinti
spinti,, adatti a prodotti
delicati (es
(es.. formaggi semiduri occhiati)
2) A CAMPANA
CAMPANA:: il più diffuso
diffuso.. La confezione viene posta
in una camera convessa (a campana) in cui si crea la
depressione e la chiusura finale
finale..
Livelli di vuoto variabili
variabili.. Alti livelli (3-10 mbar
mbar)) formaggi
a pasta dura, carni processate
processate.. Livelli < (400
400--800 mbar
mbar))
prodotti strutturalmente delicati
delicati..
SISTEMI DI CONFEZIONAMENTO SOTTOVUOTO
3) A PELLE SOTTOVUOTO (VSP, vacuum skin
packaging)::
packaging)
evacuazione
perfetta
dell’aria
intorno ad un prodotto posto su un vassoio che
viene avvolto da un film di materiale plastico in
grado di aderire perfettamente al prodotto
prodotto.. Il
prodotto viene termosaldato al vassoio
vassoio..
CARATTERISTICHE MATERIALI PER CONFEZIONAMENTO SV
1. IMPERMEABILI AI GAS
2. ELASTICI
3. PER SV A PELLE
PELLE:: TERMORETRAIBILI
COMUNI APPLICAZIONI DEL CONFEZIONAMENTO SV
Per conservazione di numerosi prodotti
prodotti::
DEPERIBILI dal punto di vista microbiologico
STABILI a temperatura ambiente
Sistema per mantenere inalterate le caratteristiche di un
alimento in combinazione con catena del freddo,
congelamento, surgelamento
surgelamento..
CATEGORIE DI PRODOTTI ALIMENTARI CONFEZIONATI
SOTTOVUOTO
1. CARNE E PRODOTTI CARNEI
2. Formaggi
3. Pesce
4. Verdure
5. Alimenti confezionati e cotti sottovuoto
CARNE E PRODOTTI CARNEI CONFEZIONATI
SOTTOVUOTO
SIA CARNI BIANCHE CHE ROSSE
AZIONI::
AZIONI
1. INIBITRICE
INIBITRICE:: assenza di O2 → inibizione MICROORGANISMI
AEROBI (es
(es.. assenza di Pseudomonas
Pseudomonas)). PATOGENI (es
(es..
Salmonella e Cl
Cl..botulinum
botulinum)) → inibiti se rispettate condizioni di
refrigerazione
2. SELETTIVA
SELETTIVA::
prevalenza
Enterobatteriaceae
di
LAB
che
inibiscono
CARNE E PRODOTTI CARNEI CONFEZIONATI SV
ASPETTO SENSORIALE
COLORE ROSSO CUPO per deossimioglobina
che si converte in ossimioglobina all’apertura
della confezione
confezione..
In alcuni casi il confezionamento sottovuoto precede quello in MAP
MAP::
frollatura della carne per almeno 8 giorni influenza positivamente
tenerezza e sapore della carne che può essere successivamente
confezionata in MAP
CARNE E PRODOTTI CARNEI CONFEZIONATI
SOTTOVUOTO
 Salumi, carni affumicate, essiccate
Colore rosa
rosa--rosso e aroma tipico condizionati dall’
dall’O
O2
che determina variazioni di colore (es
es..inverdimento
inverdimento))
e crescita di muffe e microorganismi putrefattivi
putrefattivi..
Salumi affettati→ SV o MAP
CONFEZIONAMENTO IN ATMOSFERA PROTETTIVA
Confezionamento di prodotti alimentari in atmosfere
diverse da quella naturale
naturale,, costituite da miscele di
GAS in diverse proporzioni
proporzioni..
Gas d’imballaggio
d’imballaggio::
Principalmente
Principalmente:: O2, N e CO2
Ma anche
anche:: argon
argon,, elio
elio,, protossido d’azoto
CIP in Ispezione degli Alimenti di Origine Animale
CONFEZIONAMENTO IN ATMOSFERA PROTETTIVA
riferimenti normativi
1. DIRETTIVA CE 2/1995 SUGLI ADDITIVI
Recepita in Italia con Decreto Min
Min.. Sanità 27
27..2.1996 n.209
Ha autorizzato l’utilizzo di N, CO
CO2
2, O2, argon, elio e protossido
d’azoto..
d’azoto
Consente utilizzo per tutti i prodotti alimentari senza restrizioni
restrizioni..
2. REG
REG.. CE 1333
1333//2008 RELATIVO AGLI ADDITIVI ALIMENTARI
Elenca gli additivi che possono essere immessi sul mercato e utilizzati
negli alimenti compresi gas d’imballaggio
3. REG
REG.. CE 1169
1169//2011 FORNITURA DI INFORMAZIONI SUGLI ALIMENTI
AI CONSUMATORI
se conservazione prolungata mediante gas d’imballaggio (autorizzati
dal Reg
Reg.. CE 1333
1333//2008
2008)) → riportata in etichetta la dicitura
“CONFEZIONAMENTO IN ATMOSFERA PROTETTIVA
PROTETTIVA””.
CARATTERISTICHE DEL CONFEZIONAMENTO IN
ATMOSFERA PROTETTIVA
Miscele gassose ad elevata purezza
prive di microorganismi, umidità e
contaminanti chimici
chimici..
Selezionate in modo da esercitare
effetti positivi sulla conservabilità degli
alimenti..
alimenti
VANTAGGI
Ottimizzare quali
quali--quantitativamente miscela gassosa per
rispondere alle esigenze di conservazione di specifici
alimenti..
alimenti
 Possibilità di intervenire in modo attivo nel controllo di
alcuni fenomeni degradativi
degradativi..
CARATTERISTICHE DEL CONFEZIONAMENTO IN
ATMOSFERA PROTETTIVA
OBIETTIVI PRINCIPALI
1. Preservare i livelli iniziali di qualità igienica e sensoriale
alimenti più deperibili → PROLUNGARNE CONSERVAZIONE
CONSERVAZIONE..
2. Anche nel caso in cui non garantisca una estensione della
conservazione → CONSENTIRE MIGLIOR PRESENTAZIONE
rispetto al SV
SV..
NO SISTEMA DI RISANAMENTO O MIGLIORAMENTO
QUALITATIVO ma OPERAZIONE TECNOLOGICA DI
SUPPORTO che con altri interventi (refrigerazione,
controllo igienico ecc
ecc..) può garantire effetti desiderati
desiderati..
CARATTERISTICHE DEL CONFEZIONAMENTO IN
ATMOSFERA PROTETTIVA
TECNOLOGIA COSTOSA
 Costo del gas che costituisce l’atmosfera
 Costo del materiale di confezionamento
 Volume dell’imballaggio accresciuto
accresciuto→maggiori
→maggiori spazi
per trasporto e magazzinaggio
 Controlli su composizione atmosfera e aria residua
con specifiche strumentazioni
 Macchine e linee di confezionamento costose e
sofisticate
CARATTERISTICHE DEL CONFEZIONAMENTO IN
ATMOSFERA PROTETTIVA
CATEGORIA DI ALIMENTI
Carni rosse fresche
(vendita al dettaglio)
Carni rosse fresche (per
lunga conservazione)
Carni bianche
Prodotti di salumeria
crudi e cotti
Prodotti ittici freschi
Precotti e prodotti di
gastronomia
Prodotti da forno e
pasticceria
CO2 (%)
O2 (%)
N2 (%)
15--25
15
75--80
75
1-10
50--100
50
0
0
25--50
25
0-65
10--50
10
20--100
20
<0.5
0-80
20--80
20
<0.5--60
<0.5
10--80
10
20--80
20
0
20--80
20
60--100
60
0
0-40
Fonte: Colavita, 2008
GAS UTILIZZATI NEL CONFEZIONAMENTO IN ATMOSFERA PROTETTIVA
Gas
O2
N2
CO2
Ar
Proprietà chimicofisiche
Gas inerte non
assorbito da
tessuti
Funzione
%
Stabilizza il colore rosso delle carni
(formazione di ossimioglobina-MbO2). Non ha Dal 25% all’85-90%
effetto antimicrobico.
Impedisce il collasso delle confezioni in cui
Gas inerte,
viene immessa la CO2 che dissolve A compensazione
insolubile in acqua
nell’alimento. Non ha effetto antimicrobico.
Gas solubile
Al 40 % si ha il
In determinate condizioni può esercitare un
nell’acqua e nei
massimo effetto
forte effetto antimicrobico.
grassi
antimicrobico
Sostituisce l'aria nella confezione del
prodotto (alternativa particolarmente efficace
all'ossigeno), impedisce lo schiacciamento,
Gas inerte, solubile la deformazione e l'aderenza tra loro dei
in acqua e grassi,
prodotti (affettati), contrasta fortemente Dal 50% all’80%
ininfiammabile
l'ossidazione. Rispetto agli altri gas è più
efficace nel mantenere inalterati colore,
sapore, aroma e consistenza. Svolge azione
antibatterica.
Fonte: Nucleo del Settore Alimentare di AICQ TRIVENETA, 2009
APPLICAZIONE ATMOSFERE PROTETTIVE AGLI
ALIMENTI
1. PRODOTTI CHE RESPIRANO (frutta, verdura, formaggi
erborinati, formaggi a crosta fiorita)
2. PRODOTTI CHE NON RESPIRANO (carni, pesci, prodotti da
forno, formaggi ecc
ecc..)
PRODOTTI CHE NON RESPIRANO
 Prodotti statici in termini di produzione di CO2 e consumo di
O2.
Interagiscono poco con il gas introdotto
introdotto..
Una certa quantità di CO2 può essere disciolta nei tessuti di
carni e prodotti ittici in caso di atmosfere con elevato contenuto di
CO2.
In molti prodotti consumo di O2 e produzione di CO
CO2
2 per flora
microbica o corredo enzimatico
enzimatico..
CONFEZIONAMENTO FUNZIONALE
1. MATERIALI E OGGETTI ATTIVI
Materiali e oggetti destinati a prolungare la conservabilità o
mantenere o migliorare le condizioni dei prodotti alimentari
imballati..
imballati
INCORPORANO componenti che rilasciano sostanze nel
prodotto alimentare imballato o nel suo ambiente
ASSORBONO dagli stessi
2. MATERIALI E OGGETTI INTELLIGENTI
CONTROLLANO le condizioni del prodotto alimentare
imballato o del suo ambiente
CONFEZIONAMENTO ATTIVO
Proprietà
ELIMINAZIONE SOSTANZE
INDESIDERATE
RILASCIO SOSTANZE UTILI
Rimozione
Controllo temperatura
Controllo sui
microrganismi/qualità
Umidità, O2, CO2, etilene, raggi
UV, composti organici volatili
rilasciati dal packaging o derivanti
da
degradazione
alimenti,
pigmenti
aromatizzanti, Etanolo, anidride
carbonica,
antiossidanti,
antimicrobici, anidride solforosa
Lattosio, colesterolo
Materiali
isolanti,
auto
riscaldanti/autoraffreddanti
Imballi trattati superficialmente UV
APPLICAZIONE DEI CONFEZIONAMENTI ATTIVI
Tipo di applicazione
Scambiatori di ossigeno
Assorbitori di anidride
carbonica
Liberanti anidride carbonica
Assorbitori di umidità
Liberanti antiossidanti
Antiagglomeranti
Assorbenti aromi
Alimento
Caffè macinato, the, nocciole
tostate, carni salate e
affumicate, formaggio, ecc
Caffè macinato
Carni, pesce
Prodotti secchi e disidratati,
anche a base di carne, pesce
Banane, albicocche essiccate
Formaggio a fette, pastiglie
molli
Succhi di frutta
CONFEZIONAMENTO INTELLIGENTE
FUNZIONI
RILEVAZIONE
AVVERTIMENTO
REGISTRAZIONE
TRACCIABILITÀ
COMUNICAZIONE ecc
ecc..
Possono contribuire a:
prolungamento shelf
shelf--life
miglioramento qualità
Fornire informazioni
Avvertire in merito a problemi
PRINCIPALI TIPOLOGIE DI DISPOSITIVI DI CONFEZIONAMENTO
INTELLIGENTE
TIPOLOGIA
Indicatori di T limite
Integratori tempotemperatura (TTI)
POSIZIONAMENTO
FUNZIONE
Esterno
Monitorare e indicare le T di
esposizione
Esterno
Monitorare condizioni di
conservazione e qualità del prodotto
Indicatori di gas
Interno/esterno
Indicatori di difetti di
integrità
Indicatori di freschezza
Interno/esterno
Codici a barre
Esterno
Tag di identificazione
elettronica
Esterno
Interno/esterno
Monitorare qualità alimento
segnalando la presenza di un gas
(O2)
Indicare presenza di microfori o
difetti di saldatura
Monitorare uno o più attributi di
qualità dell’alimento
Definire identità per controllo
logistico
Antifurto, protezione marchio, antimanomissione ecc.
CONFEZIONAMENTO INTELLIGENTE: esempi
ASSORBITORI OSSIGENO
ASSORBITORI DI UMIDITÀ
CONFEZIONAMENTO INTELLIGENTE: esempi
etichetta adesiva o inglobata
nella confezione
confezione:: VARIAZIONE DI
COLORE in un anello centrale in
comparazione ad una corona di
riferimento
INDICATORI DI
FRESCHEZZA
CONFEZIONAMENTO INTELLIGENTE: SVANTAGGI
COSTO ELEVATO
tecnologie altamente specialistiche e sofisticate
sofisticate,, pesano per il
50%
50
% sul costo dell’imballo (a fronte di 10
10%
% del costo medio
sostenibile per alimenti di ampio consumo)
PERCEZIONE NEGATIVA da parte di
di::
CONSUMATORE → mascherano l’effettiva freschezza
COMMERCIANTI
COMMERCIANTI→
→Efficacia
passando
dai
all’applicazione al di fuori delle condizioni di laboratorio?
modelli
SMART PACKAGING
Soluzioni che forniscono condizioni nuove, migliori e/o più
semplici per la fruizione del prodotto confezionato
confezionato..
Praticità d’uso
Autoriscaldanti o autorefrigeranti
Microonde