Tecnologia di sterilizzazione termica
In passato, la tecnologia di sterilizzazione termica era utilizzata principalmente per la sterilizzazione di alimenti in scatola. Sebbene la sterilizzazione termica sia efficace nell'eliminare i microrganismi, può facilmente danneggiare alcuni alimenti in scatola sensibili al calore, compromettendone il contenuto nutrizionale, il colore e il sapore. Attualmente, la ricerca sulla sterilizzazione termica nel mio paese si concentra principalmente sull'ottimizzazione delle condizioni e delle apparecchiature di sterilizzazione. La condizione ideale prevede un controllo preciso della temperatura durante il processo, in modo che la sterilizzazione termica non solo risulti efficace, ma si cerchi anche di preservare gli ingredienti e gli aromi degli alimenti in scatola. Inoltre, per l'ottimizzazione delle apparecchiature di sterilizzazione termica, si utilizzano principalmente la sterilizzazione a vapore e la sterilizzazione a microonde.
1. Tecnologia di sterilizzazione a contenuto d'aria
L'applicazione della tecnologia di sterilizzazione in atmosfera controllata si basa principalmente sull'ottimizzazione delle precedenti tecnologie di sterilizzazione ad alta temperatura e sottovuoto, superando così i limiti di queste ultime. La sterilizzazione in atmosfera controllata viene solitamente utilizzata per frutta e verdura in scatola. Quando si utilizza questa tecnologia, le materie prime degli alimenti in scatola vengono pretrattate, quindi confezionate sottovuoto in un sacchetto flessibile ad alta barriera all'ossigeno all'interno della lattina. Contemporaneamente, viene introdotto un gas inerte all'interno della lattina. Il barattolo viene poi sigillato e l'alimento viene posto in un contenitore di sterilizzazione a più stadi, con raffreddamento ad alta temperatura, per completare il processo. In condizioni normali, il processo di trattamento termico a più stadi degli alimenti può includere tre fasi: preriscaldamento, condizionamento e disinfezione. La temperatura e il tempo di sterilizzazione in ciascuna fase devono essere opportunamente regolati in base al tipo e alla struttura dell'alimento. Le alte temperature, infatti, alterano il sapore degli alimenti.
2. Tecnologia di sterilizzazione a microonde
Quando gli alimenti in scatola vengono sterilizzati con la tecnologia a microonde, lo scopo principale è garantire che i microrganismi presenti al loro interno muoiano o perdano completamente la loro attività, prolungando così il periodo di conservazione e soddisfacendo i requisiti per gli alimenti in scatola. Utilizzando la tecnologia a microonde, gli alimenti in scatola, in quanto corpo riscaldante principale, vengono riscaldati direttamente dall'interno verso l'esterno, senza bisogno di condurre o convezione termica. Questo metodo è anche più rapido rispetto alla sterilizzazione tradizionale. Permette di aumentare rapidamente la temperatura degli alimenti in scatola, garantendo una sterilizzazione più uniforme e completa sia all'interno che all'esterno. Allo stesso tempo, il consumo energetico è relativamente basso. L'utilizzo della tecnologia a microonde per la sterilizzazione si divide generalmente in due metodi: effetto termico ed effetto biochimico non termico, ovvero l'utilizzo delle microonde per riscaldare gli alimenti in scatola dall'interno verso l'esterno contemporaneamente.
A causa dell'influenza della struttura cellulare microbica e del campo a microonde, le molecole presenti negli alimenti in scatola si polarizzano termicamente, causando oscillazioni ad alta frequenza tra le molecole stesse. Questo modifica la struttura proteica e, infine, inattiva le cellule batteriche presenti negli alimenti in scatola, impedendone la normale crescita e migliorando così l'effetto di conservazione. Gli effetti non termodinamici sono principalmente dovuti a reazioni fisiologiche o biochimiche delle cellule senza variazioni significative di temperatura, noti anche come effetti biologici. Poiché l'effetto di sterilizzazione potenziato dagli effetti non termici non è quantificabile, al fine di migliorare la sicurezza degli alimenti in scatola, è necessario considerare appieno anche l'effetto termico nella progettazione del processo.
3. Tecnologia di sterilizzazione Ohm
L'applicazione della tecnologia di sterilizzazione Ohm negli alimenti in scatola si basa principalmente sulla sterilizzazione termica tramite resistenza. Nelle applicazioni pratiche, la tecnologia di sterilizzazione Ohm utilizza principalmente la corrente elettrica per riscaldare gli alimenti in scatola, ottenendo così la sterilizzazione termica. La tecnologia di sterilizzazione Ohm è generalmente ampiamente utilizzata negli alimenti in scatola contenenti granulati.
Può ridurre in modo significativo il ciclo di lavorazione degli alimenti granulari in scatola e ha anche un forte effetto sterilizzante. Tuttavia, la tecnologia di sterilizzazione ohm è anche limitata da vari fattori, ad esempio quando si tratta di alimenti granulari di grandi dimensioni, non riesce a ottenere buoni risultati. Allo stesso tempo, anche la conduttività degli alimenti in scatola influisce sull'effetto sterilizzante di questa tecnologia. Pertanto, quando si sterilizzano alcuni alimenti in scatola non ionizzati come acqua purificata, grassi, alcol, ecc., la tecnologia di sterilizzazione ohm non è utilizzabile, ma ha un buon effetto sterilizzante su verdura e frutta in scatola ed è anche in questo settore che trova ampio impiego.
Tecnologia di sterilizzazione a freddo
Negli ultimi anni, le aspettative delle persone in termini di qualità degli alimenti sono aumentate costantemente. L'attenzione si è spostata non solo sulla sicurezza microbiologica degli alimenti, ma anche sul loro contenuto nutrizionale. Per questo motivo, è nata la tecnologia di sterilizzazione a freddo. La caratteristica principale di questa tecnologia è che, durante il processo di sterilizzazione degli alimenti, non è necessario utilizzare variazioni di temperatura. Questo metodo non solo preserva i nutrienti degli alimenti, ma evita anche la perdita di sapore e garantisce un'efficace azione battericida.
Negli ultimi anni, la tecnologia di sterilizzazione a freddo del mio paese ha trovato ampia applicazione. Grazie al supporto della tecnologia moderna, sono state introdotte diverse tecnologie di sterilizzazione a freddo, come la sterilizzazione ad altissima pressione, la sterilizzazione a radiazioni, la sterilizzazione a impulsi e la sterilizzazione a raggi ultravioletti. L'applicazione di queste tecnologie ha avuto un ruolo importante in diverse tipologie di alimenti. Tra queste, la più diffusa è la sterilizzazione ad altissima pressione, che ha dimostrato notevoli vantaggi applicativi nella sterilizzazione di succhi di frutta in scatola. Tuttavia, le altre tecnologie di sterilizzazione ad alta pressione a freddo sono ancora in fase iniziale di ricerca e non sono state ampiamente promosse e applicate.
La tecnologia di sterilizzazione ad altissima pressione (UHP) appartiene alla categoria della sterilizzazione fisica. Il principio di base di questa tecnologia di sterilizzazione a freddo consiste nel generare una pressione estremamente elevata all'interno degli alimenti in scatola per uccidere i microrganismi, prevenire il deterioramento delle proteine e inattivare gli enzimi biologici, ottenendo così un'efficace sterilizzazione. L'utilizzo della tecnologia UHP non solo consente di sterilizzare gli alimenti a temperatura ambiente, preservandone il contenuto nutrizionale e il sapore, ma ne prolunga anche la durata di conservazione, rendendoli più sicuri. La tecnologia UHP è ampiamente utilizzata nella lavorazione di alimenti in scatola come marmellate, succhi di frutta e altri prodotti, dimostrandosi molto efficace nel processo di sterilizzazione.
Tecnologia di sterilizzazione a barriera
La tecnologia di sterilizzazione a freddo presenta alcuni vantaggi rispetto alla sterilizzazione a caldo. È in grado di inibire efficacemente i microrganismi presenti negli alimenti in scatola. Risolve inoltre il problema della tradizionale sterilizzazione a caldo, che distrugge i nutrienti e il sapore degli alimenti in scatola, e soddisfa le rigorose esigenze dei consumatori in materia di qualità alimentare. Tuttavia, sebbene la sterilizzazione a freddo possa inibire efficacemente i microrganismi responsabili del deterioramento degli alimenti in scatola, non è altrettanto efficace nel trattamento delle spore batteriche o di enzimi specifici, pertanto la sua applicazione è relativamente limitata. Per questo motivo, è stata sviluppata una nuova tecnologia di sterilizzazione: la sterilizzazione a barriera. Questa tecnologia ha modificato il funzionamento della sterilizzazione a freddo, garantendo un'efficace sterilizzazione anche in fasi di sterilizzazione meno intense. La sterilizzazione a barriera, originaria della Germania, viene utilizzata per la conservazione della carne. Nel processo di conservazione degli alimenti in scatola, poiché il video include molteplici fattori di barriera, questi fattori possono prevenire efficacemente il deterioramento degli alimenti in scatola e i microrganismi presenti negli alimenti in scatola non possono superare la barriera, il che porta a un buon effetto barriera. In questo modo, si ottiene un buon effetto di sterilizzazione e la qualità degli alimenti in scatola risulta migliorata.
Attualmente, la tecnologia di sterilizzazione a barriera è stata ampiamente studiata e applicata nel mio paese. La sterilizzazione degli alimenti in scatola tramite questa tecnologia può prevenire l'acidificazione o il deterioramento degli alimenti. Per alcune verdure in scatola, come germogli di soia e lattuga, che non possono essere sterilizzate ad alta temperatura, i vantaggi della tecnologia di sterilizzazione a barriera possono essere sfruttati appieno, in quanto il fattore battericida non solo ha un effetto battericida, ma previene anche l'acidificazione o il deterioramento degli alimenti in scatola. Inoltre, la tecnologia di sterilizzazione a barriera può svolgere un ruolo importante anche nella sterilizzazione del pesce in scatola. Il pH e la temperatura di sterilizzazione possono essere utilizzati come fattori barriera, e la tecnologia di sterilizzazione a barriera può essere utilizzata per trattare gli alimenti in scatola, migliorandone così la qualità.
Data di pubblicazione: 7 settembre 2022