L'importanza di controllare l'ossigeno residuo e il tasso di diossido di carbonio nella confezione in atmosfera protettiva
La sostituzione dell'aria con un gas o una miscela di gas, combinata con l'uso di un imballaggio adeguato, assicura una conservazione ottimale dei prodotti alimentari e contribuisce così alla riduzione dello spreco alimentare.
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Perché controllare il contenuto di ossigeno residuo?
La determinazione dell'atmosfera ideale per la conservazione dei prodotti alimentari è legata in particolare alle loro caratteristiche fisico-chimiche: contenuto di acqua, attività dell'acqua (aw), composizione, acidità (pH), profilo microbiologico.
L'ossigeno è un gas ossidante che sostiene la vita:
- impedisce la proliferazione di germi strettamente anaerobi (per esempio il Clostridium botulinum nel caso del pesce fresco),
- mantiene il colore rosso della carne,
- assicura la respirazione dei vegetali freschi.
I prodotti secchi (snack, frutta secca, patatine, polveri) devono essere conservati in assenza di ossigeno (sostituzione dell'aria con un'atmosfera protettiva non ossidante) per evitare l'ossidazione dei grassi.
Quest’ultima provoca l'irrancidimento dei prodotti, quindi il cattivo gusto, l'alterazione del sapore, dell'odore, della consistenza e la perdita di vitamine
Anche gli alimenti liquidi devono essere protetti dall'attività ossidativa di questo gas (idealmente dal momento in cui vengono preparati a quello in cui vengono confezionati). Si parla di deossigenazione in: oli, succhi di frutta, vini.
Nel caso particolare delle carni rosse (specialmente la carne di manzo), l'ossigeno aiuta a conservare il colore rosso mantenendo l'emoglobina nella sua forma ossigenata (ossiemoglobina). Si inserisce quindi, nella confezione, atmosfera sovraossigenata (70-80% O2) integrata con diossido di carbonio, per limitare la crescita microbiologica.
Nel caso di vegetali crudi e insalate, la presenza di una piccola concentrazione di ossigeno (con l'aggiunta di un gas neutro come l'azoto o l'argon) permette agli alimenti di respirare, mantenendo questi valori controllati. L'aggiunta di diossido di carbonio limita la crescita microbica.
Anche i molluschi vivi (cozze e ostriche) sono conservati con un alto contenuto di ossigeno (70%) per permetterne la respirazione.
Sostituendo l'aria con un gas o una miscela di gas, il confezionamento in atmosfera protettiva assicura una migliore conservazione dei prodotti alimentari.
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Come garantire il mantenimento della miscela di gas per tutta la shelf life del prodotto?
In condizioni di produzione , l'esecuzione di test permette di convalidare la durata di conservazione dei prodotti alimentari (convalida sia microbiologica che fisico-chimica, in conformità alla normativa).
Tuttavia, la presenza di micro-perdite, che provocano scambi di gas e umidità con l'ambiente esterno, non garantirà più la durata di conservazione indicata sull'etichetta, attraverso la quale il produttore si impegna con i consumatori.
Infatti, se la miscela non è dispersa correttamente o mantenuta nella confezione, questo può causare problemi nella conservazione del cibo e può portare a rischi per la salute dei consumatori.
Durante la fase di confezionamento, il produttore deve garantire la conformità del suo processo di confezionamento controllando:
- la composizione della miscela di gas (analisi dei gas, misurazione di ossigeno e diossido di carbonio),
- l’integrità dell'imballaggio (misurazione delle perdite, test di tenuta).
L'aria è composta da circa il 79% di azoto (N2), il 21% di ossigeno (O2) e lo 0,03% di CO2.
La misurazione dell'ossigeno nell'imballaggio, qualunque sia la sua dimensione, permette di garantire il mantenimento della confezione in atmosfera sovraossigenata (ad esempio, carne rossa, molluschi vivi) o, al contrario, in atmosfera sottossigenata nel caso di prodotti sensibili all'ossidazione (ad esempio, prodotti grassi).
Il contenuto di diossido di carbonio deve essere mantenuto in quantità sufficiente per garantire l'effetto batteriostatico previsto.
Conformità delle miscele di gas: l'analizzatore di gas è il vostro alleato!
- Analisi dei gas in linea
L'analisi continua del contenuto di ossigeno residuo (misurazione dell'ossigeno) e della percentuale di diossido di carbonio assicurano la conformità della miscela (si utilizzano per la verifica un apposito apparecchio di analisi dei gas in linea e relativi accessori). L'analizzatore di gas preleva campioni in continuo e, se la composizione del gas non è conforme, si attivano allarmi in modo che l'operatore possa fermare la macchina.
- Analisi casuale dei gas o "prelievo a campione”
In tal caso, viene effettuato un controllo a campione, dopo il prelievo di un certo numero di confezioni sequenziali sulla confezionatrice (sono sufficienti 5-6 confezioni). Questi analizzatori utilizzano un ago e una pompa per prelevare il gas, che viene poi fatto passare attraverso sensori specifici per determinare le loro concentrazioni (alcuni modelli di analizzatori portatili sono progettati per essere alimentati a batteria o con cavo). Questa analisi può essere utilizzata per monitorare l'evoluzione del prodotto e la sua composizione di gas durante il periodo di conservazione. Variazioni significative nei livelli di ossigeno e diossido di carbonio possono indicare una respirazione microbiologica.
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Conoscete l'effetto farfalla? Dalla micro-perdita al problema di qualità
Una micro-perdita può avere conseguenze molto più grandi sulla conservazione del prodotto e rovinare tutti i vostri sforzi sulla realizzazione della confezione finale.
Il Controllo dell'integrità dell'imballaggio si esegue con una misura delle perdite e della resistenza delle saldature, assicurando il corretto mantenimento nel tempo della miscela di gas nell'imballaggio.
Il controllo di qualità dei prodotti confezionati in atmosfera protettiva deve permettere di assicurare l'integrità dell’involucro :
- ispezione visiva dell'imballaggio,
- omogeneità delle aree di saldatura (zone di sigillatura): assenza di "sfiati", film piegato, perforazioni, macchie, ecc.,
- prova di resistenza delle saldature,
- misurazione delle perdite.
Esistono due tipi di controlli:
- il controllo in linea - non invasivo (analisi continua automatica tramite un sensore, su tutti i prodotti, al ritmo della sequenza della confezionatrice);
- il controllo casuale - invasivo (prelievo manuale casuale o periodico di un campione). È possibile testare la tenuta dell'imballaggio con strumenti di misurazione del vuoto.
È importante assicurare la tracciabilità dei controlli annotando i risultati. Alcuni analizzatori permettono anche la registrazione automatica dei dati.
«Un imballaggio integro va bene. Ma assicurarsi che l'imballaggio sia adatto è meglio.»
L'analisi dell'atmosfera delle confezioni vuote permette di verificare le prestazioni della macchina (controllo subito dopo il confezionamento) e la permeabilità della confezione. Se l'atmosfera nella confezione è diversa da quella impostata inizialmente, c'è un problema (macchina, saldatura, ecc.).
La deriva della composizione del gas nel tempo indicherà il tasso di permeabilità e di perdita della coppia imballaggio/saldatura. L'effetto benefico dell'atmosfera protettiva non può essere misurato finché la problematica non sarà risolta.
E il diossido di carbonio in tutto questo?
Il diossido di carbonio (CO2) è un agente batteriostatico e fungistatico, cioè può ritardare la crescita e ridurre la velocità di moltiplicazione di certi batteri e muffe. È efficace a livelli superiori al 20% nell'atmosfera e non ha alcun effetto stimolante sui germi patogeni.
È solubile in acqua e nei grassi: se le corrette proporzioni di CO2 nella miscela di gas non sono controllate, questa proprietà può causare un sapore leggermente acido o il collasso della confezione.
Il controllo del contenuto di diossido di carbonio nella confezione durante la fase di confezionamento assicura che la frazione di CO2 sia conforme al risultato previsto per garantire l'efficacia su germi e muffe.
In realtà, è la quantità di CO2 presente nell'imballaggio che avrà un impatto sulla conservazione del prodotto. È quindi preferibile pensare in termini di "grammi" di CO2 nell'imballaggio.
Ecco perché la dimensione dell'imballaggio è importante!
Il giusto rapporto? ⅔ di volume occupato dal prodotto per ⅓ di gas
Gas traccianti diossido di carbonio ed elio: dei buoni indicatori!
I gas traccianti, come la CO2 o l'elio, possono essere utilizzati per un'analisi rapida e accurata delle perdite. La CO2 ha il vantaggio di essere già parte dell'atmosfera di conservazione.
Il nostro team di esperti è disponibile per assistervi:
- nella scelta del gas o della miscela di gas adatti ai vostri prodotti
- nei metodi di consegna adattati alle vostre esigenze (bombole già contenenti la miscela di gas o miscela di gas fatta sul posto)
- nella realizzazione del confezionamento in atmosfera protettiva
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