Qual è il ruolo dei gas autorizzati nel confezionamento MAP?

In questo articolo analizzeremo nel dettaglio i diversi gas consentiti, il loro uso pratico e il modo in cui interagiscono con i prodotti alimentari per garantirne l'integrità e tutte le caratteristiche durante la conservazione e la distribuzione.

Il confezionamento in atmosfera protettiva

Utilizzo di gas alimentari

I gas industriali giocano un ruolo chiave nell'affrontare le numerose sfide dell'industria alimentare. Confezionamento, protezione contro l'ossidazione, surgelazione, carbonatazione di bevande, conservazione a freddo... 
Sono utilizzati, puri o in miscele, liquidi o gassosi, in tutte le fasi della catena alimentare, dalla produzione agricola alla distribuzione nei negozi. Questo è vero per quasi tutte le famiglie di alimenti: piscicoltura, frutta e verdura, latticini, carne, insaccati, prodotti da forno, piatti pronti, bevande, ecc.

Utilizzo dei gas nel confezionamento

Nel confezionamento in atmosfera protettiva (MAP), i gas sono immessi in un contenitore, un sacchetto o una vaschetta, allo scopo di aumentare la durata di conservazione del cibo, la sua cosiddetta shelf life. Infatti, quando gli alimenti sono all'aria, cioè in presenza di ossigeno, si degradano rapidamente. La sostituzione dell'aria con un gas (puro o in miscela), adeguato al prodotto alimentare da conservare, permette di limitare questo fenomeno.

Un confezionamento in atmosfera protettiva eseguito con successo dipende, oltre che dalla scelta dell'atmosfera protettiva ideale, dalla combinazione di altri 3 fattori: le caratteristiche del prodotto (ricetta, igiene), il materiale di confezionamento e la macchina confezionatrice.
Si noti che, quando i gas sono utilizzati per confezionare un alimento, sull’etichetta del prodotto deve comparire la dicitura "Confezionato in atmosfera protettiva". Il cibo deve poi essere conservato nelle condizioni specificate dal produttore lungo tutta la catena di distribuzione.

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I gas alimentari autorizzati in MAP

Normative europee e standard di sicurezza

Le aziende del settore alimentare devono rispettare le regolamentazioni europee (RE 178/2002, RE 852/2004...) sulla sicurezza alimentare. Ma sapevate che questi regolamenti si applicano anche ai gas alimentari usati nel confezionamento in atmosfera protettiva?

Secondo la normativa, i gas impiegati nel confezionamento sono «tutti i gas diversi dall'aria, collocati in un contenitore prima, durante o dopo l'introduzione di un prodotto alimentare in tale contenitore». Le atmosfere protettive di confezionamento sono a contatto con il prodotto alimentare e sono quindi considerate additivi alimentari. Il regolamento europeo RE N°1333/2008 sulla sicurezza alimentare si applica ai gas utilizzati come additivi, coadiuvanti tecnologici o ingredienti.

Principali gas utilizzati

Se si aggiungono i gas propellenti, ci sono sette gas che sono autorizzati per l'uso alimentare. Hanno tutti un numero identificativo:  Es.: azoto (N₂) E941, diossido di carbonio (CO₂) E290, ossigeno (O₂) E948, argon (Ar) E938, idrogeno (H₂) E949, protossido di azoto (N₂O) E942, elio (He) E939.

Avendo la qualifica di additivi alimentari ai sensi della normativa, sono considerati come prodotti alimentari e devono soddisfare tutti i requisiti in termini di sicurezza alimentare. Tra l'altro, sono soggetti ad analisi dei rischi secondo il metodo HACCP, a procedure di produzione e distribuzione raccolte in un sistema di gestione e alla tracciabilità basata su un numero di lotto. Le loro specifiche sono descritte nel regolamento BR N°231-2012.

L'azione dei gas nel confezionamento in atmosfera protettiva

Azoto, diossido di carbonio, ossigeno e argon sono i 4 gas più utilizzati nel MAP

• Azoto (N₂)
  L'azoto è usato principalmente per sostituire l'ossigeno nella confezione prima della chiusura, con lo scopo principale di evitare i fenomeni di ossidazione dei pigmenti, aromi e/o grassi. L'azoto è inerte, inodore e scarsamente solubile in acqua e nei grassi. Non ha quindi alcun effetto batteriologico o fungistatico diretto.
• Diossido di carbonio (CO₂)
  È un agente batteriostatico e fungistatico, cioè può ritardare la crescita e ridurre la velocità di moltiplicazione di batteri aerobi e muffe, soprattutto in assenza di ossigeno. È efficace se iniettata a livelli superiori al 20% nella confezione.
  La CO₂ è molto solubile in acqua e nei grassi. Questa proprietà può causare un sapore leggermente acido, se non si controlla la giusta proporzione di CO₂ nella miscela di gas.
  Può anche causare la contrazione della pellicola sul prodotto confezionato che, a seconda dei casi, può essere uno svantaggio o un effetto desiderato.
• Ossigeno (O₂)
  L'ossigeno è di solito l'elemento indesiderato. Tuttavia, in alcune applicazioni viene utilizzato come componente della miscela di gas. È il caso, per esempio, delle carni il cui colore rosso può essere mantenuto dall'ossigeno, o per assicurare la respirazione dei vegetali freschi. Impedisce anche la proliferazione di germi strettamente anaerobi come il Clostridium botulinum (nel caso del pesce fresco, per esempio).
• Argon (Ar)
  Questo gas inerte, per le sue caratteristiche chimico fisiche è in grado di ridurre il coefficiente respiratorio dei vegetali freschi della IV gamma. L’argon agisce inoltre come inibitore ossidativo e grazie alla riduzione delle degradazioni enzimatiche favorisce una migliore conservazione delle proprietà organolettiche del prodotto, specialmente su prodotti ricchi in grassi o facilmente ossidabili.

Ognuno dei gas viene utilizzato puro o in miscela per le sue proprietà fisiche e biologiche in funzione del tipo di prodotto alimentare da conservare.

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Scelta e ottimizzazione delle miscele di gas per ogni applicazione

Fattori di selezione dei gas

Utilizzati nel confezionamento in atmosfera protettiva, i gas di confezionamento hanno il vantaggio di preservare l'aspetto, il colore e le proprietà organolettiche del prodotto per tutta la sua durata di conservazione e di proteggerlo dalla contaminazione batterica.
Ogni gas viene utilizzato per le sue proprietà fisiche e chimiche. Utilizzati in miscela, combinano le rispettive proprietà per ottenere la protezione richiesta per un determinato prodotto. 

Analisi dei rischi e dei limiti

Selezionare la giusta miscela di gas non è una scelta così semplice, dal momento che vanno valutati diversi aspetti. È comune per un produttore "sacrificare" una parte della shelf life del suo prodotto per migliorarne l'aspetto.
L’individuazione del gas si basa su una valutazione dei principali rischi di degradazione e dei vincoli di conservazione. A seconda delle qualità richieste, il produttore può essere supportato nella definizione dell'atmosfera di confezionamento ideale.
La scelta dell'atmosfera dovrebbe poi essere fatta secondo il criterio considerato più importante. A volte è un compromesso tra diversi fenomeni.
Talvolta possono essere necessari dei test per mettere a punto la shelf life desiderata

Casi di studio e raccomandazioni

Definire bene il gas o la miscela di gas significa fare le domande giuste: Qual è la natura del prodotto?; È umido?; È acido?; Contiene molti grassi?; Quali sono le possibili contaminazioni: aerobiche? anaerobiche?; Quali sono i vincoli del colore di presentazione?; Quali trattamenti di conservazione sono già stati eseguiti? (es. salatura, essiccazione, presenza di zucchero, acidificazione, antiossidante, additivi, pastorizzazione...).

Nel confezionamento in atmosfera protettiva, è consuetudine classificare i prodotti alimentari in 5 categorie che definiscono soluzioni di gas omogenee:

1. I prodotti secchi (patatine, frutta secca, polveri) per i quali è necessaria solo l'eliminazione dell'ossigeno dall'aria e la sua sostituzione con azoto per evitare l'ossidazione dei loro grassi. Non c'è rischio di sviluppo microbico a causa del basso contenuto di umidità.
2. I prodotti a umidità intermedia che sono soggetti a sviluppo microbico, principalmente di muffe. Per questi prodotti, si dovrebbe usare una miscela di anidride carbonica e azoto, in una proporzione che dipende dal loro contenuto di umidità e dalla flora microbica che contengono (per esempio salumi stagionati, prodotti a base di pasta (dolci da forno, pane, pasta fresca).
3. I prodotti a elevata umidità, come salumi, carne, pesce, vegetali e piatti pronti. Anche per questi prodotti, si dovrebbe  usare una miscela di diossido di carbonio e azoto in una proporzione che dipende dal loro contenuto di umidità e dalla flora microbica endogena.
4. Il caso particolare delle carni rosse, il cui colore è mantenuto da un’atmosfera sovraossigenata grazie a una miscela di gas con un alto contenuto di O₂ (>60%), il cui complemento è la CO₂, che limita lo sviluppo microbico.
5. Il caso specifico dei vegetali crudi e delle insalate, mantenuti da un'atmosfera composta da azoto o argon (che riduce il coefficiente di respirazione), una piccola concentrazione di ossigeno, per permettere una respirazione minima, e CO₂, per limitare lo sviluppo microbico.

In conclusione, Il confezionamento in atmosfera protettiva con i gas rappresenta una tecnologia essenziale per l'industria alimentare, in grado di offrire vantaggi significativi in termini di conservabilità, qualità e sicurezza del prodotto. Una conoscenza approfondita delle proprietà dei gas e della loro interazione con i prodotti alimentari è fondamentale per massimizzare i vantaggi di questa pratica, garantendo al contempo la conformità alle normative e la soddisfazione dei consumatori.