Perché gli alimenti si alterano?

Perché gli alimenti si alterano?

Gli alimenti si alterano +/- velocemente nel tempo, perché i nutrienti in essi contenuti, sono soggetti ad essere degradati da fattori fisici (luce, umidità, metalli, calore), dagli enzimi endogeni dell'alimento (che provocano un rammollimento ed ossidazione), e dai microorganismi che contaminano gli alimenti.

Per alterazione degli alimenti si intendono le modifiche organolettiche di sapore, odore, colore e consistenza, che li rendono inadatti al consumo umano. Per esempio il pesce e la carne fresca, se non consumati in un determinato lasso di tempo, subiscono una serie di alterazioni che lo rendono putrido e pericoloso per la salute.

Gli alimenti sono costituiti da sostanze che possono alterarsi: I fattori che alterano i nutrienti degli alimenti, sono:

1. Fattori Fisici: Luce, ossigeno, contatto prolugato degli alimenti con i metalli, umidità atmosferica, temperatura ambiente. I fattori fisici menzionati provocano l'ossidazione di alcune vitamine (come la Vitamina C) o degli acidi grassi degli oli (irracidimento dei lipidi), di pigmenti vegetali (per esempio l'ossidazione dei polifenoli, etc. Per prolungare la durata di scaffale degli alimenti, la legge impone di non esporre gli alimenti direttamente a fonti luminosi (come i raggi del sole), a fonti di calore, e di umidità, e di conservarli in imballaggi o bottiglie che proteggono il prodotto dall'umidità, dalla luce solare, dall'umidità e dai raggi solari; per esempio l'olio di oliva è sensibile all'ossidazione degli acidi grassi da parte degli UV della luce solare; per garantire una buona conservazione, l'olio va imbottigliato in bottiglie di vetro con spessore di almeno 0,5 cm, sufficiente per non far attraversare gli UV del sole all'inetrno della bottiglia; inoltre spesso per aumentare la protezione dell'olio dai raggi solari, si usano vetri scuri (per esempio leggermente verdi o bruni), e nell'etichetta viene espressamente indicata la dicitura di non esporre la bottiglia dell'olio di oliva al sole. L'ossigeno è il principale fattore fisico che ossida e danneggia i nutrienti, seguito dai metalli che fungono da catalizzatore delle reazioni chimiche indesiderate; le reazioni chimiche indesiderate avvengono poi più velocemente quanto più la temperatura di conservazione dell'alimento è alta; proprio per questo motivo si suggerisce anche di non esporre gli alimenti confezionati vicino a fonti di calore e di luce.
2. Gli enzimi endogeni dell'alimento: Tutti gli alimenti crudi, come carne, uova, latte crudo, pesce, frutta, ortaggi e funghi freschi, contengono enzimi all'interno delle loro cellule; Man mano che passano le ore - giorni di conservazione, questi enzimi endogeni piano piano incominciano a degradare l'alimento stesso; Si dice che gli enzimi dell'alimento pre-digeriscono ed inteneriscono l'alimento; inoltre alcuni enzimi degli alimenti provocano ossidazione e modificano il colore, ed il sapore dell'alimento. Gli enzimi sono catalizzatori biologici, che provocano reazioni chimiche, la cui velocità dipende principalmente dalla Temperatura e dalla presenza di acqua; abbassando la temperatura e/o il contenuto di acqua, la velocità delle reazioni chimiche scatenate dagli enzimi vengono rallentate o addirittura bloccate a temperature di congelamento. I trattamenti termici come la cottura, la pastorizzazione e la sterilizzazione, distruggono gli enzimi, bloccando la degradazione enzimatica degli alimenti. Anche la disidratazione degli alimenti provoca l'arresto delle reazioni enzimatiche.
3. Fattori Microbiologici: Gli alimenti vengono contaminati dai microorganismi presenti nell'aria, sulle superfici di contatto (banchi, piatti, coltelli), dalle mani e dagli starnuti di chi manipola gli alimenti, dagli insetti che si posano sugli alimenti, dalla polvere, etc. Questi microorganismi sono invisibili, e si tratta di cellule microscopiche di batteri, spore batteriche, lieviti e spore fungine che generano muffe. I microorganismi quando vanno a finire negli alimenti, possono trovare le condizioni ideali di nutrimento, pH, umidità, livello di ossigeno e temperatura ideali per crescere e moltiplicarsi, aumentando di numero; Man mano che si sviluppano, si nutrono dei nutrienti dell'alimento, producendo metaboliti microbici che alterano il gusto il sapore, l'odore e la consistenza del prodotto; l'alimento così deperisce e si altera microbiologicamente. Inoltre i microorganismi nell'alimento possono produrre tossine pericolose per la salute umana, come le tossi-infezioni, infezioni e intossicazioni alimentari.

Un alimento per essere commercializzato deve essere salubre, ossia non deve presentare alterazioni organolettiche indesiderate e deve essere privo di contaminanti che possono causare malattie nel consumatore.

Quindi abbiamo tre tipologie di alimento:

1. Alimenti salubri adatti al consumo umano
2. Alimenti insalubri alterati (ossia che hanno modificato le loro caratteristiche organolettiche)
3. Alimenti insalubri contaminati (ossia che pur non presentando segni di alterazione, contengono microorganismi patogeni, tossine batteriche, metalli pesanti, inquinati ambientali, oggetti fisici indesiderati), che possono provocare un danno alla salute del consumatore.

Per aumentare la durata di vita di un alimento, si attuano le tecniche di conservazione degli alimenti: refrigerazione, congelazione, essiccazione, liofilizzazione, concentrazione, pastorizzazione, sterilizzazione, uso delle alte pressioni, uso delle radiazioni, uso di adittivi chimici o naturali, uso di atmosfera modificata e/o protetta e l'uso delle fermentazioni (fermentazione lattica, eterolattica, propionica, acetica ed alcolica).

Queste tecniche servono per bloccare i tre fattori che alterano gli alimenti, e nello stesso tempo, distruggere i microorganismi patogeni responsabili delle tossi-infezioni alimentari.

Le Caratteristiche chimico fisiche degli alimenti

Gli alimenti sono caratterizzati dalle seguenti variabili chimico-fisiche: Temperatura "T", grado di acidità "pH", livelli di ossigeno (O2) e dell'attività dell'acqua "aw". Variando questi fattori nell'alimento, è possibile allungare i tempi di conservazione dell'alimento e renderlo più sicuro dal punto di vista igienico.

La Temperatura T

La Temperatura T influisce sulla velocità delle reazioni chimiche, enzimatiche che avvengono nell'alimento; Inoltre la Temperatura influisce sulla velocità di proliferazione microbica; più la temperatura aumenta, è più le velocità delle reazioni chimiche aumentano, accelerando la degradazione degli alimenti. Le temperature influiscono anche sulla crescita microbica; In genere i microorganismi rallentano lo sviluppo fino a bloccarsi, quando le temperature scendono dai +10°C in giù! Lo sviluppo dei batteri aumenta a Temperatura ambiente, dai +15°C fino ai + 60°C, con la massima velocità di crescita a +35°C; sopra i 65°C la maggiorparte dei microorganismi smettono di proliferare. proprio per questo motivo si suggerisce agli OSA che preparano gli alimenti cotti, di mantenere le temperature dell'alimento caldo ad una Temperatura sopra i 65°C, oppure di abbassare rapidamente la T a +4°C con un abbattitore termico e conservarlo in frigorifero a 4°C. Se l'alimento caldo, viene lasciato per diversi minuti a temperatura ambiente, la Temperatura dell'alimento scende a valori di 35 - 55°C, che può consewntire la germinazione di alcune spore di bacillus cereus o clostridium perfrigens, causando gravissime tossinfezioni alimentari. Le spore di quetsi batteri invece non si moltiplicano se la Temperatura della pietanza viene mantenuta a T di 65°C, oppure raffreddato rapidamente a + 4°C, per poi al momento di somministrarlo, riscaldandolo a + 70°C.

L'acidità dell'alimento "il pH"

Il pH è la misura dell'acidità di un alimento; ogni alimento ha una sua acidità.

La scala di misura del pH va da 0 a 14: i valori che vanno da pH =0 a pH =6.5, sono acidi; piu si scende verso 0 è più il pH è acido!

I Valori che vanno da pH = 6.5 a 7.5, si dicono sub-acidi o sub-alcalini; Il pH = 7 è neutro; il PH che va da 7.5 a 14 è alcalino.

La maggior parte dei batteri patogeni che causano malattie, sviluppano bene a pH vicino alla neutralità; Alimenti come carne, pesce, uova e latte, sono molto a rischio di intossicazioni alimentari "se non adeguatamente conservate e trattate", proprio perché sono ricchi di acqua LIBERA aw, ed acidità neutra (pH di circa 6.5 - 7.4). Abbassando il pH degli alimenti è possibile aumentare la conservazione del prodotto; per esempio i salumi insaccati (salami, salsicce), subendo la fermentazione lattica, vedono diminuire il loro pH diventando più stabili alla degradazione microbica ed alla proliferazione di microorganismi tossigeni.Ovviamente per questi alimenti, oltre che abbassare il pH attraverso la fermentazione lattica, si aggiunge anche il sale per abbassare l'aw (acqua libera), ed eventuali conservanti (sal nitro), per prevenire lo sviluppo del batterio patogeno Clostridium botulinum.

Attività dell'acqua aw

L'attività dell'acqua è una misura della quantità di acqua libera presente nell'alimento. Gli alimenti contengono acqua (umidità); L'acqua presente nell'alimento si divide in acqua libera ed acqua legata; l'acqua legata è l'acqua che si lega strettamente attorno alle sostanze dell'alimento, ed è un tipo di acqua indisponibile per i microorganismi. L'alimento che contiene solo acqua legata, si presenta asciutto, secco. L'acqua libera è invece l'acqua disponibile nell'alimento, ossia l'acqua chenon si lega alle sostanze dell'alimento è quindi rende l'alimento +/- umido. L'acqua libera è disponibile anche per i batteri; l'acqua libera permette ai batteri ed ai microorganismi di crescere sull'alimento; quando più acqua libera (ossia umidità), è presente nell'alimento, tanto più l'alimento è microbiologicamente ed enzimaticamente deperibile.

L'attività dell'acqua aw dell'alimento è misurabile attraverso specifici strumenti. Il valore dell'aw di un alimento o di una bevanda va da 0 ad 1.

Valori che vanno da zero a 0.65, indicano che l'alimento ha un attività dell'acqua molto basso, è non consente la crescita di microorganismi patogeni e degradanti; Quando l'aw dell'alimento va da 0.9 ad 1, significa che c'è molta acqua libera, tali da consentire la crescita dei batteri.

Un alimento solido potrebbe avere un aw alto, per esempio come la carne = 0.96, suggerendo che c'è molta acqua libera, tale da consetire una forte proliferazione microbica; Un alimento liquido come una bevanda dolce gassata, nonostante la ricchezza di acqua, potrebbe avere un valore di aw più basso della carne cruda, perché l'acqua è quasi completamente legata agli zuccheri. Se alla carne fresca aggiungo del sale da cucina, l'acqua libera della carne si lega al sale, e aw si abbassa, aumentando la stabilità microbica dell'alimento.

Se la carne la sottopongo ad essiccazione parziale (come avviene nella stagionatura), il contenuto di soluti tende adaumentare e l'AW si abbassa, perché l'acqua presente è quasi tutta legata alla sostanza secca dell'alimento.

Processi di essiccazione, liofilizzazione, concentrazione, aggiunta di sale marino e congelazione, riducono il contenuto di acqua libera, abbassando il valore dell'aw; si conseguenza gli enzimi ed i microorganismi non avendo abbastanza acqua libera disponibile, tendono a sviluppare meno sugli alimenti.

Concentrazione di Ossigeno "O2" negli alimenti

L'ossigeno oltre ad accelerare i processi di ossidazione dei pigmenti, delle vitamine e dei lipidi dell'alimento, funge anche da nutrimento per i microorganismi aerobi, ee blocca lo sviluppo dei microorganismi anaerobici. privando l'alimento di ossigeno attraverso la conservazione della carne sotto-vuoto, oppure degli alimenti racchiusi in contenitori, in cui l'aria dell'imballaggio è sostituito da azoto o anidride carbonica, l'alimento diventa più stabile, ossia si bloccano le reazioni di ossidazione e si blocca anche la crescita dei microorganismi aerobi, con lo svantaggio però che si favoriscono quelli anaerobi che possono diventare responsabili di altre intossicazioni o alterazioni. In genere sostituendo l'ossigeno con un atmosfera ricca di anidride carbonica, si riescono a bloccare anche i microorganismi anaerobici, perché la CO2 a certe concentrazioni, rende reversibilmente acido l'alimento e funge anche da inibitore della crescita microbica. L'azoto gassoso invece è inerte, però ha il vantaggio di non permeare attraverso le pareti dell'imballaggio.