Modifica del vuoto

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 7900 (2022) Citare questo articolo

928 accessi

2 citazioni

Dettagli sulle metriche

Lo scongelamento sottovuoto-vapore è uno dei metodi utilizzati per scongelare gli alimenti, realizzato nell'atmosfera di vapore acqueo in condizioni di pressione ridotta. Il vapore acqueo formatosi sotto vuoto alla temperatura di 20°C riempie la camera di sbrinamento e si condensa sulla superficie del prodotto scongelato. Il vapore condensato ha la funzione di energia termica trasportata consentendo lo scongelamento del prodotto. Lo studio presenta una modifica di questo metodo, introducendo una fase aggiuntiva di scongelamento con vapore sotto vuoto per sublimazione-disidratazione (SRVST). Lo studio è stato condotto per diverse varianti del grado di sublimazione iniziale (nell'intervallo dallo 0 al 15%) di una fetta di lombo di maiale (m. longissimus lumborum) valutando l'effetto finale del processo di scongelamento sottovuoto-vapore. La cinetica di scongelamento è stata determinata con il metodo SRVST, il grado di scongelamento dei campioni e il livello della loro reidratazione. Sulla base dei risultati è stato dimostrato che l'utilizzo della disidratazione per sublimazione al 12% di un campione di carne ne consente il completo scongelamento (raggiungendo la temperatura non superiore alla temperatura crioscopica).

Considerando che gli alimenti surgelati, in particolare carne e pesce, vengono utilizzati nella lavorazione degli alimenti, l'operazione di scongelamento è necessaria. Insieme al congelamento e alla conservazione, questo processo ha un impatto significativo sulla qualità dei prodotti alimentari. Dovrebbero essere condotte condizioni che garantiscano il più completo ripristino dei caratteri originali del prodotto. A tal fine è opportuno limitare il surriscaldamento della superficie del prodotto durante lo scongelamento e le perdite di gocciolamento da scongelamento, che sono cause di significative perdite di qualità e di alterazioni fisiche, biochimiche e microbiologiche del prodotto1,2,3,4,5,6. Sono disponibili numerosi metodi di scongelamento7,8,9,10,11,12. I metodi più conosciuti per lo scongelamento delle materie prime a base di carne sono i metodi tradizionali: scongelamento ad aria e scongelamento per immersione in acqua o salamoia. Questo metodo di scongelamento è piuttosto prolungato (può durare fino a 3 giorni), richiede la garanzia di un'ampia superficie di conservazione e costituisce un rischio microbico significativo a causa della possibilità di contaminazione crociata13,14,15. Un'alternativa a questo metodo sono le camere di sbrinamento per contatto o vapore-aria. Negli ultimi anni è stato espresso un continuo interesse nello studio sulla scoperta di nuove tecnologie di sbrinamento, come l'uso di microonde ad alta pressione, ultrasuoni e infrarossi8,12,14,16,17. Sono state condotte ricerche sullo scongelamento dei campi dielettrici, delle onde radio e elettrostatici ad alta tensione5,9,18,19,20. Una serie di studi riguardano modifiche di metodi noti, ovvero vuoto-vapore, sublimazione per contatto o sublimazione-vuoto-vapore scongelamento10,11,17,21,22. Quest'ultimo metodo è oggetto del presente studio.

Seguendo la metodologia dello scongelamento a vapore, l'energia termica viene fornita mediante condensazione del vapore acqueo sulla superficie dei prodotti alimentari scongelati. Questo calore, necessario per il cambiamento di fase del ghiaccio in acqua in una materia prima congelata, è ottenuto dal cambiamento di fase da vapore ad acqua. La variante dello scongelamento a vapore consiste nell'applicazione della depressione per il processo, noto come scongelamento a vapore sotto vuoto (VST). Il prodotto scongelato con questo metodo viene posto in una camera a vuoto, dalla quale viene pompata via l'aria. Sul fondo della camera si trova un recipiente aperto con acqua oppure la camera è collegata ad un serbatoio esterno. A causa di questa depressione (ca. 2400 Pa), l'acqua inizia a bollire a temperatura ambiente (ca. 20 °C). Per mantenere l'acqua allo stato di ebollizione è necessario riscaldarla. Questo viene normalmente fatto riscaldando con vapore, talvolta attraverso uno scambiatore di calore ad acqua o riscaldatori elettrici. Il calore di condensazione viene utilizzato dal prodotto congelato determinandone il rapido scongelamento (circa 120 g di acqua di condensa scongelano 2 kg di prodotto congelato)22,23. Un risultato favorevole di questo metodo è il fatto che lo scongelamento con vapore sottovuoto avviene alla temperatura di 20°C. In questo modo si evita il surriscaldamento della superficie dei prodotti alimentari scongelati, che avviene nel caso di sbrinamento a pressione normale con vapore alla temperatura di 100 °C19,23,24,25,26,27. Negli anni '70 furono realizzate soluzioni industriali per lo scongelamento sottovuoto-vapore. Tuttavia, questa tecnologia è stata ritirata a causa del fenomeno negativo di una significativa perdita di gocciolamento. Gli autori hanno modificato questa modalità di scongelamento sottovuoto-vapore introducendo un'ulteriore fase di disidratazione preliminare del materiale. Si presumeva che durante la sublimazione del ghiaccio da prodotti con struttura cellulare, il ghiaccio sublimasse più facilmente dai canali e dallo spazio intercellulare che dall'interno delle cellule. Si forma così una struttura porosa interna11,20,25,28,29. La modifica è stata denominata scongelamento con vapore sotto vuoto per sublimazione e disidratazione (SRVST).