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STABILIZZAZIONE TERMICA DI DERIVATI NON CONCENTRATI DEL
POMODORO
Di Giuseppe Pirone
Il principale obiettivo di un trattamento di stabilizzazione termica è ridurre la probabilità di
sopravvivenza microbica, e quindi di alterazione delle conserve alimentari, a livelli di accettabilità.
L'entità del trattamento necessario per sterilizzare un substrato può essere definita quando si
conoscono:
1) la termoresistenza (D e z) nello stesso substrato del microrganismo più termoresistente che può
contaminarlo o che comunque si intende inattivare.
2) la concentrazione reale o presunta delle cellule di tale microrganismo.
Deve essere, inoltre, definita la probabilità di sopravvivenza accettabile N, esprimibile anche
come “endpoint” (of a preservation process).
Si definisce come effetto sterilizzante o letale il tempo richiesto ad una data temperatura per
ottenere una definita inattivazione microbica.
L'effetto sterilizzante o letale (F) può essere espresso con la formula:
FT = DT.(Log N0 - Log N) = DT.n
dove DT = tempo di riduzione decimale del microrganismo da inattivare o microrganismo di
riferimento;
N0 = concentrazione microbica iniziale determinata o presunta;
N = probabilità di sopravvivenza considerata accettabile;
n = numero di riduzioni decimali conseguenti.
Per calcolare l'effetto sterilizzante o letale da impartire ad un alimento è necessario quindi
individuare il microrganismo di riferimento.
A tale proposito gli alimenti sono suddivisi in base ai valori di pH, in relazione alla diversa
capacità di sviluppo e alla differente termoresistenza dei microrganismi in funzione di questo
parametro.
Negli alimenti con pH inferiore a 4,6 (alimenti acidi) possono svilupparsi quasi esclusivamente
microrganismi poco resistenti al calore (lieviti, batteri lattici, muffe, enterobatteri) fatta eccezione,
nei prodotti non concentrati, per alcune specie di sporigeni quali clostridi butirrici (Clostridium
pasteurianum, C. butyricum, C. acetobutylicum, ecc.), Bacillus coagulans e, più raramente, B.
macerans, B. polimixa e Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum (batterio termofilo,
sporigeno, gasogeno).
Le cellule vegetative sono inattivate con velocità ragguardevole già a temperature inferiori a
60°C: i valori di D sono prossimi a 1-5 minuti.
Le specie di Bacillus e di Clostridium mesofili che possono svilupparsi nei prodotti acidi, pur
formando spore provviste di valori di resistenza termica inferiori a quelle di altre specie
appartenenti agli stessi generi, sono tuttavia resistenti a trattamenti con temperature prossime a
100°C.
La stabilizzazione dei prodotti acidi non concentrati può essere ottenuta soltanto inattivando o
inibendo le spore di tali batteri.
I derivati non concentrati del pomodoro, e soprattutto i pomodoro pelati, vanno soggetti con
una certa frequenza all'alterazione da clostridi butirrici.
Il tempo di riduzione decimale delle spore di C. pasteurianum (il più termoresistente fra i
clostridi butirrici) in succo di pomodoro a pH = 4,3 e 4,5 è pari, rispettivamente, a 0,7 e 1 minuto a
100°C, con z = 10°C.
La contaminazione massima riscontrata nei pomodori freschi è di circa 104 spore per grammo.
La stabilizzazione dei pomodoro pelati e prodotti analoghi richiede quindi l'applicazione di
tempi e temperature che tengano conto della contaminazione massima del prodotto fresco e della
probabilità finale, desiderata, di alterazione.
Ad esempio, ad un pH di 4,30, accettando una probabilità di alterazione N di l su
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10 contenitori da 1 kg ( 10-4), è necessario impartire 11 riduzioni decimali, quindi un valore F100°C
non inferiore a 7,7 minuti.
Il valore massimo di contaminazione da spore di clostridi butirrici è, peraltro, molto elevato,
essendo riscontrabile in presenza di modalità non corrette di trasporto e sosta del pomodoro fresco
conferito; il miglioramento dei sistemi di raccolta e di trasporto incide favorevolmente sul livello
massimo d’inquinamento microbiologico.
La possibilità di germinazione delle spore e, quindi, dell’instaurarsi dell’alterazione dipende,
inoltre, dal pH all’equilibrio del prodotto finito; la probabilità di sviluppo sporale diminuisce,
infatti, di 100 volte per ogni diminuzione di pH di 0,1 unità.
In definitiva, sono consigliati trattamenti termici per i quali F100 = 8-10 minuti; essi assicurano
la stabilità dell’insieme della produzione considerata.
Fra le specie sopra indicate, il batterio mesofilo più termoresistente fra quelli che possono
alterare i derivati non concentrati del pomodoro è il B. coagulans, il cui tempo di riduzione
decimale in passato di pomodoro a pH = 4,4 è di circa 3 minuti a 100°C.
I livelli di contaminazione del pomodoro fresco presentano una elevata variabilità (da 0 a
1,8.103 spore/g), ma si può assumere come livello massimo più probabile quello di 550 spore/g (p =
0,95).
I trattamenti termici usualmente impartiti ai derivati non concentrati del pomodoro (F100 = 810 minuti) potrebbero non essere sufficienti a stabilizzare il prodotto rispetto alle spore di B.
coagulans. Queste, fortunatamente, si inattivano rapidamente nelle conserve di pomodoro grazie
all'azione sinergica di acidità, concentrazione idrogenionica e trattamento termico (sub-letale).
Peraltro, alterazioni da B. coagulans sono piuttosto rare e riguardano, quasi esclusivamente,
passato di pomodoro trattato termicamente in impianti HTST. Per questo prodotto (stabilizzato con
impianti HTST/UHT) è consigliato una letalità del trattamento termico pari a F121 = 0,7 minuti.
Bibliografia essenziale
-
R. Massini, La determinazione scientifica del programma di sterilizzazione termica, Ind.
Conserve, 53, 86 (1978).
-
The bacterial spore, vol. 1 e 2, Eds. Hurst e Gould, Academic Press, New York, USA.
- I. J. Pflugg, Endpoint of a preservation process, J. Food Protect., 50 (4), 347-351 (1987).
-
A complete course in canning, Vol. 1-3, CTI Publications Inc., USA.
- E. Vicini, Note sulla microbiologia delle conserve alimentari acide e dei derivati del pomodoro
in particolare, Ind. Conserve, 59, 22 (1984).
-
Troy, Schenck, Flat-sour spoilage of tomato juice, Continental Can Company Inc., Chicago,
USA (1960).
-
Clostridium botulinum - Ecology and control in foods, Eds. A. H. W. Hauschild, K. L.Doods,
M.Dekker Inc., New York, USA.
-
Microrganisms in foods, vol. 4, "HACCP in microbiological safety and quality", Ed. ICMSF,
Blackwell Science, London, UK.
-
Microrganisms in foods, vol. 5, "Characteristics of microbial pathogens", Ed. ICMSF, Blakie
Academic and Professional, London, UK.
-
Microrganisms in foods, vol. 6, "Microbial ecology of foods commodities", Ed. ICMSF, Blakie
Academic and Professional, London, UK.
-
Foodborne bacterial pathogens, Ed. M. P. Doyle, M. Dekker Inc., New York, USA.
-
G. Pirone, L. La Pietra, Indagine sulle cause di alterazione microbiologica di conserve
alimentari negli anni 1991-2001, Ind. Conserve, 78, 41 (2003).
-
S. Porretta, Il controllo della qualità dei derivati del pomodoro, SSICA, Parma,, 204 (1991).
-
M. Campanini, A. Casolari, F. Lancillotti, A. Lucisano, La fermentazione butirrica dei
pomodori pelati, Ind. Conserve, 46, 182 (1971).
-
G.Pirone, S.Mannino, M.Campanini, Termoresistenza di clostridi butirrici in funzione del pH,
Industria conserve, 62, 135 (1987).
-
G.Pirone, L.La Pietra, Livelli d’inquinamento del pomodoro da spore di clostridi butirrici,
Industria conserve, 63, 37 (1988).
-
G.Pirone, S.Mannino, E.Vicini, Termoresistenza di Bacillus coagulans in passato di pomodoro,
64, 18, Industria conserve (1989).
-
G.Pirone, L.La Pietra, Livelli d’inquinamento del pomodoro da spore di Bacillus coagulans,
Industria conserve, 68, 126 (1993).
-
G.Pirone, L.La Pietra, M.Longo, Termoresistenza e capacità di accrescimento successiva a
trattamenti termici di B.coagulans in passato di pomodoro, Ind. conserve, 68, 420 (1993).
-
I.J.Pflug, Endpoint of a preservation process, J. Food Prot., vol. 50, n. 4, 347 (1987).
-
A.Casolari, Letture di microbiologia – Inattivazione dei microrganismi, Ed. Windytower,
Parma (1991).
-
C.R.Stumbo, Thermobacteriology in food processing, 2° ed., Academic Press, New York
(1973).