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  TitoloComposizione edibile per la conservazione degli alimenti, procedimento per la sua preparazione e relativi usi
  Sommario
Il brevetto utilizza nuove strategie di confezionamento alimentare, in particolare, per i prodotti da forno, impiegando una composizione edibile al posto di alcuni conservanti artificiali o naturali come l’alcool etilico, potenzialmente dannosi per la salute, soprattutto nei prodotti per i bambini. Tale composizione non pregiudica la qualità e la shelf life degli alimenti e comporta una riduzione dell’utilizzo di materiali d’imballaggio ad alto impatto ambientale difficili da smaltire.
  Stato della tecnica
I prodotti da forno dolci e, in particolare, i prodotti dolciari, costituiscono un alimento importante dell'alimentazione moderna, non solo dei bambini, ma anche degli adulti, in quanto sono diventati prodotti di consumo abitudinario. Ultimamente, però, questa tipologia di prodotto è molto demonizzata da gran parte dei nutrizionisti, a causa dell’appetibilità, che favorisce un consumo eccessivo causando un elevato apporto calorico. Infatti, molti consumatori tendono a sostituire il primo o secondo pasto a pranzo o a cena con questi alimenti. Questa sostituzione però è solo nell'apporto calorico, non nella ripartizione dei macronutrienti. Questa tipologia di alimenti, infatti, apportano prevalentemente zuccheri e grassi, mentre hanno un apporto trascurabile di proteine. Inoltre, risulta rilevante la loro frazione lipidica, che in molti casi può essere dannosa per l’organismo umano se vengono utilizzati grassi vegetali idrogenati o margarina, in quanto modificati chimicamente. Altra problematica riguarda la presenza di additivi chimici quali gli addensanti della categoria dei polifosfati (E452) (usati per dare consistenza a grassi di scarsa qualità); l’acido ortofosforico e derivati e, per le merendine elaborate (farciture, glassature), anche i coloranti e conservanti. Tuttavia, l’impiego di grassi e additivi risulta indispensabile per preservare le caratteristiche qualitative e di sicurezza dei prodotti da forno, con particolare riferimento alla loro struttura e alla stabilità microbiologica e chimica. La shelf life dei prodotti da forno e, in particolare, delle merendine, è influenzata da numerosi fattori che rendono difficile le azioni messe in atto dall’industria dei prodotti dolciari per prolungare la "vita" di questi alimenti. Infatti, se conservati a temperatura ambiente, la mollica, di questa tipologia di prodotti, subisce un progressivo indurimento dovuto al fenomeno noto come retrogradazione o ricristallizzazione dell’amido, che comporta: indurimento della mollica; perdita di sofficità e, infine, perdita di umidità per evaporazione. I prodotti da forno possono essere considerati sterili quando sono sfornati, il problema sorge nel mantenere questa condizione anche dopo le successive fasi di lavorazione come taglio, farcitura e confezionamento. Questo obiettivo rappresenta un ulteriore obiettivo che bisogna raggiungere nella produzione di questa tipologia di alimenti. La maggior parte della contaminazione che avvengono a carico dei prodotti della pasticceria prima del confezionamento, non è il risultato di un riscaldamento inadeguato del prodotto durante la cottura, ma della contaminazione da parte di agenti inquinanti atmosferici o da apparecchiature o del personale addetto, che viene in contatto con il prodotto nelle fasi successive alla cottura e prima del confezionamento. Inoltre, molti prodotti da forno a base di pan di spagna farciti o meno (come ad esempio le merendine), hanno un valore di attività dell’acqua superiore a 0,85 e valori di pH intorno a 7 (ambiente neutro). Queste condizioni favoriscono lo sviluppo di agenti patogeni come lo Staphylococcus aureus. Un altro problema microbiologico, che potrebbe verificarsi durante lo stoccaggio di prodotti dolciari, è lo sviluppo di muffe soprattutto per prodotti conservati a temperatura ambiente e in atmosfera ordinaria. Le attuali soluzioni tecnologiche che sono messe in atto per garantire un adeguata shelf life a questa tipologia di prodotti alimentari, prevedono azioni sia a livello di formulazioni, con l’aggiunta di additivi e conservanti, sia a livello di confezionamento con l’impiego di imballaggi multistrato ad elevata barriera o con duplice imballaggio del prodotto in film plastico (imballaggio primario in cui è confezionato il singolo pezzo e imballaggio secondario che può racchiudere da 6 a 10 pezzi). Queste problematiche richiedono, quindi, delle soluzioni tecnologiche adeguate a conciliare i tre aspetti fondamentali di un qualsiasi prodotto alimentare: sicurezza, qualità e conservabilità. Tuttavia, queste soluzioni tecnologiche comportano alcuni inconvenienti a scapito della sicurezza e qualità del prodotto e dell’impatto ambientale. È noto che l’uso di alcool etilico puro come conservante sia fondamentale in questa tipologia di prodotti perché è in grado di rallentare la retrogradazione dell’amido, agendo come plastificante nella rete proteica dell'impasto, ed è in grado di inibire la crescita di microrganismi e, in particolare quello delle muffe. Tuttavia, l’alcool etilico emette un odore intenso non sempre gradito al consumatore quando apre la confezione del prodotto alimentare in cui è stato aggiunto o direttamente nella formulazione o è stato inserito nell’imballaggio (presenza di emittori di alcool etilico). A questo aspetto sensoriale negativo si aggiunge un altro legato alla salubrità del prodotto. Infatti, anche se questo conservante sia perfettamente sicuro, il suo uso è sempre mal visto dai nutrizionisti soprattutto negli alimenti destinati ai bambini (merendine), che hanno problemi a metabolizzarlo anche a bassa concentrazione. L’impiego di imballaggi plastici multistrato ad alta barriera e del confezionamento dei prodotti in imballaggi plastici primari e secondari comparta, inoltre, un rilevante impatto ambientale a causa della bassa biodegradabilità di questo materiale, che per essere smaltito richiede numerosi anni, causando uno squilibrio sull’ecosistema. Una possibile soluzione a questi inconvenienti tecnologici è rappresentata dall'utilizzo di un imballaggio costituito da ingredienti alimentari e, quindi edibile e biodegradabile, applicato direttamente sull’alimento al fine di preservare le caratteristiche igieniche e qualitative di questa tipologia di alimenti durante la durata di conservazione. Gli inventori della presente invenzione hanno formulato una composizione edibile a base di prodotti naturali che può essere impiegata per la conservazione degli alimenti. In particolare, la composizione dell’invenzione viene distribuita sulla superficie dell’alimento per formare un film edibile. Quest’ultimo permette di realizzare prodotti da forno o per pasticceria senza ricorrere all’utilizzo di conservanti chimici e di ridurre al minimo la frazione grassa, preservando le caratteristiche igienico-sanitarie e le proprietà sensoriali durante l’intera conservazione. Il film realizzato, infatti, è in grado di rallentare la migrazione dell’acqua dall’interno del prodotto verso l’ambiente esterno e l’eventuale assorbimento di acqua nelle parti superficiali per condensazione, evitando quelle reazioni di modificazione dei biopolimeri, che causano la retrogradazione dell’amido con conseguente indurimento del prodotto. Inoltre, la presenza del film edibile impedisce eventuali sviluppi fungini, che possono compromettere le caratteristiche di sicurezza oltre che quelle organolettiche, senza ricorrere all’impiego di composti chimici, come conservanti e stabilizzanti, ad azione antifungina, quali etanolo, anidride solforosa, sorbati, ecc. Infine, la presenza del film edibile permette il confezionamento del prodotto in un solo film plastico non necessariamente ad alta barriera con notevole risparmio economico e sull’impatto ambientale.
  Invenzione
Oggetto specifico della presente invenzione è una composizione edibile per la conservazione degli alimenti consistente nei seguenti ingredienti: proteine di origine animale, olio, gelificante e umettante di origine vegetale. La composizione può essere venduta come crema spalmabile opportunamente conservata a + 4°C e confezionata in atmosfera inerte tipo azoto. Tra gli ingredienti che possono essere impiegati per la preparazione della composizione secondo la presente invenzione, può essere citato l’olio, che può essere scelto nell’ambito di qualsiasi olio alimentare, ad esempio può essere scelto nel gruppo che consiste in olio extravergine di oliva, olio di oliva, olio di semi di girasole, olio di arachidi, olio di soia. Costituisce ulteriore oggetto della presente invenzione l’uso della composizione come definita sopra per la conservazione degli alimenti quali, ad esempio, prodotti da forno o di pasticceria. Più specificatamente, la composizione dell’invenzione viene distribuita sulla superficie dell’alimento in forma di film edibile. Pertanto, l’invenzione concerne anche alimenti rivestiti in superficie da un film edibile consistente nella composizione come definita sopra. Infine, la presente invenzione concerne un procedimento per la preparazione della composizione edibile secondo l’invenzione, detto procedimento comprende o consiste nelle fasi di miscelazione ed emulsionamento. La presente invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, con particolare riferimento al test di efficacia nella conservazione degli alimenti e valutazione sensoriale degli alimenti rivestiti con detto film edibile. Per mostrare l’efficacia del film edibile su un prodotto a ridotto contenuto di grasso privo di additivi e conservanti, è stato realizzato un prodotto da forno farcito con frutta (e quindi privo di grasso) a base di pan di Spagna (sistema modello). La realizzazione del sistema modello ha previsto l’impiego di una farina di frumento tipo “00”, frutta a pezzi parzialmente disidratata, saccarosio, uova fresche intere, amido di mais e polvere lievitanti. Di seguito è riportata la ricetta per la preparazione del sistema modello: 30% di uova fresche intere; 26,8% frutta a pezzi parzialmente disidratata (albicocche), 19 % zucchero; 19 % farina di frumento tenero; 3,7% amido di mais e 1,5% polveri lievitanti. L’impastamento è realizzato mediante una fase di “creaming”, che prevede l’aggiunta allo zucchero dei tuorli. Dopo una miscelazione di 10 minuti, sono stati aggiunti gli albumi montati a neve ed infine la farina miscelata all’amido e le polveri lievitanti, fino ad ottenere un composto spumoso. Il composto così preparato è stato messo in forma attraverso tre fasi: aggiunta di una parte di impasto; la frutta a pezzi e aggiunta del restante composto. La cottura è stata condotta a 180°C per 18 minuti in un forno ventilato. Dopo raffreddamento è stato posto il film edibile innovativo al fine di rallentare l’indurimento del prodotto (causato dalla retrogradazione dell’amido) o, in caso di formazione della condensa all’interno della confezione, la reidratazione del prodotto che causa perdita di sofficità e sviluppo microbico dovuto a inquinamento ambientale. La ricopertura del prodotto da forno con film edibile è stata effettuata spalmando omogeneamente l’intera superficie con uno strato sottile (Figura 1). Dopo l’operazione di “coating”, i prodotti sono asciugati in forno a 80°C per 15 minuti al fine di favorire l’adesione del film al prototipo (Figura 2). Al fine di garantire l’integrità del prodotto durante la conservazione, 15-20 prodotti ricoperti con film edibile sono stati confezionati in un film plastico utilizzato comunemente per questa tipologia di prodotti. Per valutare l’efficacia del film, una parte di campioni non è stata ricoperta (controllo). Tutti i campioni ottenuti (ricoperti o meno con film edibile) e confezionati in film plastico sono stati conservati a temperatura controllata (20°C) per due mesi circa. Dai risultati ottenuti sono state fatte le seguenti considerazioni. - Dopo 30 giorni di conservazione la crosta dei campioni ricoperti con film edibile ha mostrato dei valori di attività dell’acqua inferiori a 0,65, che è considerato il valore soglia al di sopra della quale qualsiasi alimento non è sicuro dal punto di vista microbiologico. - Tutti i campioni privi della ricopertura con film edibile (controllo), dopo cinquantadue giorni di conservazione presentavano degli evidenti sviluppi fungini, mentre il prototipo a fine conservazione (sessantasette giorni) non ha mostrato la presenza di muffe (Figura 3). - Riguardo alle caratteristiche strutturali (fragranza del prodotto), durante la conservazione i campioni con film edibile sono risultati più soffici (bassi valori di comprimibilità) rispetto a quelli privi di ricopertura con film edibile. - I risultati dell’analisi sensoriale hanno mostrato che più della metà degli assaggiatori interpellati hanno considerati i campioni ricoperti con film edibile gradevole.
  TitolaritàUniversità degli Studi di Foggia
  Proprietà industrialeBrevetto italiano n. 1413327
  E-mail di contattoilo@unifg.it
  TagsFilm edibile, confezionamento alimentare, prodotti da forno
  Vantaggi
a) Eliminazione di conservanti e stabilizzanti nella realizzazione di prodotti da forno dolci normali e/o a ridotto contenuto in calorie, in grasso, in acidi grassi saturi e/o additivati; b) elevata qualità nutrizionale grazie ad un corretto bilanciamento dei nutrienti presenti; c) prolungamento della shelf-life; d) salvaguardia delle caratteristiche strutturali (fragranza) e di stabilità microbiologica nel tempo, senza l’impiego di grassi o conservanti chimici; e) miglioramento delle caratteristiche igieniche e sensoriali di prodotti privi di conservanti e stabilizzanti a temperatura ambiente; f) stabilità chimico-fisica durante la conservazione con riduzione di migrazione dell’acqua dall’interno del prodotto all’esterno e viceversa. Sulla base di quanto detto sopra, quindi, l’assunzione dei prodotti conservati secondo il metodo della presente invenzione consente una riduzione dell’introito calorico, dei grassi (in particolare quelli ricchi in acidi grassi saturi), degli zuccheri e l’assunzione di una maggiore quantità in proteine, a parità di peso rispetto alle merendine attualmente presenti in commercio. Pertanto, la presente invenzione è in grado di soddisfare i bisogni specifici dei consumatori, tra questi l’esigenza di regolare la propria alimentazione attraverso la riduzione dell’apporto calorico e di grassi consumando alimenti più leggeri. Tenuto conto che il film edibile della presente invenzione è costituito da ingredienti naturali, questa caratteristica risponde alla crescente preoccupazione dei consumatori nei confronti dell’utilizzo di sostanze chimiche di sintesi per la conservazione, che li spinge all’acquisto di alimenti i cui ingredienti sono prettamente naturali. Nello stesso tempo, la presente invenzione assicura una prolungata conservabilità dell’alimento (elevata shelf-life), pertanto permette consumatori di disporre di alimenti che possano durare nelle dispense casalinghe almeno quanto gli alimenti già in commercio. Infine, la sostituzione del film edibile con quello plastico utilizzato come imballaggio primario, permette di ridurre l’impatto ambientale riducendo l’uso di materiale difficilmente degradabili e prodotti da fonti non rinnovabili, la cui produzione comporta degli effetti negativi su tutto l’eco-sistema.
  Applicazioni
• Industria dei prodotti da forno; • Industria dolciaria; • Industria dei prodotti della pasticceria. • Aziende produttrici di prodotti da forno dolci interessate ad immettere sul mercato prodotti a ridotto contenuto calorico, sani, naturali, senza additivi e conservanti e con elevata shelf life.
  Stadio di sviluppo
La presente invenzione ha un livello di maturità tecnologica (TRL) pari a 4, ovvero è stata convalidata in laboratorio mediante la realizzazione del prototipo del film edibile che è stato applicato a diversi prodotti da forno. Di seguito sono riportati i risultati di alcune delle applicazioni effettuate a livello sperimentale. Per mostrare l’efficacia del film edibile su un prodotto a ridotto contenuto di grasso privo di additivi e conservanti, è stato realizzato un prodotto da forno farcito con albicocche disidratate oppure ciliegie parzialmente osmodisidratate (e quindi privo di grasso) e crema pasticcera a ridotto contenuto in grassi con base di pan di Spagna sul quale è stata applicata la presente invenzione. Un’altra applicazione ha riguardato la progettazione di un nuovo prodotto costituito da due biscotti secchi, a basso tenore calorico, farciti all’interno con ciliegie parzialmente osmodisidratate, il tutto ricoperto con film edibile. I risultati hanno mostrano che tutte e tre le componenti del prototipo (crosta, mollica e frutta) hanno presentato dei valori di attività dell’acqua inferiori a quelli del prodotto privo di film edibile per l’intera durata di conservazione.
  Immagine n° 1
  Immagine n° 2
  Immagine n° 3

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