Lo sviluppo di un nuovo prodotto comporta il coinvolgimento di varie competenze: l‘ esperto di marketing, l’ esperto dei costi, il responsabile commerciale e colui che deve definire la shelf-life (tecnologo alimentare, biologo, chimico, ecc.).

Studi di shelf-life sui prodotti alimentari

Ma come si fa a stabilire la shelf-life di un prodotto alimentare? per rispondere a questa domanda, dobbiamo partire dalla definizione di shelf-life.

La shelf-life è il tempo durante il quale, in determinate condizioni di stoccaggio e commercializzazione, il prodotto alimentare subisce variazioni minime delle sue caratteristiche sensoriali, microbiologiche e chimico-fisiche al punto tale da essere ancora accettabile dal consumatore. Essa può dipendere dai seguenti fattori:

  • le caratteristiche microbiologiche e chimico-fisiche delle materie prime utilizzate
  • il processo tecnologico al quale esse vengono sottoposte
  • il tipo di packaging utilizzato
  • le condizioni di stoccaggio e commercializzazione (temperatura, presenza o meno di aria, presenza o meno di luce, ecc.)

Esempi:

La frutta secca, che ha un basso contenuto di acqua ed un elevato contenuto di grassi può essere mantenuta a temperatura ambiente per un tempo ragionevolmente lungo, al contrario della carne (specie se tritata) che può essere mantenuta a temperature di frigorifero solo per pochi giorni in quanto ricca di acqua e di sostanze nutritive che favoriscono la moltiplicazione dei microrganismi (CARATTERISTICHE MICROBIOLOGICHE E CHIMICO-FISICHE)

Il latte, che è un alimento altamente deperibile, può essere conservato a temperatura ambiente per qualche mese se viene sterilizzato e per pochi giorni in frigorifero se viene pastorizzato (PROCESSO TECNOLOGICO)

L’ olio extravergine di oliva, a parità di condizioni di stoccaggio e commercializzazione mantiene le proprie caratteristiche iniziali per un tempo piu’ lungo se viene messo in bottiglie di vetro scuro rispetto a se viene messo in bottiglie di vetro chiaro ( PACKAGING) e quest’ ultimo si conserva meglio se viene mantenuto in luogo fresco e lontano da fonti luminose (CONDIZIONI DI STOCCAGGIO E COMMERCIALIZZAZIONE).

In molti casi, specie per prodotti deperibili come ad esempio il latte fresco pastorizzato, la shelf-life è stabilita per legge e, dunque, non possiamo deciderla noi; viceversa, in altri casi, è facoltà dell’ azienda stabilirla dopo avere effettuato tutta una serie di valutazioni di laboratorio oltre che valutazioni organolettiche ricorrendo, se è il caso, ad un panel di assaggiatori. Le valutazioni di laboratorio da effettuare dipendono da vari fattori; in molti casi la normativa stabilisce quali sono i parametri chimico-fisici e microbiologici da rispettare e bisogna far riferimento ad essi.

Dunque, per poter effettuare uno studio di shelf-life è necessario individuare quali sono i parametri di qualità da monitorare e stabilire una procedura di controllo semplice, efficace, attendibile e ripetibile nel tempo;  è necessario definire il processo tecnologico di trasformazione, le condizioni di stoccaggio e commercializzazione  (temperatura, umidità, luce, ecc.), le alterazioni che possono interessare il prodotto (anche in relazione alle sue caratteristiche microbiologiche e chimico-fisiche), quali di queste alterazioni sono da considerarsi critiche ai fini della salubrità del prodotto, quali sono le probabilità che le alterazioni possano verificarsi, ecc.

 Esempi:

CONSERVA VEGETALE SOTT’ OLIO

Se il vegetale è stato scottato in soluzione di acqua e aceto al punto tale che il pH è inferiore a 4,50 (per una maggiore sicurezza si acidifica normalmente fino a pH 4,00), se la pastorizzazione è stata condotta bene (bollitura in acqua per tempi adeguati, variabili in funzione del formato), se tutta l’ aria è stata espulsa dal barattolo ( e qui entrano in gioco altri fattori come lo spazio di testa lasciato dopo la colmatura e il grado di avvitamento della capsula twist-off) il prodotto è sicuro sia dal punto di vista microbiologico, sia nei confronti dell’ irrancidimento dell’ olio; pertanto, la shelf-life dipenderà dal tempo entro il quale il vegetale manterrà piu’ o meno accettabili le caratteristiche sensoriali ( croccantezza, colore, sapore, ecc.); andremo, quindi, ad effettuare le valutazioni delle caratteristiche sensoriali.

FORMAGGIO FRESCO A PASTA FILATA (MOZZARELLA)

In questo caso siamo di fronte ad un prodotto altamente deperibile, con shelf-life breve, da mantenere in frigorifero. Benchè il prodotto subisca un trattamento termico coincidente con la filatura della cagliata, avrà una carica batterica piu’ o meno elevata in relazione alla qualità microbiologica del latte utilizzato ed alle condizioni igieniche di lavorazione. In questo caso bisogna far riferimento ai criteri di sicurezza alimentare previsti dal regolamento CE 1441/2007 e si andranno a controllare: Listeria monocytogenes, Staffilococchi coagulasi positivi, Salmonelle, Escherichia coli beta glucuronidasi positivi, oltre alle caratteristiche sensoriali.

PRODOTTI PANIFICATI  IN ATMOSFERA PROTETTIVA

Ne ho già parlato in QUESTO ARTICOLO

Se il prodotto è stato cotto bene, al punto da scongiurare la moltiplicazione del clostridium botulinum (per restare in un ambito di estrema sicurezza l’ AW deve essere inferiore a 0,92), se il pH viene abbassato a circa 5,00 (per evitare la moltiplicazione dei bacilli sporigeni che potrebbero provocare l’ alterazione organolettica conosciuta come “filante”), se il vuoto e compensazione vengono condotti bene, se l’ imballo ha sufficienti proprietà barriera (in modo da evitare la proliferazione delle muffe), la shelf-life dipenderà dall’ alterazione delle caratteristiche organolettiche che saranno l’ oggetto del controllo.

Infine, bisogna scegliere la modalità di esecuzione delle prove di shelf-life ed  adottare uno di questi approcci:

  1. Simulazione della shelf life del prodotto alle reali condizioni di stoccaggio e commercializzazione; il prodotto viene mantenuto nelle condizioni di stoccaggio reali e si va a monitorare nel tempo il parametro di qualità stabilito. È un approccio semplice, sicuro ma molto lungo; è impossibile, ad esempio, fare la prova di simulazione su una conserva, che ha una shelf – life di circa 5 anni.
  2. Si studiano le caratteristiche di qualità  secondo le caratteristiche del prodotto, del processo produttivo, dell’imballaggio e del ciclo distributivo, riferendosi alle conoscenze reperibili in letteratura. È un approccio teorico, poco oneroso e abbastanza rapido ma i risultati che si ottengono sono approssimativi.
  3. Test di invecchiamento accelerato: si effettua nel caso di prodotti con una shelf-life molto lunga. Viene fatta sempre una simulazione della shelf-life, ma in condizioni di conservazione (temperatura, umidità, luce) più drastiche rispetto a quelle reali in modo da favorire un invecchiamento più rapido. La difficoltà sta poi nell’ individuazione del fattore di accelerazione, che ci consente di trasformare il dato di shelf-life ottenuto con il test accelerato in dato di shelf-life che si avrebbe nelle reali condizioni di conservazione. Bisogna, inoltre, tenere presente che forzando le condizioni di stoccaggio, si possono innescare reazioni secondarie di degradazione che potrebbero mascherare l’evento primario da monitorare.

Personalmente, preferisco l’ approccio simulativo e, solo se prevedo delle shelf-life lunghe (come nel caso delle conserve) ricorro al metodo accelerato.

Negli ultimi anni si sono sviluppate tecniche innovative per la determinazione della shelf-life come ad esempio l’ analisi dell’ immagine e il naso elettronico.

La prima consiste nell’ acquisire l’ immagine del prodotto mediante tecniche diverse (scanner, fotocamera, videocamera) e nella sua elaborazione con software che consente di ricavare parametri di aspetto e di interpretarli in funzione del tempo.

Con questa tecnica, ad esempio, è possibile valutare la variazione di colore della carne in funzione di parametri vari quali ad esempio, la % di ossigeno, la temperatura di conservazione, ecc.

Il naso elettronico, invece, è uno strumento che simula il naso umano. Si basa sul campionamento ed analisi dello spazio di testa nella confezione del prodotto.

Lo strumento non è in grado di identificare e quantificare tutti i composti volatili che costituiscono lo spazio di testa, ma fornisce la cosiddetta impronta olfattiva di un aroma.

Nel settore dei prodotti ittici, ad esempio,  con l’impiego del naso elettronico è  possibile distinguere branzini freschi da quelli vecchi. Il naso elettronico, che è disponibile in diversi modelli e dimensioni, compreso il formato portatile, può essere utilizzato anche in continuo, inserendo una sonda in una cella di stoccaggio e osservando come evolve nel tempo l’aroma del prodotto stoccato.


Abbiamo condotto con successo e soddisfazione decine di prove di shelf-life avvalendoci della collaborazione di laboratori accreditati e del nostro partner esperto in packaging e macchine confezionatrici LUPOPACKAGING.   Quanto scritto in questo articolo scaturisce oltre che dalle conoscenze teoriche, dall’ esperienza sul campo.


5 commenti
  1. Rosalia
    Rosalia dice:

    Buongiorno,avrei un quesito da porle…secondo lei è possibile effettuare una Shelf Life accelerata su un pesto che ha come vita due anni?se si, come posso stabilire la temperatura di stoccaggio?
    Grazie.

  2. GELSOMINO
    GELSOMINO dice:

    Se adotta un trattamento di sterilizzazione, il prodotto può essere commercializzato a temperatura ambiente. In alternativa, lo può pastorizzare e acidificarlo in maniera tale da portare il pH a valori inferiori a 4,50 ed anche in questo caso lo può commercializzare a temperatura ambiente.
    Se opta per uno dei trattamenti sopra descritti, il test accelerato consiste nel mantenere il campione a temperature elevate ed effettuare i controlli previsti per questa tipologia di prodotti.

  3. exceptionfree
    exceptionfree dice:

    Salve, ma tutti i prodotti confezionati in atm devono essere conserrvati ad una temperatura di 4°C ? Ad esempio un prodotto cotto (olio e pomodoro) e successivamente confezionato in atm, può essere riposto su uno scaffale non refrigerato ?
    Grazie

  4. GELSOMINO
    GELSOMINO dice:

    DIPENDE.
    L’ ATM non risolve tutti i problemi di conservabilità conseguenti ad una eccessiva moltiplicazione dei microrganismi e spesso deve essere associata ad altri interventi.
    Ad esempio, una focaccia non farcita o farcita con ingredienti asciutti o una piadina, probabilmente hanno un valore di AW (acqua libera) intorno a 0,90 e, in corrispondenza di questo valore la moltiplicazione della maggior parte dei batteri viene rallentata se non inibita. Se le confezioniamo con un imballo a barriera in ATM di azoto e anidride carbonica, possiamo bloccare la moltiplicazione delle muffe e quindi possiamo pensare di conservarle a temperatura ambiente per un periodo di tempo limitato (3 – 4 settimane).
    Se abbassiamo il pH dell’ impasto, ad esempio, con l’ utilizzo di lievito naturale, fino a pH di circa 5,00 rendiamo ancora piu’ difficoltosa la moltiplicazione dei batteri e possiamo pensare di allungare ulteriormente i tempi di conservabilità.
    Al contrario, una base pizza guarnita con ingredienti umidi (pomodoro, mozzarella, ecc.), presenterà valori di AW di gran lunga superiori a 0,90 e, anche se abbassiamo il pH dell’ impasto, i batteri si moltiplicano velocemente ed allora non possiamo pensare di conservare il prodotto a temperatura ambiente, altrimenti si altererebbe nel giro di qualche giorno; in questo caso dobbiamo ricorrere alla conservazione in frigorifero, ed, in ogni caso,i tempi di conservabilità sono molto limitati.

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