L’equilibrio dei prodotti essiccati e la loro conservazione

Corretta essiccazione per una corretta conservazione degli essiccati

contenitori per essiccazion

L’essiccazione è un processo all’equilibrio

La corretta essiccazione è solo la prima parte, necessaria ma non sufficiente, del processo di conservazione di un prodotto disidratato.
Come abbiamo visto negli articoli precedenti, il parametro più importante da considerare per la corretta conservazione dei prodotti essiccati è l’attività dell’acqua (aW), che è il grado di disponibilità dell’acqua, cioè la misura dell’acqua libera presente nell’alimento.
Dal momento che l’essiccazione è un processo all’equilibrio, però, è fondamentale anche la corretta conservazione dei prodotti, perché così come hanno perso acqua in fase di essiccazione possono anche riacquistarne facilmente se conservati in condizioni non ottimali.

Proviamo adesso a vedere in un grafico esemplificativo come sono legati tra loro i principali parametri, come variano nel corso dell’essiccazione e come influiscono sulla conservazione:

conservazione essiccati

 

Sulla sinistra, dall’alto verso il basso, possiamo seguire l’evoluzione di un kg di ortaggi messo ad essiccare. All’inizio, appena colto dall’orto, contiene circa il 90% di umidità. Graficamente è rappresentato da una zucchina, fatta di 9 parti di acqua (blu) e una parte di sostanza secca (verde).
Durante l’essiccazione il prodotto perde molto del suo peso e gran parte dell’acqua che contiene.
Spostandosi verso il basso si può vedere come varia il peso complessivo e la percentuale di umidità residua, fino al limite inferiore che è rappresentato dal prodotto completamente secco: non c’è più traccia di acqua.
La parte importante del grafico, però, è la linea curva blu che si può vedere sulla destra.
Questa linea si chiama “isoterma di adsorbimento” e ci mostra come varia l’attività dell’acqua del prodotto (e quindi, all’equilibrio, l’umidità dell’aria in cui si trova) in funzione dell’umidità residua in esso contenuta.
Questa è una curva di esempio, in realtà la forma dell’isoterma di adsorbimento varia a seconda della tipologia di prodotto e della temperatura a cui si trova, ma come esempio generale per comprendere il processo fa al caso nostro!

Se ad esempio andiamo sul 10% di umidità residua, vediamo che del kg iniziale di ortaggi sono rimasti circa 110 grammi (quindi solo 10 grammi circa di acqua) e, seguendo la linea tratteggiata, vediamo che questo corrisponde ad un’attività dell’acqua di circa 0,36.
Il grafico ha una parte colorata in rosso e una in giallo. La prima in rosso ci dice la zona in cui possono svilupparsi molti batteri, la seconda in giallo è la zona in cui iniziano a svilupparsi alcune muffe e lieviti.
Per stare abbastanza al sicuro dal rischio di proliferazione dei microorganismi, quindi, bisogna essere certi di restare nella parte in bianco, quella sotto il valore di attività dell’acqua di 0,6.
Nel grafico si vedono anche, in basso, i valori di umidità dell’aria all’equilibrio.

Variazione dell’equilibrio umido e sviluppo di microrganismi

Tornando all’esempio di prima, gli ortaggi che avevamo essiccato fino a raggiungere il 10% di umidità residua (linea grigia tratteggiata che porta ad aw di 0,36), saranno perfettamente in equilibrio se conservati in aria con umidità relativa del 36%. Cioè non perderanno né acquisteranno umidità se si troveranno in un ambiente con umidità relativa del 36%.
Se dovessero trovarsi, invece, in un ambiente con umidità maggiore, ad esempio del 60%, dopo un periodo sufficientemente lungo di tempo, la loro attività dell’acqua diventerà 0,6 perché nel grafico il punto di equilibrio si sarà spostato verso destra. Al nuovo equilibrio, seguendo il grafico, possiamo stimare che l’umidità residua sarà passata da 10% a circa 15%. Si tratta di una variazione di pochi grammi, non facile da stimare in modo analitico, ma anche con una così piccola variazione ci avviciniamo alla soglia oltre la quale possono svilupparsi i microrganismi.

Cosa influisce nella conservazione di un prodotto essiccato?

Dopo questa premessa, proviamo a capire come questi parametri possano influire sulla conservazione di un prodotto essiccato, e di conseguenza la scelta del contenitore in cui conservarlo.
Quando riempiamo un barattolo di prodotto essiccato e lo chiudiamo ermeticamente, la quantità di umidità contenuta nell’aria del barattolo è trascurabile rispetto al prodotto.
Questo vuol dire che, una volta sigillato il barattolo, si stabilirà un equilibrio tra i pezzi di prodotto essiccato e l’aria contenuta.
Se dopo qualche giorno andremo a misurare l’umidità dell’aria all’interno del barattolo chiuso ermeticamente, avremo anche misurato il valore di attività dell’acqua del prodotto.
Se il contenitore invece NON sarà chiuso ermeticamente, invece, l’aria verrà continuamente ricambiata e anche l’umidità in esso contenuta sarà in comunicazione con l’ambiente, di conseguenza, come visto in precedenza, il prodotto andrà all’equilibrio con l’umidità dell’ambiente.

Conservare in contenitori ermetici, perché?

Se vogliamo mantenere l’effetto croccante dei prodotti (effetto che si ha solo con valori di umidità molto bassi, intorno a 1% di umidità residua, che corrisponde a circa 0,01 di attività dell’acqua), sarà indispensabile mantenere i prodotti in un contenitore sigillato, perché è molto improbabile che l’umidità dell’ambiente sia così bassa.

Alla fine del ciclo di essiccazione, soprattutto in ambito professionale, può essere utile rinchiudere tutto il carico (o anche il risultato di più cicli di essiccazione) all’interno di un unico contenitore ermetico, dove si può posizionare un igrometro.
Nell’arco di qualche giorno, si raggiungerà un equilibrio in cui diventeranno perfettamente uniformi eventuali piccole differenza nel grado di essiccazione tra i vari pezzi di prodotto, dovute ad esempio a diversi spessori di preparazione. La presenza dell’igrometro ci darà una lettura abbastanza precisa del grado di attività dell’acqua dell’intero lotto, in modo da essere sicuri di confezionare il prodotto nella migliore condizione.

In linea generale più è bassa l’umidità residua, e quindi l’attività dell’acqua, migliore è la conservazione, anche se ci sono alcune piccole eccezioni a questa regola che è bene considerare: nei prossimi articoli vedremo come l’attività dell’acqua influisca anche nei processi chimici, microbiologici ed enzimatici che degradano gli alimenti e quali valori siano i migliori per una buona conservazione dei prodotti.

 

Fonti ed approfondimenti:

“Progressi delle tecniche di disidratazione di frutta e ortaggi”, a cura di C.R. Lerici e C. Peri, Monografia N. 4

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