Approcci innovativi nella risoluzione di problematiche di processo tipiche in industrie di macellazione e trasformazione della carne

Abstract

La ricerca è stata articolata su tre tematiche, ciascuna corrispondente ad un anno del corso di dottorato, ed ha comportato lo studio e la risoluzione di problematiche industriali reali legate alle attività produttive della azienda Inalca S.p.A. Il primo tema di ricerca ha riguardato l’approfondimento delle conoscenze sulle caratteristiche reologiche della gelatina, liquido di governo che in fase di raffreddamento successivo alla sterilizzazione gelifica costituendo insieme alla carne bovina cotta che vi rimane immersa una delle più conosciute ed apprezzate conserve alimentari nel nostro paese. La ricerca ha comportato la messa a punto di un metodo di valutazione della forza e della elasticità di questa matrice condotto con dinamometro Instron e una approfondita indagine sui parametri di processo e di modalità di conservazione del prodotto finito con influenza diretta sulle caratteristiche reologiche della gelatina. Sono stati presi in considerazione tempi e temperature di sterilizzazione, velocità di raffreddamento e gelificazione, temperature di conservazione sotto il punto di congelamento della gelatina e sopra il punto di fusione. Le conoscenze acquisite hanno consentito di svolgere un lavoro comparativo testando le prestazioni di ingredienti funzionali alternativi per confronto con quelli tradizionalmente in uso e la realizzazione di ricette alternative basate su nuovi addensanti e gelificanti o su un diverso rapporto di impiego tra loro. Il secondo tema di ricerca ha riguardato l’impiego di alte pressioni nell’abbattimento della cariche microbiche in salumi a diverso grado di stagionatura. Oltre al livello di abbattimento della carica microbica presente, con principale riferimento sulla Listeria Monocitogenes, testato in diverse condizioni di pressione, temperatura e tempo, particolare attenzione è stata rivolta alle trasformazioni di carattere fisico subite dal prodotto. Il trattamento ad alte pressioni determina infatti mutamenti nel colore dei prodotti crudi di intensità inversamente proporzionale alla stagionatura e modifiche nella reologia dei prodotti. Al termine della sperimentazione sono state individuate per ogni tipologia di prodotto le condizioni di tempo e temperatura di questo innovativo processo di pastorizzazione condotto sempre alla pressione massima sopportata dall’impianto (6.000 atmosfere) in grado di soddisfare i limiti di legislazioni particolarmente severe nei confronti della Listeria quale quella giapponese con modifiche alle proprietà fisiche dei prodotti in molti casi non statisticamente significative, ed in altri casi modeste e rilevabili solo per confronto diretto con il prodotto non trattato. I risultati ottenuti hanno altresì evidenziato come questa tecnologia non sia applicabile su prodotti carnei crudi ad elevata acqua libera a causa delle sostanziali modifiche al colore ed alla reologia subite dai prodotti trattati. Nel corso del terzo anno la ricerca ha affrontato la tematica di riduzione dell’impatto ambientale e contemporanea valorizzazione dei sottoprodotti risultanti dalle operazioni di disosso delle mezzene bovine. Poiché nel settore bovino non è praticata la spremitura meccanica delle ossa e le operazioni di disosso sono interamente effettuate manualmente, seppur assistite da un crescente impiego della robotica, una importante quantità di tessuto muscolare viene perso con il duplice effetto di ridurre le rese di disosso e di innestare rapidamente fenomeni putrefattivi sulle ossa che non trovano quindi altro impiego che essere smaltite come scarto. La sperimentazione condotta per risolvere questo problema ha riguardato lo studio e la messa a punto di un processo di idrolisi enzimatica delle ossa opportunamente ridotte di dimensioni al fine di ottenere una solubilizzazione della matrice organica presente. La ricerca è stata indirizzata alla individuazione di un mix di endo ed esopeptidasi ed alla ricerca delle condizioni di processo (tempo, temperatura e concentrazione degli enzimi) adatte ad ottenere un grado di idrolisi al quale la letteratura associa la minor probabilità di formazione di note amare. Il processo individuato è stato applicato a diverse matrici ossee, suddivise in categorie funzione del rapporto carne/ossa, in ripetute prove su impianto pilota. Le varie prove hanno mostrato ottimi risultati e buona ripetitibilità del processo che con rese funzione della composizione iniziale della matrice organica consente in maniera rapida e con modesti costi di processo di ricavare dopo la inattivazione termica della miscela di enzimi una serie di materie prime tutte con una precisa collocazione commerciale.