Sisteme de Depozitare cu Atmosferă Controlată pentru Produsele Alimentare

1. Atmosfera modificată

Termenul “atmosferă modificată” desemnează, în principiu, orice atmosferă modificată, la care s-a îndepărtat aerul. Se precizează, că atmosfera modificată prelungeşte substanţial termenul de valabilitate al produselor alimentare complexe.

Depozitarea în atmosferă modificată nu este o descoperire a timpului nostru, ci atestată începând cu era neolitică (9000î.ch.). Practic, în aceea perioadă, depozitarea se realiza în gropi făcute în pământ, şi care au cunoscut extindere pe întreg continentul.

Astăzi se mai folosesc în Etiopia, Egipt şi India. Scriitorul roman Varo (1 secol î.ch.) a

realizat o descriere amplă a acestui mod de depozitare. În perioada migraţiei populaţiei

germane s-a dovedit existenţa de asemenea a acestui mod de depozitare. Impermeabilitatea la oxigen asigură stabilitatea pe perioade îndelungate tuturor produselor ce au în compoziţia lor lipide, vitamine, substanţe colorante, de aromă ţi la substanţe sensibile la oxidare.

Termenul de gaz inert desemnează un gaz care nu reacţionează chimic.

Bioxidul de carbon este un gaz incolor cu un miros uşor picant, dar mai uşor decât aerul. Nu este esenţial pentru viata si se solidifica la -78,5°C, devenind zăpadă carbonica. In soluţie apoasa, acest gaz creează acidul carbonic, care este prea instabil pentru a fi izolat uşor.

Bioxidul de carbon, altfel cunoscut ca anhidrida carbonica, este un gaz compus dintr-un atom de carbon si doua de oxigen (CO2). Principalele surse de producere a bioxidului de carbon sunt respiraţia umana si animala, combustia hidrocarbonului cu aerul sau oxigenul, si fermentaţia lichidelor.

Se găseşte in atmosfera dar la un nivel scăzut, deoarece plantele “purifica” aerul, convertind CO2 in oxigen, zahar, proteine si lipide cu ajutorul luminii solare, sărurilor minerale si al apei.

Principala cauza a deteriorării uleiurilor, grăsimilor sau produselor cu conţinut de ulei sau grăsimi , este oxidarea.

Acest proces este determinat de oxigenul din atmosfera, care reacţionează chimic cu lanţurile de acizi graşi existenţi in moleculele trigliceridelor. Reacţia de oxidare se desfăşoară la temperatura ambianta sau, in unele cazuri, chiar la temperaturi mai joase. De aceea, exista pericolul ca si in timpul stocării uleiurile, grăsimile sau produsele lor finite sa se deprecieze. Oxidarea poate interveni chiar si la temperaturi mai înalte, in timpul diverselor procese tehnologice.

Pentru a proteja si stabiliza uleiul se impune ca oxigenul sa nu intre in contact cu acesta in nici o faza a procesului de producţie. Utilizarea azotului in ramura industriei alimentare ce procesează uleiuri si grăsimi oferă o alternativa binevenita, a cărei importanta creşte odată cu tendinţa mondială de a înlocui metodele de conservare fizico-chimice cu metode mai puţin severe.

Prezenţa oxigenului solubilizat în produse sau aflat în microclimatul creat de ambalaj, acţionează în special asupra lipidelor, la care provoacă procesul de râncezire, asupra substanţelor colorante degradând culoarea produselor, asupra substanţelor de miros Şi gust modificând astfel aroma, asupra vitaminelor inactivându-le sau asupra derivaţilor proteici. Viteza proceselor de degradare este proporţională cu presiunea oxigenului.

Produsele alimentare având o structură pulverulentă sau poroasă, conţinut redus de apă, absorb sau eliberează substanţele de aromă pierzând sau modificând proprietăţile iniţiale.

Procesele de degradare sub influenţa luminii se desfăşoară în prezenţa oxigenului. Acţiunea oxidantă a luminii se produce diferit la produsele alimentare, în funcţie de sensibilitatea pe care o au la radiaţiile cu o anumită lungime de undă.

Cerinţele generale care asigură o ambalare perfectă sunt: impermeabilitatea la apă, vapori de apă, oxigen, la substanţele de aromă, la gaze inerte (dioxid de carbon, azot), la grăsimi şi radiaţii. Ambalajele nu trebuie să cedeze componenţi produselor Şi nici să nu primească substanţe din produs.

Azotul este un gaz inert, care nu interacţionează direct cu produsul. Este folosit pentru a înlocui aerul atmosferic, care provoacă oxidarea datorita conţinutului de oxigen si vapori de apă. Gazul inert poate îndepărta pericolul oxidării prin doua metode diferite: barbotare, pentru a extrage oxigenul dizolvat si inertizarea spatiilor goale. Implementarea acestor proceduri depinde de tipul produsului si de faza de procesare. De exemplu, barbotarea cu azot este recomandata pentru rezervoarele de stocare a uleiurilor intermediare, a uleiurilor crude si finite.

Pe lângă aceste doua metode, mai exista încă o procedura utilizata la grăsimi si maioneze: aşa numita procedeu de spumare. Scopul acestei aplicaţii este de a modifica textura produsului. Se foloseşte, îndeosebi, in panificaţie, unde asigura densitatea dorita a produsului, utilizând un gaz inert ce exclude prezenta aerului.

Barbotarea este termenul folosit pentru definirea procedurii de injecţie a unui gaz intr-o substanţă lichida. Scopul acestei proceduri, in domeniul panificaţiei, este de a extrage oxigenul dintr-un produs, de a obţine o creştere de volum sau de a modifica textura produsului.

Cele mai utilizate gaze folosite la ambalarea produselor prin acest procedeu sunt azotul (N2) şi dioxidul de carbon (CO2). Aceste gaze nu sunt nici toxice, nici periculoase şi nici nu sunt considerate aditivi alimentari. Azotul este un gaz inert care nu afectează în nici un fel produsul alimentar şi nici nu are efect anti-microbian. Totuşi, acesta poate inhiba creşterea microorganismelor aerobe prin reducerea cantităţii de oxigen. Pentru o mai bună eficienţă sunt necesare concentraţii mari, mai exact de 100% N2

Dacă însă concentraţia de oxigen creşte până la 1% efectul anti-microbian al azotului se pierde şi dezvoltarea mucegaiurilor va avea loc chiar şi pentru astfel de concentraţii mici de oxigen. Azotul mai este folosit la ambalarea produselor de panificaţie şi a snacks-urilor ce prezintă o activitate mică a apei (aw) pentru a înlocui oxigenul şi în felul acesta ajutând la prevenirea degradării chimice a alimentelor (previne astfel râncezirea produselor). Dioxidul de carbon este cel mai important gaz din amestecul gazos folosit la ambalarea produselor prin această metodă, având dublu efect: bacteriostatic şi fungistatic. Mai poate fi folosit şi pentru împiedicarea dezvoltării insectelor pe durata depozitării alimentelor ambalate. Dioxidul de carbon este solubil în apă şi grăsimi, formând acizi carbonici. Această solubilitate poate duce la diminuarea pH-ului alimentelor, fapt ce conduce la o slabă modificare a aromei şi gustului respectivelor produse.