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I succhi e le puree di frutta appena estratti sono sistemi polidispersi complessi, che comprendono sia sospensioni che dispersioni colloidali, compresi i colloidi macromolecolari, che vere e proprie soluzioni di sostanze disciolte molecolarmente/ionicamente.
La scala Baumé (scala per la misurazione della densità dei liquidi) viene utilizzata soprattutto nelle terre dove si parla in francese (nell’anno 1768 l’aveva sviluppata il farmacista francese Antoine Baumé) ed in Spagna. La misurazione del contenuto zuccherino viene usata soprattutto per la misurazione del contenuto zuccherino dell’uva e di altri succhi di frutta, per misurare i pesi specifici ad esempio nell’industria della birra.
La curiosità di questa scala è che per il calcolo del peso specifico dei liquidi vengono usate due diverse formule – una per i liquidi con densità superiore all’acqua e l’altra per i liquidi con densità inferiore all’acqua. L’unità della scala viene indicata in diversi modi – B°, Bé°, Be° eventualmente in Baume.
La torbidità visiva di un succo deriva dalla diffusione della luce incidente da parte di particelle disperse con diametri superiori a 1 μm, e dovrebbe essere distinta dall’opalescenza, che è causata invece da sostanze colloidalmente disciolte con dimensioni delle particelle inferiori a 0,1 μm . In base alla composizione del loro sistema di dispersione, i succhi di frutta possono essere suddivisi in quattro tipi principali:
⊃ Succo limpido/chiarificato
rappresenta una soluzione acquosa dei cosiddetti solidi solubili (zuccheri, acidi organici, sali, amminoacidi liberi, vitamine idrosolubili e pigmenti, ecc.) con dimensioni delle particelle inferiori a 0,001 μm. Potrebbe essere associato alla linfa cellulare trovata all’interno del vacuolo vegetale. Il succo limpido è ottenuto dalla lavorazione tecnologica (chiarificazione) del succo di frutta appena spremuto.
⊃ Succo opalescente (traslucido) – oltre ai solidi solubili, contiene sostanze colloidali con uno spettro di distribuzione di 0,1-0.001 μm. La fase dispersa può contenere: pectina, emicellulose, proteine, complessi proteici polifenolici e amido disciolto.
⊃ Succo torbido
questo è in realtà un succo non chiarificato, cioè un succo pressato che non è stato sottoposto a trattamenti di chiarificazione. Per migliorare la stabilità della sua torbidità, le particelle grossolane, che sono generalmente instabili e soggette a rapida sedimentazione, possono essere parzialmente rimosse (ad esempio, mediante centrifugazione). Per esempio, nel succo di mela torbido, il 95% di tutte le particelle ha una dimensione inferiore a 2,5 μm; il diametro più frequente è di 0,6-0,8 μm. Si tratta di particelle relativamente stabili, costituite da proteine, polisaccaridi, lipidi e polifenoli. Le particelle sottili probabilmente derivano dalle membrane/pareti cellulari, ma non sembrano essere semplicemente detriti cellulari, sembra esserci invece un’associazione tra frammenti di membrana cellulare/parete e macromolecole disciolte colloidalmente, con la pectina nativa adsorbita che risulta essere un fattore importante per la stabilità della torbidità del succo.
⊃ Succo arricchito di polpa
contiene una quantità distinta di particelle grossolane (a volte chiamate particelle di polpa) con diametri superiori a 100 μm, che sono per lo più frammenti di polpa di frutta. Il succo arricchito di polpa può essere ottenuto miscelando succo torbido con purea di frutta. La più alta quantità di particelle grossolane si trova nelle puree di frutta e verdura.
La valutazione dei succhi di frutta richiede, di norma, una valutazione di alcuni parametri chiave, di questi, il contenuto di solidi solubili e l’acidità titolabile sono i principali indicatori da prendere in considerazione quando si valuta l’idoneità di un succo per la propria specifica applicazione.
Il tenore di solidi solubili riguarda sia gli zuccheri che gli acidi della frutta, essendo questi i principali contributori, mentre le pectine, i materiali glicosidici e i metalli alcalini come sodio, potassio, magnesio e calcio ecc., quando presenti, influenzano in modo insignificante i solidi solubili.
Nonostante sarebbe più appropriato esprimere i solidi solubili in % p/p (cioè in solidi rifrattrometrici), generalmente nell’industria dei succhi di frutta, si utilizza il Grado Brix° per indicare il grado di concentrazione dei succhi. Determinato normalmente da un rifrattrometro ottico. 1 grado Brix (°Bx) = 1 g di saccarosio / 100 g di soluzione.
Nonostante come già anticipato, altri solidi come le pectine, i metalli alcalini, non influenzano in modo significativo il valore dei Brix, bisogna considerare che in succhi con livelli apprezzabili di acido, come i succhi di limone e di lime, la quantità di acidi può addirittura superare la quantità di zuccheri; in questi casi è necessario applicare delle correzioni. La tabella di Stevens e Baier (1939) fornisce una correzione per ottenere Brix dalle letture del rifrattometro da succhi o altre soluzioni zuccherine contenenti acido.
Poiché sono i “solidi disciolti” che influenzano la misurazione, esiste una relazione diretta tra il valore del grado °Brix e il peso specifico del succo. In base al contenuto di acido citrico dei succhi, la correzione corrispondente deve essere aggiunta alla lettura del rifrattometro.
I gradi Brix (simbolo °Bx) vengono utilizzati per la misurazione del rapporto di peso dello zucchero (saccarosio) e dell’acqua, nella quale è stata disciolta la data quantità di zucchero. La misurazione viene effettuata o con il saccarimetro, che misura la densità del liquido oppure più facilmente con il rifrattometro. 100 g di soluzione 25 °Bx contiene 25 g di zucchero. In altre parole, sui 100 g di soluzione zuccherina sono 25 g di zucchero e 75 g di acqua. Dato che la scala Brix riflette la concentrazione della sostanza disciolta (prevalentemente dello zucchero) nel liquido, riflette anche la densità del liquido misurato. Perché è facile calcolare la densità della soluzione zuccherina, è allora possibile misurare il contenuto di zucchero con rifrattometri.
L’acidità titolabile è un parametro importante per determinare la maturità del frutto e il suo gusto acido, soprattutto negli agrumi. Il grado di maturità di un frutto è uno dei fattori più importanti per determinare le modalità di conservazione e controllare parametri qualitativi come gusto e sapore. Per alcuni frutti, esistono standard di qualità determinati a livello governativo per la tutela dei consumatori (sulla base di acidità titolabile o il rapporto tra solidi solubili totali – °Brix – e acidità titolabile). Un frutto immaturo di solito ha un basso contenuto di zucchero in rapporto all’acido, rispetto al frutto maturo che avrà un alto livello di zucchero in rapporto all’acididtà.
Il valore dell’Acidità Titolabile comprende tutte le sostanze acide del succo di frutta, tra cui: ioni idrogeno liberi, acidi organici e sali acidi, e si esprime in g/100 ml dell’acido predominante. Gli acidi predominanti dipendono dal tipo di frutta e includono acido citrico, acido tartarico e acido malico. Vedi anche approfondimento sugli acidi.
Il carattere acido di un succo contribuisce al suo tipo di sapore e viene preso in considerazione quando si valuta il valore del succo per l’inclusione in nuove formulazioni di prodotti per bevande. Il tenore di acido (% p/p) è determinato mediante titolazione diretta contro una soluzione alcalina standardizzata (ad esempio idrossido di sodio 0,1 molare), utilizzando un pHmetro, fino a un punto finale a pH 8,1. Se il succo è naturalmente limpido, o è stato chiarificato, ed è di bassa intensità di colore, il punto finale può essere trovato con precisione usando la fenolftaleina come indicatore. Sebbene ci siano altri acidi presenti nei succhi di frutta (ad esempio ossalico, isocitrico, tartarico, ecc.), è normale registrare l’acidità in termini di acido citrico, sia per i succhi di agrumi che per la maggior parte dei succhi di frutta tenera. Per quanto riguarda i succhi di mela e altre pomacee, i principali acidi organici sono malico e citrico, e il malico di solito predomina. In alcune varietà di pere, i due acidi possono verificarsi in proporzioni approssimativamente uguali. Tuttavia, è prassi generale indicare l’acidità titolabile per i succhi di pomacee in % p/p di acido malico. Gli adeguamenti necessari, se il succo deve essere utilizzato nella produzione di bevande a base di mela, saranno effettuati mediante aggiunta di acido malico. Entrambi gli acidi sono solitamente indicati con % p/p nella loro forma anidra, anche se a volte è conveniente determinare l’acidità titolabile per l’acido citrico in termini di monoidrato, poiché questa forma dell’acido può essere utilizzata nella formulazione di alcune bevande. Come regola generale, l’acidità dei succhi diminuisce con l’aumentare della maturità della frutta o con l’aumentare dei livelli di zuccheri nel succo risultante. Pertanto, il rapporto tra solidi solubili (ad esempio valori Brix) e acidità è un valore importante nella valutazione della qualità del succo. Il rapporto Brix/acido viene spesso utilizzato per stabilire le qualità sensoriali o gustative standard per le forniture di succo in entrata e per ridurre al minimo l’effetto della variazione stagionale. Più alto è il grado Brix in relazione al contenuto di acido del succo, maggiore è il rapporto e più “dolce” è il sapore.
Al fine di creare uno standard di qualità per un particolare succo, forza naturale o concentrato, ci sono una serie di parametri di test analitici abbastanza di routine da considerare. Questi includono:
⊃ Peso specifico (20°C/20°C),
⊃ Acidità (% p/p) come acido citrico anidro (o acido malico, a seconda dei casi), come visto sopra;
⊃ Misurazioni del colore. Per succhi chiarificati, fragola, ribes nero e così via, questa sarà una determinazione spettrofotometrica, registrando l’assorbimento della luce monocromatica a una lunghezza d’onda specificata al passaggio attraverso un percorso di 1 cm. I succhi torbidi possono essere valutati direttamente mediante confronto visivo, utilizzando un colorimetro rispetto a uno standard riconosciuto.
⊃ Contenuto di polpa (solo succhi torbidi) – determinazioni della polpa vagliata e sospesa. La polpa “vagliata” è un termine applicato nell’industria del succo di agrumi, dove le cellule di succo naturale, o sacche, presenti nel succo di agrumi sono descritte come polpa vagliata o galleggiante. Tale polpa viene normalmente rimossa durante la lavorazione e può essere riaggiunta, a piacere, per soddisfare le specifiche richieste. La polpa «sospesa» è centrifugabile in una certa misura e può essere determinata come tale o mediante talune prove specializzate, quando un concentrato di succo viene diluito in un volume misurato di acqua e lasciato riposare e depositare per un tempo determinato. Le misurazioni sono generalmente empiriche, ma servono a fornire confronti all’interno di parametri concordati – ad esempio, il test del cono di Imhoff, in cui la polpa sedimentabile viene lasciata depositare alla base di un recipiente conico calibrato (invertito), dove il suo volume apparente può essere letto.
Esistono molti sistemi di classificazione dei succhi, sotto ne descriviamo alcuni:
Secondo la loro composizione del sistema di dispersione, i succhi di frutta possono essere suddivisi nei seguenti quattro tipi principali:
Succo LIMPIDO o Chiarificato
Succo OPALESCENTE
Succo TORBIDO
Succo arricchito di POLPA
Succo limpido / chiarificato
rappresenta una soluzione acquosa dei cosiddetti solidi solubili (zuccheri, acidi organici, sali, amminoacidi liberi, vitamine idrosolubili e pigmenti, ecc.) con dimensioni delle particelle inferiori a 0,001 μm. Potrebbe essere approssimato con la linfa cellulare trovata all’interno del vacuolo cellulare vegetale. Il succo limpido è ottenuto dalla lavorazione tecnologica (chiarificazione) del succo di frutta appena spremuto.
Succo opalescente (traslucido) – oltre ai solidi solubili (succo chiaro), contiene sostanze colloidali con uno spettro di distribuzione di 0,1- 0,001 μm. Questa fase dispersa comprende pectina, emicellulose, proteine, complessi proteici polifenolici e amido disciolto.
Succo torbido questo è un succo non chiarificato, cioè un succo pressato che non è sottoposto a trattamenti di chiarificazione. Per migliorare la stabilità della torbidità, le particelle grossolane, che sono generalmente instabili e soggette a rapida sedimentazione, possono essere parzialmente rimosse (ad esempio, mediante centrifugazione).
La torbidità di un succo, deriva dalla diffusione della luce incidente da parte di particelle disperse con diametri superiori a 1 μm, da non confondere dall’opalescenza, che è invece causata da sostanze colloidalmente disciolte con dimensioni delle particelle inferiori a 0,1 μm.
Succo arricchito di polpa
contiene una quantità distinta di particelle grossolane (a volte chiamate particelle di polpa) con diametri superiori a 100 μm, che sono per lo più frammenti di polpa di frutta, ad esempio le celle di succo dell’endocarpo degli agrumi. Il succo arricchito di polpa può essere ottenuto miscelando succo torbido con purea di frutta. La più alta quantità di particelle grossolane si trova nelle puree di frutta.
I succhi possono essere classificati anche in :
SUCCHI tal QUALI e SUCCHI CONCENTRATI.
Succo Concentrato
si riferisce ai prodotti che possono essere conservati per periodi di tempo prolungati e distribuiti all’interno della catena di approvvigionamento di alimenti a temperatura ambiente, refrigerati o surgelati. I succhi chiari possono essere concentrati fino a oltre 70 Brix, garantendo così la stabilità microbica anche in condizioni ambientali. Tuttavia, è sempre raccomandata la conservazione a freddo per prevenire perdite di qualità dovute a reazioni di imbrunimento non enzimatiche che influenzano il colore e il sapore. Il raggiungimento di un elevato livello Brix è limitato per i succhi torbidi a causa della presenza di sostanze pectine e solidi insolubili, quindi questi prodotti devono essere sottoposti a trattamenti di conservazione aggiuntivi come la pastorizzazione termica o il congelamento.
Uno scopo generale della conservazione degli alimenti (succhi) è quello di mantenere la qualità sensoriale e il valore nutrizionale prevenendo il deterioramento (microbico, enzimatico e chimico). Diverse difficoltà sono accompagnate dagli altri fattori di riduzione della qualità, che comprendono le reazioni enzimatiche e chimiche, e la sfida di mantenere una temperatura minima di refrigerazione durante tutta la distribuzione. Secondo il metodo di conservazione, i succhi di frutta possono essere suddivisi nelle seguenti tipologie principali:
SUCCO APPENA SPREMUTO (“Fresco”)
SUCCO REFRIGERATO
SUCCO CONGELATO
SUCCO PASTORIZZATO
Succo appena spremuto (“Fresco”)
un prodotto transitorio che non viene sottoposto ad alcun trattamento di conservazione programmato, con una durata limitata di ore o pochi giorni anche sotto la conservazione refrigerata.
Succo Refrigerato
si riferisce ai prodotti distribuiti all’interno della catena di approvvigionamento degli alimenti refrigerati. Una temperatura di mantenimento il più vicino al punto di congelamento del succo (da -1° a -3°C, a seconda del solubile contenuto di solidi) il più possibile, combinato con un’efficiente sanificazione nella produzione può prolungare la durata di conservazione microbiologica fino a un mese. Passare da una temperatura di refrigerazione eccezionalmente bassa a una comune (2- 5°C) può ridurre la durata di conservazione da più di un mese a meno di 3 settimane. La refrigerazione combinata con una leggera pastorizzazione, garantendo la stabilità della torbidità / colore a causa della sostanziale inattivazione enzimatica, può aumentare ulteriormente il periodo di conservazione con minime variazioni di qualità. In alternativa al trattamento termico minimo, per quanto riguarda la prevenzione del deterioramento microbico, possono essere applicati metodi non termici come il trattamento ad alta pressione (HPP) e il campo elettrico pulsato (PEF).
Succo congelato
si riferisce ai prodotti distribuiti all’interno della catena di approvvigionamento degli alimenti surgelati. Il congelamento del succo e la successiva conservazione congelata possono mantenere il carattere “fresco” altrettanto bene o meglio di qualsiasi altro processo. Tuttavia, è un’alternativa costosa e appropriata solo quando il valore del prodotto merita il congelamento. Pertanto, il congelamento viene applicato principalmente ai succhi concentrati, quando il livello Brix non è abbastanza alto da garantire la loro stabilità microbica.
Succo Pastorizzato
si riferisce ai prodotti che sono commercialmente sterili, consentendo così lo stoccaggio a lungo termine. Il trattamento di conservazione termica (pastorizzazione/sterilizzazione) può essere applicato a un prodotto confezionato (lavorazione in contenitore) o a un prodotto a flusso continuo seguito da riempimento a caldo o confezionamento asettico.
Lo scopo di questa fase è quello di rimuovere ogni contaminazione dalla superficie del frutto, cioè di aumentare la pulizia fisica, chimica e microbiologica. La superficie delle materie prime è fortemente contaminata da microrganismi; Può raggiungere 105-109 microrganismi per grammo. Anche con un lavaggio efficace, può essere ridotto solo di 3-5 ordini di grandezza. Pertanto, l’efficienza di lavaggio ha un impatto significativo sul trattamento termico necessario per la conservazione. Le contaminazioni superficiali fisiche e chimiche vengono eliminate mediante immersione in acqua, poiché queste sostanze sono solubili in acqua o le loro proprietà di adesione diminuiscono in soluzione acquosa. L’efficacia del processo di dissoluzione può essere aumentata con un flusso d’acqua più elevato. Per evitare danni ai frutti, quando si scelgono le attrezzature di lavaggio viene presa in considerazione la tipologia del frutto, le bacche e frutti più delicati non vengono lavate con processi aggressivi, ma risciacquate delicatamente con metodi di immersione o spruzzatura. I frutti, con densità inferiore all’acqua, di solito arrivano all’impianto di lavorazione attraverso un canale galleggiante, dove la contaminazione superficiale si dissolve nell’acqua di ammollo. I frutti meno delicati, subiscono in genere tre fasi di lavaggio. La fase di l’ammollo, che rompe la contaminazione superficiale ed elimina le particelle del suolo. Nel caso di frutti ricoperti di strato di cera o pelle oleosa, viene usata acqua calda a 50-60◦C. Il lavaggio vero e proprio, che ha lo scopo di rimuovere la contaminazione, seguita da un risciacquo con acqua pulita.
Dopo il lavaggio c’è la rimozione dello stelo, nel caso di alcune specie di frutta, come la ciliegia, l’amarena, la prugna, ecc.), vengono rimosse le lunghe parti del peduncolo verde, la loro presenza, rovinerebbe il colore e altri tratti di qualità del succo.
La fase successiva è quella della selezione, dove viene eliminato tutto ciò che è estraneo o non è adatta alla lavorazione, come sostanze estranee, particelle di gambo e foglie o parti del frutto deteriorate. Questa attività viene eseguita manualmente e richiede molta attenzione.
L’estrazione del succo include più passaggi tecnologici. Comprende la frantumazione, la separazione del succo dalle particelle di polpa o l’estrazione del succo, il trattamento del succo e la preparazione per il riempimento. La frantumazione prima della pressatura può essere ulteriormente suddivisa in: taglio e preparazione per la pressatura.
TRITURAZIONE
Lo scopo di questo passaggio è quello di tagliare il frutto per aumentarne la superficie e aiutare l’eliminazione del fluido cellulare. Le materie prime con consistenza più solida (ad esempio, mele) vengono frantumate, mentre, i frutti di bosco (ad esempio, ribes rosso) vengono solo tagliati. In ogni modo, siccome la distruzione della struttura tissutale dei frutti può portare al danneggiamento di composti preziosi o avviare processi enzimatici, che provocano la formazione di sostanze indesiderate, i frutti schiacciati devono essere elaborati immediatamente.
PREPARAZIONE
Il tipo di preparazione dipende dal tipo di frutta e dalla tecnologia di produzione che si andrà ad adottare. Esistono diversi metodi per questa operazione, come il trattamento termico, enzimatico, congelamento, vibrazione, ultrasuoni, e procedure di radiazione ionica. Il trattamento termico e le procedure enzimatiche possono portare ad un aumento del 5-10% della resa del succo. Il trattamento termico viene eseguito principalmente sui frutti di bosco, come lampone e bacche di sambuco, prima della spremitura. Questo passaggio comporta riscaldare rapidamente il frutto schiacciato fino a 80-85◦C, quindi raffreddarlo molto rapidamente. Sotto questo breve impatto termico, avvengono diversi processi fisici, chimici e microbiologici. A causa della denaturazione delle proteine e dell’idrolisi della protopectina, gli enzimi vengono inattivati, le pareti cellulari diventano permeabili e la diffusione di sostanze idrosolubili accelera.
Nel caso di bacche ricche di colore, questo passaggio mira a migliorare il colore, oltre all’aumento della resa. Esistono diversi scambiatori di calore che possono essere applicati per eseguire il trattamento termico a seconda della linea di produzione. Anche i trattamenti enzimatici, frequentemente utilizzati prima della pressatura, facilitano il processo e aumentano la resa. Le materie prime della frutta possiedono diverse quantità e tipi di pectina, a seconda della specie e della varietà. Alcuni tipi di pectina presenti, risultano utili per la pressatura, perché assicurano la solidità delle particelle; mentre altre per lo più quelle disciolte nei fluidi tissutali, aumentando la densità del fluido ostacolano l’estrazione del succo, pertanto, il livello e la composizione della pectina naturalmente presente nella frutta deve essere ridotta o modificata a seconda dei criteri di qualità del prodotto finito e della tecnologia di produzione adottata. Il cambiamento del livello di pectina è generalmente ottenuto mediante l’aggiunta di un cocktail di enzimi al frutto schiacciato. I tre enzimi di degradazione della pectina più significativi sono pectina liasi, pectina transeliminasi, e poligalatturonasi; poiché sono efficaci su diverse parti della molecola di pectina. L’attività degli enzimi che depolimerizzano la molecola di pectina e riducono rapidamente la viscosità ha un impatto benefico sulla resa del succo, ma per massimizzare la resa è importante essere consapevoli delle proprietà delle pectine presenti nel frutto da lavorare per selezionare il mix di enzimi più indicato.
Il trattamento enzimatico può essere effettuato in circostanze fredde e calde. Il trattamento a freddo a 20-25◦C richiede più ore, e mette in pericolo la qualità del succo; mentre il trattamento a caldo avviene a 50-55◦C. in 30-60 minuti. Poiché gli enzimi sono molecole a base proteica, sono sensibili al calore e sono attivi solo a determinati valori di pH. Se le condizioni di temperatura e pH della frutta non sono ottimali, la decomposizione della pectina richiede un tempo più lungo o una concentrazione enzimatica più elevata. Il pretrattamento enzimatico non viene applicato nella produzione di concentrati torbidi, perché i loro ingredienti principali sono sostanze colloidi disciolte nella fase liquida.
ESTRAZIONE del SUCCO
Esistono diversi metodi per questa separazione: pressatura, diffusione, procedure centrifugazione e osmosi inversa. Il tipo di attrezzatura applicata, dipende dalla specie di frutta, dalla linea di produzione e dall’economia di scala. La soluzione più utilizzata è la pressatura. La pressatura separa un sistema alimentare in due fasi. In questo caso, i tessuti della frutta sono la fase solida, mentre il liquido tra le particelle è la fase liquida. La pressatura richiede forze esterne per creare pressione nel sistema, per drenare il liquido, con conseguente modifica della forma. Il parametro più importante della pressatura è la resa liquida, ovvero la percentuale di succo estratto, rispetto alla materia prima all’inizio del processo.
I succhi estratti dalla spremitura sono principalmente fluidi newtoniani. La maggior parte del contenuto di sostanza secca è presente sotto forma di soluzione reale. Mentre, le sostanze di grandi dimensioni molecolari, ad esempio pectine e amido, formano soluzioni colloidali. La resa del succo è fondamentalmente determinata dal tipo di dispositivo di pressatura, dalla qualità e preparazione della materia prima.
CHIARIFICAZIONE
I succhi filtrati (chiarificati) sono soluzioni reali che non dovrebbero contenere sostanze colloidi disciolte, quindi questi composti devono essere eliminati. Nonostante ciò, la speciale torbidità dei succhi torbidi deriva dalle particelle di dimensioni fini degli ingredienti originali e dalle sostanze colloidi disciolte che rimangono nel prodotto finito. La chiarificazione del succo può essere eseguita con metodi fisico/chimici, procedure meccaniche e loro combinazioni. Una chiarificazione fisico/chimica viene applicata quando si eliminano tutte le sostanze che causano torbidità. In questa fase, vengono aggiunti agenti chiarificanti per formare precipitazioni da particelle vegetali tritate insolubili e macromolecole, che possono essere separate successivamente con metodi meccanici. Come prima parte della chiarificazione del succo, i colloidi protettivi (pectine, amido ed emicellulosa) devono essere rimossi, in primis perché ostacolano l’insediamento di sostanze galleggianti e poi perchè la loro azione gelificante inibisce la concentrazione. Oltre a questo, se non venissero eliminate, potrebbero causare una certa torbidità nei concentrati, durante lo stoccaggio. Questo processo include anche l’aggiunta di enzimi. Lo scopo del trattamento enzimatico è quello di abbattere le molecole di pectina presenti nel succo.
ULTERIORI ELABORAZIONI di SUCCHI FILTRATI, CHIARIFICATI o TORBIDI
Dopo la chiarificazione e adeguata filtrazione i succhi chiarificati, e filtrati sono pronti per il consumo e la conservazione. Esistono diversi modi per elaborare questi succhi per ottenere prodotti conservati. Possono essere succhi naturali con contenuto di frutta al 100%, nettari di frutta con contenuto di succo del 25-50% e bevande analcoliche con un contenuto di frutta inferiore. Se la lavorazione delle materie prime non è seguita direttamente dalla produzione di bevande, i succhi possono essere concentrati per ottenere dei semilavorati.
CONCENTRAZIONE
L’obiettivo della concentrazione è aumentare il contenuto di sostanza secca e diminuire il contenuto di acqua dei succhi, al fine di prolungare la durata di conservazione e ottimizzare il loro trasporto. Questa operazione deve essere espletata con la minima perdita di ingredienti preziosi e il minimo danno ai tratti organolettici. Le procedure applicate per la concentrazione del succo sono l’evaporazione, la crioconcentrazione e l’osmosi inversa.
EVAPORAZIONE
Questo è il metodo di concentrazione più frequentemente utilizzato. Da un punto di vista fisico, significa evaporazione dell’acqua mediante ebollizione. Questa operazione viene eseguita in evaporatori e il vapore garantisce l’energia necessaria per l’ebollizione. Gli evaporatori sono scambiatori di calore, dove il vapore di riscaldamento condensa su un’estremità, mentre, la soluzione bolle e parte del suo contenuto d’acqua evapora. I vapori vengono estratti e condensati. Poiché i preziosi componenti del succo sono sensibili al calore, si desidera una condensa a bassa temperatura e breve durata. Al fine di garantire un basso punto di ebollizione, il processo viene eseguito sotto vuoto. Le proprietà chimiche, reologiche e termiche del succo svolgono un ruolo importante nel processo di condensazione. Poiché queste caratteristiche dipendono dalla materia prima, i parametri di funzionamento possono variare con l’uso di diverse specie di frutta. I sistemi di evaporazione sono solitamente combinati con unità di recupero dell’aroma. Questi sono generalmente collegati alla prima parte dell’evaporatore e condensano i composti aromatici più volatili. Gli aromi così condensati sono spesso rimescolati nel concentrato per ripristinare almeno in parte, le caratteristiche aromatiche. In alternativa, questi aromi possono essere concentrati e applicati come estratti aromatici naturali per altri prodotti a base di frutta.
Durante la chiarificazione, prima della concentrazione, i processi enzimatici possono produrre composti aromatici estranei che possono modificare negativamente il profilo aromatico dei succhi. Per evitare questo inconveniente, le procedure di concentrazione sono divise. La preconcentrazione combinata con l’estrazione dell’aroma viene eseguita sui succhi non trattati. Segue il trattamento dei semiconcentrati, seguito dalla concentrazione finale.
CRIOCONCENTRAZIONE
Questo metodo viene utilizzato per la concentrazione di succhi di frutta sensibili al calore. Durante questo processo, il contenuto di acqua del succo viene congelato con formazione di cristalli di ghiaccio. Man mano che la procedura va avanti, il fluido diventa più concentrato e contiene sempre più cristalli. Quindi le due fasi possono essere separate meccanicamente. Questo tipo di concentrazione è un processo molto delicato, in quanto non vi è alcuna perdita di aroma, colore e vitamina a causa delle basse temperature. I concentrati così preparati contengono quasi tutti gli ingredienti preziosi del succo originale. Gli svantaggi di questo tipo sono l’elevato consumo di energia e una minore efficienza di concentrazione rispetto alla procedura di trattamento termico.
OSMOSI INVERSA
Questa procedura, basata su una membrana, si è diffusa nella produzione di succhi concentrati per aumentare la produttività delle concentrazione a freddo. Il principio di questo metodo è basato sul fatto che la membrana essendo semipermeabile, lascia passare solo l’acqua, e trattiene tutte le altre sostanze disciolte. Uno dei maggiori vantaggi del metodo è che non prevede il trattamento termico, quindi non si verificano né danni da calore, né perdite di aroma. A causa del sostanziale aumento della pressione osmotica, il limite della tecnica è che la concentrazione massima che può essere raggiunta è circa il 30%.
Il metodo di conservazione dipende in gran parte dalle proprietà della materia prima e dalle caratteristiche del concentrato. Dal succo filtrato e chiarificato di frutta meno pregiata (mela, uva), possono essere preparati concentrati contenenti il 70% di sostanza secca solubile in acqua. Questi sono microbiologicamente abbastanza stabili da essere conservati in contenitori di acciaio inossidabile raffreddati fino a un ulteriore utilizzo. Tuttavia, i frutti e le bacche colorati possono essere concentrati fino al 45-55 Brix per cento a seconda della specie di frutta. Questi possono essere conservati solo in forma congelata o con tecnologia asettica.