Esame dei metodi semplificati di analisi della durata di conservazione

La durata di conservazione è il tempo pratico in cui un prodotto rimane appetibile per un cliente e comprende l'arco di tempo in cui un cliente desidera acquistare e consumare il prodotto. La durata di conservazione si riferisce anche a quanto tempo un prodotto può rimanere sicuro per il consumo. La fine della durata di conservazione può essere causata da deterioramento microbico, muffa e crescita di batteri patogeni pericolosi.

Fattori che influenzano la durata di conservazione

Diversi fattori influenzano la durata di conservazione. Il tipo di prodotto, il modo in cui viene conservato e il modo in cui viene trattato durante la produzione contribuiscono alla durata di conservazione. La durata di conservazione può riferirsi sia alla qualità che alla stabilità di un prodotto. 

Molti produttori comunicano la durata di conservazione di un prodotto utilizzando le date di scadenza o di utilizzo, sebbene nessuno di questi termini sia regolamentato. Nonostante la mancanza di una regolamentazione, molte aziende cercano di essere attente e prudenti nel determinare la durata di conservazione di un prodotto per proteggere sia il consumatore sia la reputazione del marchio.

La durata di conservazione dipende da fattori intrinseci ed estrinseci. Le proprietà intrinseche includono l'attività dell'acqua, il tipo di matrice, le reazioni chimiche all'interno del prodotto, la struttura del prodotto e gli ingredienti. I fattori estrinseci che influenzano la durata di conservazione sono l'umidità di stoccaggio, la temperatura, l'imballaggio e il contenuto di ossigeno. Ingredienti diversi presentano modalità di rottura diverse quando sono esposti a fattori estrinseci. 

Entro i limiti appropriati di attività dell'acqua, la durata di conservazione di un prodotto è direttamente correlata alla qualità. Un prodotto che supera la sua durata di conservazione potrebbe perdere sapore, cambiare sapore o ossidarsi. Potrebbe anche subire migrazione di umidità, perdita di consistenza, perdita di nutrienti e/o variazioni di acidità che influiscono sui sapori e causano odori.

Come determinare la durata di conservazione

Determinare la durata di conservazione di un prodotto può essere difficile perché i produttori devono considerare molte variabili. Alcune aziende tirano a indovinare sulla base di prodotti simili e fanno paragoni prudenti. 

Alcuni conservano il prodotto e aspettano che la sua qualità o stabilità sia inaccettabile, spesso ricorrendo a costosi test sensoriali o strumentali - anche se questo metodo potrebbe non essere molto efficiente, in quanto si potrebbe aspettare molto tempo prima che un prodotto diventi inaccettabile.

Un metodo efficace per accelerare i test di conservabilità consiste nel sottoporre i campioni a un aumento della temperatura e dell'attività dell'acqua. Questi fattori accelerano i processi potenziali e accorciano la durata di conservazione per un'osservazione più efficace. Una volta ottenuti i dati, è possibile estrapolare i risultati per determinare la durata di conservazione in condizioni normali.

Durata di conservazione semplificata

Tuttavia, la shelf life semplificata è un approccio graduale per determinare la shelf life. Questo approccio segue un processo predeterminato, eliminando le modalità di guasto più improbabili e concentrandosi su quelle più probabili. 

L'uso del metodo più semplice per tracciare la modalità di guasto dà un'idea di quando il prodotto si guasta. Inoltre, questo metodo consente di individuare modalità di guasto specifiche meno costose e di tenere conto delle sfide e delle insidie che accompagnano i test di shelf-life accelerati.

Il processo di conservazione semplificato è il seguente:

1. Qual è l'attività dell'acqua prevista per un prodotto a una tipica temperatura di conservazione? Utilizzare uno strumento per l'attività dell'acqua per determinare questo valore.
2. Qual è la modalità di guasto più probabile? La modalità di guasto più probabile può essere determinata utilizzando i limiti di attività dell'acqua e isolerà le opzioni più probabili.
3. Qual è il range ideale di attività dell'acqua?
4. Quale sarebbe l'imballaggio più appropriato?

Un prodotto con un livello di attività dell'acqua pari a 0,85 è probabilmente soggetto a deterioramento microbico e richiederà probabilmente la refrigerazione. I prodotti con un'attività dell'acqua compresa tra 0,7 e 0,85 rischiano il deterioramento microbico e l'instabilità chimica. (L'instabilità chimica è il punto in cui le reazioni chimiche sono massime e spesso influenzano sia il sapore che l'odore). Un limite di attività dell'acqua compreso tra 0,4 e 0,7 ha maggiori probabilità di fallire a causa dell'instabilità chimica e della migrazione dell'umidità. (I prodotti con un'attività dell'acqua compresa tra 0,2 e 0,4 rischiano di alterare la consistenza, l'instabilità chimica e l'acidità.

Esperimento con i biscotti di pasta frolla

Un biscotto di pasta frolla ha un'attività dell'acqua pari o inferiore a 0,4, il che significa che le modalità di fallimento più probabili sono l'instabilità chimica e la consistenza. (Possiamo eliminare la migrazione dell'umidità come concorrente perché il biscotto di pasta frolla non è un prodotto multicomponente). Prendendo diversi biscotti di pasta frolla e tenendoli a diverse attività dell'acqua e temperature, possiamo identificare al meglio il ruolo dell'attività dell'acqua e della temperatura nella stabilità di questo prodotto.

Possiamo creare un modello che tenga conto sia della temperatura che dell'attività dell'acqua, formando una curva isoterma DDI, e cercare i punti di inflessione per identificare quando l'attività dell'acqua inizia a influenzare la consistenza del frollino. (Se non c'è una curva DDI, si passa a uno studio più approfondito della consistenza e a un panel sensoriale).

Imballaggio per la durata di conservazione

La permeabilità deve essere presa in considerazione quando si determina la durata di conservazione e si confeziona un prodotto. È necessario considerare la velocità con cui l'attività dell'acqua all'interno del contenitore cambierà, l'impatto che tale cambiamento avrà sul prodotto e sulla sua consistenza, nonché la stabilità chimica del prodotto. Inoltre, il confezionamento deve considerare l'area superficiale della confezione, la massa totale del campione all'interno della confezione, l'umidità dell'aria circostante e gli scenari peggiori per le condizioni di abuso.

L'identificazione dell'intervallo di attività dell'acqua ideale per un prodotto massimizzerà la durata di conservazione al di là della semplice determinazione di tale durata. Conoscere il limite di attività dell'acqua porterà a un buon controllo del processo e a un confezionamento adeguato.