Ingredienti naturali 101: Umidità nella frutta secca e nella frutta a guscio

Misurare e gestire l'umidità negli ingredienti naturali è uno dei modi più affidabili ed economici per prevenire i problemi di formulazione, i ritardi nella produzione e le preoccupazioni relative alla qualità che spesso causano.

Il METER Food R&D Lab ha aiutato alcune delle più grandi aziende alimentari mondiali a comprendere ed eliminare l'inconsistenza dei loro ingredienti naturali. In questa trasmissione, Mary Galloway (responsabile del laboratorio di ricerca e sviluppo) e Zachary Cartwright (capo ricercatore alimentare) condivideranno come hanno aiutato e cosa hanno imparato nel corso del processo.

Trascrizione, modificata per maggiore chiarezza

Dr. Zachary Cartwright: Benvenuti a Ingredienti naturali 101, dove parleremo di frutta secca e noci. Che li utilizziate come prodotti finali o come ingredienti, siamo qui per parlare di come è possibile controllare e monitorare l'acqua in questo tipo di prodotti.

Per prima cosa, parleremo della variabilità che si riscontra nella frutta secca e nelle noci. Mostreremo un'immagine, iniziando dalla frutta. Sembra un grafico a dispersione che illustra la relazione tra Attività dell'acqua e Contenuto di umidità Y. Si tratta dei dati raccolti da Mary – te li passo, Mary. Magari puoi spiegarci cosa stiamo osservando qui.

Mary Galloway: Certo. Esiste una grande variabilità tra i diversi tipi di frutta, ma anche all'interno dello stesso tipo di frutta. Prendiamo ad esempio i dati relativi ai mirtilli.

In questo webinar useremo mirtilli e mandorle come esempi, ma i principi si applicano anche ad altri tipi di frutta e frutta secca.

Parte della variabilità che noterete nella frutta è legata al contenuto di zuccheri e fibre presenti nel frutto. Come ho già detto, questi fattori possono variare a seconda dei diversi tipi di frutta. Ad esempio, i manghi: sono un frutto molto ricco di fibre, e in questo caso si osserva una relazione davvero diversa. Contenuto di umidità si riscontra una notevole variabilità nei valori di Attività dell'acqua Contenuto di umidità . Nel caso dei mirtilli, invece, la relazione tra Attività dell'acqua Contenuto di umidità è più prevedibile.

Ma anche in questo caso, ci saranno differenze nel contenuto di zucchero e fibre anche nei mirtilli. Le differenze varietali hanno un impatto, così come il metodo di essiccazione e il modo in cui sono stati lavorati. Sono stati lavorati come mirtilli naturali, non zuccherati, o è stato aggiunto zucchero o qualcos'altro? Anche la stagione di crescita può avere un grande impatto. Anche se si ha esattamente lo stesso coltivatore e la stessa varietà anno dopo anno, si possono avere differenze nelle caratteristiche della bacca a causa delle variazioni nella stagione di crescita.

Un altro fattore in cui noterete delle variazioni è il pH. Il pH tende ad avere un impatto maggiore sulla frutta rispetto ad altri ingredienti. La frutta tende ad essere acida, il che significa che ha un pH basso. Quando si ha a che fare con un ingrediente più acido, è possibile tollerare Attività dell'acqua leggermente più elevata, poiché non si avranno particolari problemi con i limiti relativi alla formazione di muffe.

Supponiamo che tu stia producendo una barretta o uno snack e che ti venga fornita della frutta con un pH specifico. Individui il Attività dell'acqua che ne garantisce la sicurezza, poi vai avanti. Ma forse l'anno successivo la frutta viene consegnata con un pH inferiore: a quel punto non disponi più di quel margine di sicurezza.

ZC: Sono lieto che tu abbia sollevato la questione della stagione di crescita. Ho lavorato con molte aziende e, anche se producono ciliegie secche o lo stesso prodotto anno dopo anno, ci sono comunque delle variazioni a seconda della stagione di crescita. Questo rende difficile misurare l'umidità anche da un anno all'altro.

E le noci? Che tipo di variabilità osservi nelle noci? Maggiore o minore? Oppure vedremo un grafico a dispersione simile a quello precedente?

MG: Ancora un grafico a dispersione, ma non così tanto. Abbiamo qui un grafico che mostra una varietà di frutta secca proveniente da uno studio simile che abbiamo condotto. Abbiamo molti tipi diversi di frutta secca, mandorle, arachidi, anacardi, e come potete vedere è un po' folle.

Se consideriamo in particolare le mandorle, si nota che c'è un andamento piuttosto interessante, ma diverso da quello dei mirtilli. Ci troviamo in un Attività dell'acqua molto più basso. La variabilità non è così marcata, ma c'è comunque una variazione, e per ragioni simili.

Ma in questo caso, al di là della stagione di crescita e di quanto abbiamo detto prima, anche la lavorazione può rappresentare un fattore importante. È crudo? È essiccato? È salato? È aromatizzato? Tutti questi aspetti influiscono Attività dell'acqua Contenuto di umidità una noce.

Inoltre, un aspetto da tenere presente è che la frutta secca si conserva in un Attività dell'acqua più basso. Quando tale valore è basso, la frutta secca può essere soggetta a irrancidimento. Ne abbiamo parlato in altri webinar.

In sostanza, quando Attività dell'acqua è bassa, i lipidi sono più esposti all’ambiente esterno e si ossidano più facilmente. Questo è un aspetto da tenere in considerazione sia per i coltivatori di frutta secca che per gli importatori.

Possiamo utilizzare la relazione isotermica per rappresentarla graficamente. Si può notare una relazione ben definita tra Attività dell'acqua Contenuto di umidità.

Ma, proprio come per la frutta, bisogna considerare a cosa serviranno le noci e in quale forma. Presentano una minore variabilità, il che è ottimo, ma le useremo come spuntino o come ingrediente? Sono intere, salate, sotto forma di pasta o semplicemente a pezzetti? Tutti questi fattori influiscono sulla facilità con cui è possibile modificare Attività dell'acqua Contenuto di umidità noci.

ZC: Ottimo. Per riassumere questa prima sezione, quello che stiamo cercando di dimostrare qui è che c'è molta variabilità, sia che si tratti di frutta che di frutta secca. Abbiamo mostrato questi due grafici a dispersione. Nella prossima sezione ci concentreremo sulle implicazioni della variabilità, su come ridurla, poi passeremo alle isoterme e finiremo con quello che succede quando mescoliamo queste cose insieme.

Implicazioni della variabilità

ZC: Parliamo di alcune delle implicazioni della variabilità. Inizieremo con le più ovvie: consistenza e gusto. Mary ha preparato un piccolo esperimento per noi. Lascerò che sia lei a descrivere ciò che abbiamo davanti.

MG: Sì. Abbiamo creato due condizioni diverse per mostrare le differenze tra un frutto o una noce troppo idratato o semplicemente idratato rispetto a qualcosa che è stato essiccato eccessivamente. Quindi questi mirtilli qui e queste mandorle, li abbiamo portati a Attività dell'acqua più elevata. Sono a circa 0,7.

So che nel video è un po' difficile da vedere, ma per essere un mirtillo è piuttosto morbido. Ha una consistenza davvero morbida. Non è male per un mirtillo, anche se bisogna stare attenti perché il limite di muffa è 0,7. Anche con quel pH di cui ho parlato, non consiglierei di avvicinarsi troppo a quella zona. Questa consistenza è abbastanza morbida da essere ideale se li mangiate da soli, purché non siano ammuffiti.

Ma per la mandorla, questo Attività dell'acqua è diverso. È troppo umida, Attività dell'acqua è troppo alta Attività dell'acqua la mandorla, e risulterà molle. Immaginate come sarebbe addentare una mandorla molle. Quando la premo, sento che cede un po'. Tutti sanno com'è: non è affatto piacevole.

Rispetto ai campioni più umidi, qui abbiamo mandorle e mirtilli essiccati. Per la mandorla, questo è uno stato naturale, con Attività dell'acqua più bassa. Quando la mordi, senti una piacevole croccantezza. Ma per i mirtilli è troppo dura. Questo non è certo un ambiente ideale per i mirtilli.

Proprio come una noce morbida è disgustosa, un frutto duro come una roccia non è appetitoso. Ascolta, posso scuoterli nel barattolo. È rumoroso.

ZC: Sì. Si sente la differenza. Senza dubbio.

MG: Hai sentito che sono secchi, vero? Quando cerchiamo di trovare un equilibrio tra Attività dell'acqua Contenuto di umidità, bisogna considerare quale effetto avrà sugli ingredienti. Se Attività dell'acqua è troppo bassa, si ottiene una consistenza dura, mentre se è troppo alta Attività dell'acqua ottiene una consistenza morbida? Dobbiamo trovare l’equilibrio tra le due.

ZC: Vorrei solo chiederti qualche informazione su come hai impostato questo esperimento. Come hai determinato le attività dell'acqua da equilibrare e da dove provengono quei numeri?

MG: Per lo più prendiamo in considerazione le Attività dell'acqua intrinseche Attività dell'acqua nostri ingredienti. Abbiamo alcuni esempi in cui li abbiamo utilizzati così come sono in natura e li abbiamo miscelati. È facile immaginare quale sarebbe il risultato se non intervenissimo in alcun modo, se li prendessimo semplicemente dal fornitore e li miscelassimo: dove finirebbero?

Partiamo da dove iniziano naturalmente e proseguiamo da lì. Ci sono ragioni precise e alcune sfide quando abbiamo Attività dell'acqua bassa Attività dell'acqua, come nel caso dei fanatici dell’irrancidimento, che vogliono evitarlo a tutti i costi. Ma per lo più ci siamo limitati a rimanere nelle loro aree naturali e poi le abbiamo invertite: nella zona Attività dell'acqua bassa Attività dell'acqua le mandorle abbiamo messo i mirtilli e viceversa nella zona superiore, per ottenere mirtilli più umidi e vedere come si sarebbero comportati con le mandorle.

ZC: Questo ci riporta alla prima sezione, dove abbiamo parlato della necessità di valutare se utilizzare questo ingrediente come componente o come prodotto finale. Infatti, potresti preferire un mirtillo più secco nei cereali o in prodotti simili. Ma se desideri gustare il mirtillo come snack, allora sicuramente preferirai qualcosa di più morbido. Basta pensare a come questi ingredienti verranno utilizzati per aiutarti a stabilire il tuo obiettivo.

Misurazione e considerazione della variabilità dell'umidità nella frutta e nella frutta secca

ZC: Passiamo ora alla misurazione e alla contabilizzazione della variabilità nella frutta e nella frutta secca. Mary, vorrei chiederti: come si procede attualmente? Come si misura l'umidità nella frutta e nella frutta secca?

MG: Sì, in pratica usano solo Contenuto di umidità ”. Entrambe queste industrie esistono da molto tempo, quindi hanno dei metodi un po’ antiquati per determinare Contenuto di umidità”.

Spesso si utilizza il metodo della perdita alessiccante, a volte una bilancia per l’umidità: in questo modo si ottiene una Contenuto di umidità più rapida Contenuto di umidità, ma si utilizza una lampada molto calda che cerca di eliminare l’umidità. Il problema è che sia la frutta che la frutta secca risentono delle alte temperature. La frutta ha un alto contenuto di zuccheri, quindi si può verificare un imbrunimento e una certa conversione in idrocarburi. La frutta secca, invece, può tostarsi, e questo può alterare Contenuto di umidità.

Il settore frutticolo utilizza anche altri metodi, più tradizionali, che misurano la variazione della conduttività elettrica della polpa del frutto. Non è il metodo più accurato, ma è quello tradizionale.

Quando si hanno a disposizione dati tradizionali, è difficile smettere di utilizzare quel parametro di misura, visto che è proprio da lì che provengono tutti i dati storici raccolti in passato. Ma questa potrebbe essere un’ottima occasione per parlare della relazione tra Contenuto di umidità Attività dell'acqua del perché sia importante.

ZC: Sì. Nelle sezioni precedenti abbiamo menzionato Attività dell'acqua volte Attività dell'acqua ”. Il motivo è che Attività dell'acqua un modo molto più semplice e preciso per considerare l’acqua presente nel vostro prodotto e il modo in cui essa si ricollega direttamente alla qualità o addirittura alla sicurezza. Quello che vi mostreremo qui è un grafico che illustra la relazione tra Attività dell'acqua X e Contenuto di umidità Y. Ne abbiamo già parlato in precedenza, quando abbiamo mostrato quei grafici a dispersione. Ma osservarlo più da vicino vi aiuterà a capire come questa relazione possa essere utilizzata, soprattutto quando parleremo della miscelazione in una delle prossime sezioni.

Se dovessimo rappresentare graficamente l'intera relazione tra Attività dell'acqua Contenuto di umidità una temperatura specifica, otterremmo questa mappa completa dell'umidità che chiamiamo " Isoterma di sorbimento dell'umidità". Noi di METER Group disponiamo di un metodo davvero unico per farlo.

Abbiamo un metodo chiamato “isoterma dinamica del punto di rugiada”. In sostanza, questo ci permette di creare un’isoterma ad altissima risoluzione, in modo da poter osservare l’intera relazione. Uno dei vantaggi principali è che, spostandoci lungo questa curva, possiamo comprendere meglio aspetti quali le velocità di reazione. Come hai accennato prima, fenomeni come l’ossidazione dei lipidi si verificano a determinate attività dell’acqua. Se utilizziamo questa mappa dell’umidità, possiamo impostare il valore target corretto per le nostre mandorle, intorno a 0,3 Attività dell'acqua. Lungo questa curva possono verificarsi anche reazioni di imbrunimento o attività enzimatica, oltre ad altri fenomeni. Possiamo inoltre utilizzare l’isoterma per prevedere quando potrebbero presentarsi problemi di natura microbica. Che si tratti di muffe, batteri o lieviti, questi fenomeni inizieranno a verificarsi man mano che Attività dell'acqua aumenta. È un aspetto da tenere presente quando si osserva questa curva isoterma.

L’ultimo aspetto da tenere presente riguarda i cambiamenti di consistenza. Se stessimo parlando di una polvere, potrebbe trattarsi del punto in cui si formano grumi o si verifica un’agglomerazione. Anche in questo caso, in cui parliamo di consistenza, tali cambiamenti possono manifestarsi sulla nostra curva isotermica e possono rappresentare ciò che identifichiamo come Attività dell'acqua critica. Conosciamo l’intervallo di Attività dell'acqua entro Attività dell'acqua dobbiamo rimanere prima che si verifichino cambiamenti evidenti. Il motivo per cui cito questa curva è che rappresenta un ottimo modo per considerare tutti questi diversi fattori che influenzano la sicurezza e la qualità del prodotto che stiamo esaminando. Quell’isoterma sarà specifica per ciascuno dei prodotti o per ciascuno degli ingredienti che prendiamo in esame. C’è qualcosa che mi sfugge, qualcos’altro che vorresti aggiungere sull’uso delle isoterme?

MG: No, hai fatto davvero un ottimo lavoro e spero che tu riesca a farti un’idea, come diceva Zach poco fa, delle diverse influenze che Attività dell'acqua avere su un prodotto, perché aumentando Attività dell'acqua possono verificarsi diversi cambiamenti. All’interno di questo processo si verificano diversi meccanismi. Alcuni di essi possono avere perfettamente senso, come la reazione di imbrunimento, che ha a che fare con l’acqua presente nell’area circostante un determinato elemento. È come passare da un meccanismo all’altro man mano che aumentiamo Attività dell'acqua, ma tutto ciò ha un impatto sul prodotto dal punto di vista fisico ed è necessario esserne consapevoli.

ZC: Supponiamo di avere ora un'isoterma, come può essere utilizzata per migliorare la precisione, soprattutto se ci pensate bene, credo che abbiamo un esempio con la noce pecan.

Magari potresti illustrare quell’esempio e spiegare in che modo le variazioni nella Contenuto di umidità del Contenuto di umidità si rifletteranno sulla curva isotermica.

MG: È proprio qui che la precisione nella misurazione fa davvero la differenza. Perché se utilizziamo un metodo tradizionale e ormai superato – e questo era un esempio concreto, in particolare nel caso dei coltivatori di noci pecan, il cui metodo di misurazione Contenuto di umidità una precisione di soli 0,5 – basta solo mezzo punto percentuale in più Contenuto di umidità, il che sembra già abbastanza buono, vero?

ZC: Sì, davvero ottimo, rispetto a quello che vedo di solito.

MG: Sì. Si pensa: "Oh sì, mezzo punto percentuale. Mi andrebbe bene". Ma quando osserviamo la relazione con l'umidità nella noce pecan, possiamo vedere che, e abbiamo un grafico secondario che mostra un più o meno 0,25. La metà di quello. Se diciamo 0,5, potrebbe spingerlo un po' verso l'alto o verso il basso. Cosa significa in termini di sicurezza e crescita della muffa?

Se osserviamo l’isoterma, noteremo che basta spostarla leggermente verso l’alto: un aumento dello 0,25% del Contenuto di umidità ci porta Contenuto di umidità a un valore di 0,7 Attività dell'acqua, soglia a partire dalla quale la muffa può iniziare a svilupparsi. È una questione importante. Se non lo sapete, quando si riscontra questa variabilità nella singola misurazione che state utilizzando, se la si esamina attentamente, essa non vi fornisce tutte le informazioni di cui avete bisogno.

Ma per quanto riguarda Attività dell'acqua, la granularità di tale misurazione è enorme. Come potete vedere nel secondo grafico, abbiamo un intervallo di 0,01 Attività dell'acqua e siamo in grado di misurarne ogni minima variazione. È quindi molto facile capire quale sarà il nostro valore effettivo per il Contenuto di umidità; in realtà, è Attività dell'acqua Contenuto di umidità Attività dell'acqua non Contenuto di umidità a determinare dove si troverà il limite di formazione della muffa o dove potremmo avere dei problemi in questo ambito.

ZC: Vorrei ribadire che lo 0,5%, che potrebbe non essere nemmeno realistico – nella maggior parte dei casi vedo valori di più o meno l’1% o addirittura il 2% – ma questo grafico illustra molto bene che, se ci si avvicina a quel limite microbico e si misura solo Contenuto di umidità, c’è un’elevata probabilità che parte del prodotto presenti problemi di muffa.

Il modo in cui vedo alcune aziende cercare di affrontare questo problema è semplicemente quello di essiccare eccessivamente in modo generalizzato, ma così si corre il rischio di compromettere la resa e il fatturato, oltre che di arrivare al punto di ossidazione dei lipidi.

Quello che stiamo cercando di illustrare qui è che, se si utilizza Attività dell'acqua, questa è la misura corretta; non ci si dovrebbe limitare a misurare il prodotto finale, ma si dovrebbero misurare anche gli ingredienti in entrata durante tutto il processo di produzione, oltre che il prodotto finale. Ci sono numerosi punti in cui è necessario monitorare come l’acqua cambia nel tempo.

MG: Giusto. È un ottimo punto perché, come abbiamo già detto prima, se hai un fornitore che continui a utilizzare anno dopo anno, ci saranno comunque delle variazioni, è inevitabile. Devi solo esserne consapevole, così potrai adeguare il tuo processo. Anche se hai lo stesso fornitore, come ho detto, ci saranno comunque delle variazioni. Se effettui misurazioni al momento della consegna, saprai cosa stai ricevendo.

Attività dell'acqua semplicemente un parametro più attendibile, nel senso che è proprio essa a determinare la crescita microbica, non Contenuto di umidità né altri fattori, come la migrazione dell'umidità, di cui parleremo in futuro. Ma è una misurazione semplice. È anche più veloce rispetto a molti Contenuto di umidità .

ZC: Sì. È un passaggio perfetto, perché nella prossima sezione parleremo di come combinare questi elementi, di come prevedere la migrazione dell'umidità e di come farlo utilizzando un'isoterma.

Problemi legati all'umidità quando si lavora con frutta e frutta secca

ZC: Ora parleremo di una delle sfide più grandi relative alla frutta e alla frutta secca. Si tratta di quando si inizia a mescolare questi ingredienti e si cerca di capire in che modo si muove l'umidità e quali sono le implicazioni della creazione di una miscela.

Mary, ti passo la parola dato che abbiamo parlato delle isoterme. Come possiamo usare queste isoterme per prevedere cosa succederà quando combineremo i mirtilli e le mandorle?

MG: Un malinteso è che l’umidità si sposti a causa della quantità. Quando ne parliamo, ci riferiamo al Contenuto di umidità”. Se qualcosa ha un Contenuto di umidità più elevato, sarà proprio quella a trasferire l’umidità, che si sposterà da essa verso gli altri elementi. In realtà non è la quantità a contare, ma il livello di energia. Quando c’è più energia, si verifica il movimento. È fisica.

Se osserviamo i nostri mirtilli e le nostre mandorle qui, e prenderò questo esempio in cui i nostri mirtilli hanno un valore di 0,48, che è un livello piuttosto buono per i mirtilli, intendo in termini di Attività dell'acqua. Le nostre mandorle qui sono a 0,30, che è anch'esso un livello piuttosto buono. Si evita così qualsiasi irrancidimento, ma si ottiene proprio quella bella consistenza di cui abbiamo parlato. Quello che succederà è che, dato che i mirtilli hanno Attività dell'acqua più elevata, l’umidità si sposterà verso il basso, nelle mandorle stesse o in qualsiasi altro ingrediente.

Questo sarà il fattore determinante. Ora potremmo ridurre Attività dell'acqua nostri mirtilli aggiungendo quello che chiamiamo un umettante, che è simile allo zucchero o al sale. Voglio dire, ci sono altre sostanze, altri dolcificanti, che ridurrebbero Attività dell'acqua. Ne parlo perché, se questi valori sono vicini tra loro, non avremo alcuna migrazione di umidità. Anche se il prodotto potesse avere molta umidità, un Contenuto di umidità più elevato, se riusciamo Attività dell'acqua fino a renderli simili, non avremo alcuna migrazione di umidità. Un buon esempio è quello che hai citato prima, la frutta nei cereali: abbiamo un cereale con fiocchi croccanti che hanno Attività dell'acqua bassa Attività dell'acqua e un basso contenuto di umidità. Abbiamo poi la frutta, l'uvetta, che ovviamente contiene molta umidità e può avere Attività dell'acqua più elevata.

Come funziona? Come è possibile che coesistano nello stesso spazio? Questo perché in genere viene aggiunto dello zucchero; in particolare, se si osserva la superficie esterna di un'uvetta, lo zucchero riduce Attività dell'acqua stare più vicine. Questo è un modo per riflettere su ciò di cui stiamo parlando, ovvero che in realtà si tratta della differenza Attività dell'acqua non Contenuto di umidità. Abbiamo un esempio per dimostrare come si modella predittivamente quando si mescolano questi elementi? Perché è una questione importante. Da soli vanno bene. Ora, quando li uniamo, cosa otterremo?

Nel nostro esempio abbiamo due isotermiche. I mirtilli sono nella traccia blu, mentre le mandorle sono nella traccia arancione.

Abbiamo messo insieme questi dati: i mirtilli, con Attività dell'acqua di circa 0,48, e la loro isoterma, che come noterete ha una forma diversa, poi le mandorle, che si attestano intorno a 0,3. Parliamo prima delle mandorle: noterete che quella curva, l’isoterma, è piuttosto piatta, il che significa che avremo una grande differenza Attività dell'acqua una piccola differenza nel Contenuto di umidità. Tornando all’esempio delle noci pecan, se riusciamo a misurare solo Contenuto di umidità Contenuto di umidità Contenuto di umidità Contenuto di umidità per di più Contenuto di umidità un intervallo molto ampio, otterremo una variazione enorme Attività dell'acqua. Non è quello che vogliamo. Vogliamo sapere esattamente cosa stiamo ottenendo.

Per i mirtilli, vedremo che, a parità di intervallo di Attività dell'acqua, si verifica una variazione maggiore nel Contenuto di umidità. Possiamo prendere queste relazioni e combinarle tra loro. Quindi, quando lo facciamo, in questo esempio specifico, ho scelto un caso in cui la massa dei mirtilli è doppia rispetto a quella delle mandorle, e le abbiamo combinate insieme. Noterete che in questo grafico ci sono due elementi di cui non ho ancora parlato. Uno è la curva verde, che rappresenta l’isoterma combinata. Si tratta della relazione combinata tra questi due elementi. Possiamo prevederla. L’altro è una linea tratteggiata blu che oscilla intorno a 0,45 Attività dell'acqua. È lì che Attività dell'acqua stabilizzerà Attività dell'acqua una volta che avremo combinato questi elementi.

Possiamo dedurre che, se disponiamo delle isoterme e sappiamo da dove parte tutto, possiamo prevedere dove andranno a finire. Non è necessario farlo subito, finché non saremo certi che i valori rientrino in un intervallo accettabile. Se osserviamo Attività dell'acqua finale, che è pari a 0,45, i mirtilli partivano da 0,48. Qui si vede chiaramente che i mirtilli sono il fattore principale che Attività dell'acqua . Ora, il passo successivo è chiederci: è un buon valore per i mirtilli? Probabilmente va bene, è già molto vicino. È un buon valore per le mandorle? È una buona domanda. Se le uniamo in questo rapporto, otterremo una mandorla morbida, oppure, se il valore sarà pari a 0,45, risulterà troppo morbida per le nostre mandorle? Per questo abbiamo uno strumento a disposizione.

ZC: Sì, certo. Questo grafico che stiamo guardando deriva da un grafico presente nel toolkit per l'analisi dell'umidità. Si tratta di un software su cui abbiamo lavorato molto proprio lo scorso anno per aggiornarlo e renderlo davvero facile da usare, ma in quel software c'è uno strumento per la miscelazione degli ingredienti che permette di fare esattamente quello che stiamo vedendo ora. Si prende un'isoterma per ciascuno degli ingredienti che si aggiungono. Bisogna pensare a come si muoverà l'acqua. Potrebbe essere utile una curva di assorbimento per le mandorle e una curva di desorbimento per i mirtilli, ma è possibile utilizzare questo strumento per ottenere l'isoterma finale prevista che avete indicato prima in verde. Tale isoterma può essere effettivamente utilizzata per prevedere la durata di conservazione e persino per prendere decisioni relative al confezionamento di un prodotto o di una miscela che non avete ancora realizzato.

Ne hai accennato un po’, ma vorrei solo chiarire che, se disponi di queste isoterme e puoi sederti alla tua scrivania e analizzare queste miscele, valutare diversi rapporti o riflettere sulle implicazioni del cambiamento Attività dell'acqua delle tue mandorle Attività dell'acqua ancora Attività dell'acqua procedere alla realizzazione del prodotto. Lavoro con molti team che utilizzano questo strumento. In generale, il feedback che ricevo è che riescono a lanciare un prodotto quattro o cinque volte più velocemente perché non devono effettuare tutte quelle prove fisiche e attendere per vedere se la consistenza cambia. Possono iniziare ad analizzare queste miscele direttamente sul proprio computer. Creano una libreria interna di isoterme con tutti i diversi ingredienti con cui lavorano, in modo da poter davvero accelerare i propri processi di ricerca e sviluppo.

Nel toolkit vi verrà mostrata Attività dell'acqua finale Attività dell'acqua. Vi verrà mostrata l’isoterma e, inoltre, vi verranno forniti i coefficienti relativi a quella curva, in modo da poter valutare aspetti quali la durata di conservazione. Questi sono alcuni degli argomenti che abbiamo già affrontato in passato. Abbiamo un webinar dedicato specificatamente alla durata di conservazione e un altro dedicato alle isoterme; sono certo che i relativi link saranno riportati qui sotto. Se questi argomenti vi sembrano utili, vi consiglio vivamente di dare un’occhiata. Inoltre, siamo sempre lieti di effettuare una dimostrazione del software e di illustrarne il funzionamento insieme al vostro team per mostrarvi come funziona.

Il caso aziendale

MG: Questo è il momento giusto per parlare di ciò che può influire sulla redditività e discutere alcuni casi aziendali reali, alcune situazioni che abbiamo riscontrato lavorando con clienti che utilizzano questi ingredienti naturali.

Per prima cosa pensavo di parlare di uno degli aspetti che rappresenta un problema importante e che va preso in considerazione. Abbiamo parlato dei prodotti in sé e dell’importanza di sapere esattamente cosa stiamo acquistando, ma cosa succede dopo l’acquisto? Ci sono altri aspetti di cui non abbiamo ancora discusso, ovvero le condizioni di conservazione e la temperatura. Il motivo per cui voglio sollevare questi argomenti è che, in generale, aumentando la temperatura si aumenta Attività dell'acqua quasi tutti gli ingredienti.

Supponiamo che abbiate prodotto una barretta o un mix di snack e che il prodotto sia a posto nel vostro stabilimento. Poi viene spedito in tutto il mondo su un camion – supponiamo che faccia caldo – o in un container: l’umidità e la temperatura possono davvero influire su quel prodotto. Nello specifico, la temperatura può aumentare Attività dell'acqua un punto in cui il prodotto è ancora sicuro, e si può iniziare ad avere la formazione di muffa, mentre nel vostro stabilimento era a posto. Ora, questa relazione tra temperatura e prodotto dipende anche dal prodotto stesso. È un aspetto che si può studiare. È possibile determinare con precisione in che modo la temperatura influisce sul proprio prodotto. Ma in generale, so semplicemente che un aumento della temperatura comporta un aumento Attività dell'acqua che bisogna tenerne conto.

ZC: In base alla mia esperienza personale, molto spesso, quando mi consulto con altri scienziati alimentari, una delle principali preoccupazioni è evitare un richiamo. Da quanto ho potuto constatare, molti richiami avvengono perché la temperatura di conservazione o quella di trasporto diventa leggermente troppo alta; a quel punto Attività dell'acqua una soglia di cui abbiamo parlato in precedenza nelle varie sezioni. Ma Attività dell'acqua sufficientemente elevata da consentire la proliferazione dei microrganismi. Questo dimostra davvero l’importanza di disporre di un’isoterma e di comprenderne l’attività. Infatti, se si dispone di questi dati e si ha tutto sotto controllo, non c’è motivo per cui si debba mai arrivare a un richiamo, che può costare milioni di dollari e danneggiare la reputazione. Disporre dei dati giusti e sapere come utilizzarli può aiutare a evitare qualsiasi richiamo.

L'ultima cosa su cui voglio concentrarmi è solo uno scenario di business case. Si tratta di un cliente con cui lavora METER Group. In passato ho mostrato un esempio molto simile per gli alimenti per animali domestici, ma oggi userò lo stesso formato per esaminare un produttore di prugne secche.

Collaboriamo con un produttore di prugne secche che vanta una produzione annuale davvero ingente, pari a circa 30.000 tonnellate, e il cui obiettivo era ridurre ulteriormente Contenuto di umidità del 30%. Pur parlando di Contenuto di umidità, ci siamo poi concentrati Attività dell'acqua abbiamo creato la curva isotermica per capire di quanto potessimo aumentare il Contenuto di umidità la qualità e la sicurezza richieste dal cliente. Utilizzando l’isoterma, abbiamo constatato che era possibile aumentare Contenuto di umidità dello 0,5% Contenuto di umidità riducendo Contenuto di umidità la variazione e impedendo che qualsiasi prodotto superasse lo 0,7 Attività dell'acqua.

Il loro nuovo obiettivo era ora del 30,5%. Ciò ha permesso loro di aumentare la produzione. Ora hanno una resa maggiore. Poiché vendono questo prodotto a un prezzo per tonnellata di 3.250 dollari, ciò significa che in un anno, solo quella piccola variazione del Contenuto di umidità a un aumento della resa annuale di quasi mezzo milione di dollari. Si tratta solo di un prodotto. Ancora una volta, solo una piccola variazione del Contenuto di umidità, ma modificando o analizzando Attività dell'acqua, comprendendo l’isoterma e poi implementando alcuni controlli ambientali, oltre a valutare il loro imballaggio, è davvero facile apportare quell’adeguamento e poi andare a dormire, sapendo che il proprio prodotto sarà sicuro e senza doversi preoccupare che si verifichi un richiamo.

Questo è un ottimo esempio di come si presenta un business case. Se c'è un prodotto specifico con cui lavorate o qualcosa per cui vorreste che preparassimo un business case, per noi è davvero semplice farlo. Lavoriamo con tutti i tipi di prodotti. Oggi ci siamo concentrati principalmente sui mirtilli e sulle mandorle perché erano quelli che avevamo a disposizione. È davvero facile illustrare le isoterme, la migrazione dell’umidità e tutti questi aspetti che abbiamo accennato. Ma, ribadisco, se c’è un prodotto finale o un ingrediente specifico a base di frutta secca o noci con cui lavorate, sono certo che ne abbiamo già fatto uso in passato.

MG: Vorrei solo precisare che questa volta ci siamo concentrati sui mirtilli e sulle mandorle solo per semplificare le cose, ma questo concetto può essere esteso alle teorie di cui stiamo parlando, a tutto, a qualsiasi prodotto alimentare. Quindi, se state lavorando con il burro di noci, le cose di cui abbiamo parlato saranno simili, avranno lo stesso impatto. Se stai usando una pasta di frutta, come una pasta di datteri come base per la tua barretta, vale lo stesso discorso. Volevo solo precisare che quando parliamo di queste cose in generale, si tratta davvero di una generalizzazione che si applica a tantissime cose.

Un'altra cosa: ci stavamo concentrando soprattutto sulla crescita microbica, sulla resa e su tutto il resto, ma potrebbero esserci anche altri aspetti. Innanzitutto, stavamo esaminando le isoterme per capire in che modo Attività dell'acqua sulle diverse velocità di reazione. Supponiamo che si tratti di una barretta o di un prodotto contenente uno specifico additivo nutrizionale, oppure di un nutraceutico o di un alimento funzionale: il principio si applica anche a questi casi. Tutte queste serie di dati sono applicabili anche a tali prodotti. Se si formula un'affermazione di questo tipo, è necessario assicurarsi di poterla sostenere.

ZC: Passiamo ora alla sezione domande e risposte. Risponderemo ad alcune domande e, se ne avrete altre, potrete contattarci direttamente oppure utilizzare i recapiti che troverete alla fine, in modo da poter rispondere a tutte le vostre domande.

Sessione di domande e risposte

Con quale rapidità si stabilisce l'equilibrio di umidità tra gli ingredienti ed è possibile influenzarlo in qualche modo?

MG: Rispondo io a questa. Può richiedere un po’ di tempo. Dipende da quanto velocemente un prodotto assorbe l’umidità. Quando abbiamo fatto gli esempi dei mirtilli e delle mandorle, ci è voluta circa una settimana per trasferirli in un’altra Attività dell'acqua poi lasciarli riposare. Ma se si considera la maggior parte dei prodotti, quando vengono confezionati non si prevede che vengano consumati entro una settimana. È un processo che alla fine avverrà, basta tenerlo a mente: alla fine si raggiungerà l’equilibrio. A seconda del prodotto, potrebbe avvenire più velocemente o più lentamente, ma all’interno della confezione si raggiungerà comunque l’equilibrio. Potete stare certi che accadrà.

Quando c'è una differenza maggiore nelle attività dell'acqua, questa diventa la forza trainante. Se riesci ad avvicinare le attività dell'acqua, allora, in primo luogo, non avrai una migrazione di umidità così marcata e, in secondo luogo, si raggiungerà più rapidamente un buon equilibrio. È sempre bene cercare di ridurre al minimo la differenza. Consiglio vivamente di cercare di rendere simili le attività: in questo modo non si avrà un problema così grave di migrazione dell’umidità nel prodotto.

Come posso utilizzare Contenuto di umidità per prevedere la migrazione dell'umidità?

ZC: Me ne occupo io. Questo ci riporta a uno dei punti trattati in precedenza: molte persone pensano di dover considerare Contenuto di umidità della sua quantità. Forse per loro ha un po’ più senso, ma spero che in questo webinar siamo riusciti a dimostrare che in realtà è Attività dell'acqua bisogna tenere presente.

Attività dell'acqua una misura dell’energia di quell’acqua e determina in quale direzione l’acqua tende a muoversi. L’acqua tende sempre a spostarsi da uno stato di alta energia a uno di bassa energia. Nell’esempio che abbiamo esaminato, comprendendo che Attività dell'acqua più elevata nei mirtilli, l’acqua tende a spostarsi dal mirtillo verso la mandorla per raggiungere l’equilibrio. Non preoccuparti del Contenuto di umidità, concentrati Attività dell'acqua stai pensando alla migrazione dell’umidità.

Se il mio prodotto viene confezionato con un Attività dell'acqua molto vicino ai limiti microbiologici, quale variazione di temperatura dopo il confezionamento potrebbe causarne la formazione di muffa?

MG: È meglio stare alla larga da quel limite microbico. Non conviene avvicinarsi troppo. Quello che intendo dire è che, se dovessi dare un’indicazione – e in realtà esito a specificare quanto ci si possa avvicinare, perché dipende molto dal prodotto stesso – qual è il suo rapporto con la temperatura? Cioè, se è davvero molto influenzato dalla temperatura e, come ho detto, questo è un aspetto che si può verificare e che varia a seconda dei diversi prodotti. Ma se dovessi dare un'indicazione approssimativa, direi 0,1: ti terrei sicuramente nella zona di sicurezza. Abbiamo un limite microbico di 0,7 Attività dell'acqua. Se ti attieni intorno a 0,6, probabilmente è il valore massimo a cui mi sentirei di avvicinarmi.

Ricorda che Attività dell'acqua ci sono anche prodotti che agiscono sulla consistenza. Ci sono molti aspetti da considerare, ma se ti stai concentrando sui limiti microbiologici, ti consiglierei qualcosa del genere.

ZC: Ho notato lo stesso fenomeno in molti settori industriali: per frutta, noci e altri prodotti, fissare un limite di attività pari a 0,1 al di sotto del limite microbico è una scelta piuttosto sicura. Ma aggiungerei anche, in riferimento a questa domanda, che se ci si trova esattamente a 0,7, diciamo proprio alla soglia microbica a temperatura ambiente, non appena il prodotto lascia lo stabilimento, se viene esposto a una temperatura superiore a quella testata, allora non appena la temperatura aumenta, si corre il rischio che l'attività aumenti. Non appena ciò accade, i microrganismi possono iniziare a crescere. C'è un equilibrio tra la comprensione delle temperature a cui il prodotto può essere esposto e la definizione di un'attività sufficientemente bassa da garantire la sicurezza. Se la temperatura aumenta, si rimarrà comunque al di sotto di 0,7 o anche 0,6, cinque.

MG: Vorrei accennare velocemente, se possibile, ad altre due cose: si tratta di prodotti naturali. Il più delle volte non prevedono una fase di sterilizzazione. Voglio dire, se si tostano delle noci, allora questo dovrebbe, se lo si fa nel modo giusto, immagino si possa dire. Ucciderebbe eventuali microbi, ma per molti altri alimenti, i microrganismi possono comunque rimanere sulla superficie del cibo naturale e non cresceranno se si mantiene Attività dell'acqua il Attività dell'acqua ; ma se questo valore diventa alto o addirittura più alto, parliamo di muffe, il valore è piuttosto basso, 0,7, ma se sale, si corre il rischio che, in un ambiente diverso o se la confezione non è abbastanza efficace da mantenere bassa l’umidità – che ora è un fattore determinante – possano iniziare a svilupparsi E. coli o salmonella. Si tratta di Attività dell'acqua molto più elevata, ma ricordate che questi microrganismi possono comunque sopravvivere negli alimenti naturali; semplicemente non possono prosperare o crescere se si riesce a mantenere Attività dell'acqua .

L'altra cosa che volevo menzionare è l'impatto dell'imballaggio, un argomento su cui so che avete molta esperienza. Se volete discutere di qualcosa che riguarda l'imballaggio in relazione alla temperatura e simili.

ZC: Sì, certo. In breve, se state producendo un prodotto che si avvicina al limite microbico, un modo per mantenere il prodotto entro Attività dell'acqua ideale Attività dell'acqua è considerare il confezionamento: più basso è il Tasso di trasmissione del vapore acqueo quel confezionamento, più facilmente riuscirete a mantenerlo entro l’intervallo richiesto, anche in presenza di umidità o temperature diverse. Anche in questo caso, abbiamo un altro webinar che approfondisce l’argomento in modo molto più dettagliato e saremo lieti di discutere con voi della questione del packaging.

È necessario controllare l'umidità o Attività dell'acqua qualche fase successiva alla miscelazione iniziale degli ingredienti?

MG: Sì.

ZC: Sì, sicuramente.

MG: Sì. Consiglio ovviamente di utilizzare Attività dell'acqua abbiamo discusso, perché Contenuto di umidità fornisce un quadro completo che permetta di evitare alcuni dei problemi di cui abbiamo parlato. Poi c’è il controllo del processo. Con Attività dell'acqua si ottengono risultati decisamente migliori Attività dell'acqua è utile analizzare le materie prime in entrata, ma anche le analisi a prodotto finito sono molto importanti, perché consentono di sapere esattamente cosa si è prodotto. È al livello che ci si aspettava? Avete altri commenti?

ZC: Sì. Mi limito a dire che le aziende di successo che osservo, quelle che hanno davvero il controllo sul contenuto d’acqua nei loro prodotti alimentari o negli ingredienti, effettuano misurazioni all’inizio del processo e accettano solo ingredienti che rientrano in un intervallo del 10% o che rispettano un intervallo specifico, perché quella variazione, se non controllata, si rifletterà nel prodotto finale. Consiglio di misurare gli ingredienti all’inizio della produzione. Ora disponiamo persino di una soluzione integrata che consente di raggiungere sempre l’obiettivo desiderato in termini di attività dell’acqua; tuttavia, alla fine del processo, è necessario misurare il prodotto finale proprio nel momento in cui viene confezionato. Poi vediamo anche aziende che effettuano studi sulla durata di conservazione, misurando Attività dell'acqua tempo. È sicuramente un parametro che è opportuno monitorare durante l’intero processo. In questo modo, è possibile evitare richiami o qualsiasi altro problema di cui abbiamo parlato oggi.

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