Rivestimento alimentare

Questo articolo riguarda le applicazioni di rivestimento nell’industria alimentare. Ci sono molte somiglianze tra i processi di rivestimento e numerosi esempi di trasferimento di tecnologia da e verso l’industria alimentare.

Il rivestimento nell’industria alimentare è l’applicazione di uno strato di liquidi o solidi su un prodotto. L’operazione si basa essenzialmente sull’energia meccanica. Consiste principalmente nell’impostare le particelle di prodotto in movimento e contemporaneamente applicare l’ingrediente di rivestimento in un determinato modello per esporre l’uno all’altro. Coinvolge fenomeni come adesione, attrito, viscosità, tensione superficiale e cristallizzazione. Il rivestimento alimentare non è una scienza “dura” come l’essiccazione o il raffreddamento, che può essere descritta da equazioni e sono prevedibili. Il rivestimento alimentare è piuttosto una conoscenza “morbida” derivata dall’accumulo di know-how. Una ragione è che il prodotto e gli ingredienti considerati hanno caratteristiche complesse, variazioni e interazioni.

L’incapsulamento è l’applicazione di uno strato liquido a particelle molto piccole. Si basa su una serie di principi: intrappolamento di una molecola all’interno di una matrice, legame chimico e polimerizzazione. L’incapsulamento mira alla protezione e al rilascio controllato di molecole attive quando immerse in un ambiente. Come regola generale, la dimensione delle particelle può discriminare tra ” incapsulamento “(inferiore a 300 µm a 1000 µm) e” rivestimento alimentare ” (superiore a questo limite). Il semplice movimento meccanico non è adeguato e sufficiente per soddisfare il corretto rivestimento di particelle minute.

Esempi di prodotti rivestiti

prodotto Finito	Base	Ingrediente	Post-trattamento	Tasso, %	Obiettivo
Pronto a mangiare cereali	Ampliato cereali	sciroppo di Zucchero	Asciugatura	20-50%	il Sapore e l’aspetto di valorizzazione
Confetti	Noci, cioccolato, dolci	Zucchero	Panning	10-100%	Gusto, sapore
Cioccolato	Nocciole, mandorle	Cioccolato	Raffreddamento	30-50%	Gusto, sapore
Preparato vegetale	verdure Surgelate	Acqua, grassi, aromi	Zero	15-100%	Gusto, convenienza
Formaggi	Grattugiato/formaggio tagliuzzato	Antiagglomerante	Nessuno	<2%	Evitare l’agglomerazione
Pepite	Carne	Pastella e mollica	Friggere	30-50%	l’Appetibilità, costo, aspetto
Snack	Ampliato la farina	l’Olio e le spezie	Nessuno	5-40%	l’Appetibilità
Croccanti noci	Arachidi	Farina, il raccoglitore, il condimento	Frittura, cottura al forno	30-100%	l’Appetibilità

Immagini

• rivestite di Zucchero di riso.

• Verdure IQF ricoperte di crema.

• Confetti ricoperti di zucchero.

Obiettivi del rivestimentomodifica

I rivestimenti possono essere aggiunti per il miglioramento delle proprietà organolettiche di un prodotto alimentare.L’aspetto e l’appetibilità possono essere migliorati aggiungendo colore (confetto bianco, cioccolato marrone), cambiando l’aspetto superficiale (dolci glassati o pepite ruvide e croccanti); cambiando o aggiungendo gusti (confetto dolce, spuntino salato) o sapori (prodotti dolci glassati alla frutta) o consistenza (pepite croccanti impanate).

I rivestimenti possono anche essere utilizzati per aggiungere vitamine e minerali (riso bianco arricchito) o energia alimentare.

Il rivestimento trasmette proprietà funzionali, come la separazione delle particelle (frutta secca oleata, formaggio tritato), l’effetto antiossidante (cubetti di frutta) o un effetto barriera . Gli effetti barriera sono spesso difficili da raggiungere.

Un ingrediente può essere più economico del prodotto che ricopre e quindi consente una leggera riduzione dei costi.

Il processo di rivestimentomodifica

Il processo di rivestimento inizia con l’applicazione del rivestimento sul prodotto alimentare, ma il prodotto finale deve essere stabile per tutta la sua durata. Pertanto, un processo di rivestimento è completato da un processo di stabilizzazione, mediante congelamento, raffreddamento, riscaldamento o essiccazione. Le sequenze di questo processo sono:

1. Applicazione: Per applicare piccole quantità di un ingrediente, si usa la spruzzatura per disperderlo prima, invece di versarlo. Ciò accelera la dispersione su tutta la superficie del prodotto. Per maggiori rapporti di rivestimento al substrato, miscelazione o immersione può essere utilizzato. Più fasi possono anche essere utilizzati; le carni impanate, ad esempio, possono avere un’applicazione a secco (predust) seguita da un tuffo in pastella bagnata e quindi un’altra applicazione di briciole secche.
2. Adesione: il rivestimento deve aderire al prodotto, il che significa che ci deve essere un grado di affinità tra l’ingrediente e il prodotto.
3. Coalescenza: in caso di liquido, le goccioline multiple possono fondersi per formare uno strato continuo uniforme. Le caratteristiche dell’ingrediente in relazione al prodotto, come la viscosità e la tensione superficiale associata ad un effetto meccanico (attrito) sono critiche.
4. Stabilizzazione : a seconda della natura dell’ingrediente o degli ingredienti di rivestimento e del prodotto di substrato, l’ingrediente viene stabilizzato mediante eliminazione del solvente(essiccazione ed evaporazione di acqua, alcool), cristallizzazione (lo zucchero cristallizza quando l’acqua è evaporata, il grasso cristallizza quando è raffreddato) o trattamento termico (le proteine si fissano irreversibilmente quando sono riscaldate).

Un processo di rivestimento può essere suddiviso nei seguenti elementi:

• Input: prodotto base, additivi e ingredienti
• Flussi aggiuntivi: aria come vettore di prodotto o ingrediente, o per l’essiccazione, energia in forma meccanica (agitazione, trasferimento, attrito) o termica (convezione, conduzione o riscaldamento a radiazioni)
• Uscite: prodotto finale, eccesso di ingrediente di rivestimento, perso o da riciclare

Collaterali si verificano lungo il processo:

• Rottura del prodotto
• Generazione di multe (piccole particelle)
• Agglomerato di prodotti
• Intasamento del sistema superfici con prodotto o ingrediente
• Airborne inquinamento organico volatile componente

Questi effetti sono generalmente da evitare, a meno che il prodotto finale è più desiderabile.

I parametri che influenzano il sistema sono elencati per origine:

Caratteristiche iniziali.

prodotto di Base	prodotto Finale	Produzione
la Forma, la dimensione, la distribuzione, la densità di massa, la natura, l’aspetto della superficie, la resistenza, la composizione, il flusso di comportamento, sanzioni, igroscopicità, temperatura	Capacità, fine aspetto, aumento di peso, modalità di memorizzazione, resistenza	Ricetta modifiche, la durata, per la pulizia

Questa prima serie di criteri governa la scelta del rivestimento ingrediente. Il rivestimento consiste in un singolo ingrediente o in un mix. Questo mix ha diverse forme fisiche: soluzione, emulsione, sospensione, polvere, ecc. Ha le sue caratteristiche. Inoltre, può essere richiesto un fluido come spruzzatura, raffreddamento, riscaldamento o asciugatura dell’aria.

Caratteristiche degli ingredienti.

Additivo	Fluido.
Base di acqua o grasso, composizione, concentrazione, viscosità, temperatura, punto di fusione, tensione superficiale, comportamento di regolazione	Natura, temperatura, umidità relativa

La combinazione delle caratteristiche di cui sopra guida la scelta del principio di processo. Deve quindi essere descritto con precisione.

Caratteristiche del processo.

Processo	Macchina
Continuo, il lotto, il tempo di residenza, ingrediente temperatura, la temperatura del fluido, la temperatura del sistema, volumi di flusso, tolleranza alle variazioni, il numero di funzioni per soddisfare (alimentazione, dosaggio, riciclaggio, asciugatura)	Forma, superficie interna, il volume interno, la dimensione, la meccanica del movimento, della velocità, della temperatura

La scelta del giusto processo e il suo controllo si basano sulla raccolta di informazioni precise ed affidabili.

L’influenza di alcuni fenomeni e dei loro parametri è critica: cristallizzazione, rimozione dell’acqua (essiccazione), transizione vetrosa, viscosità o tensione superficiale.

Tra i parametri, la temperatura ha un posto di scelta. Influenza la viscosità, la tensione superficiale, il comportamento di essiccazione o cristallizzazione. In definitiva, influenza la velocità di rivestimento (spessore, aumento di peso) e la resistenza del rivestimento. Influenza quindi il grado di intasamento del prodotto e dell’ingrediente nel sistema.Ad esempio, il grasso tenderà a fissarsi preferibilmente su un prodotto fresco se la parete del sistema viene mantenuta a una temperatura più elevata.