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Vacuum Impregnation: approfondimenti tecnici e applicazioni pratiche

Negli ultimi anni sono state sviluppate numerose tecnologie innovative in ambito alimentare per la produzione di alimenti funzionali o per rendere sicuri i prodotti che vengono resi disponibili al consumatore. Fra di questi c’è la Vacuum Impregnation, una tecnologia non distruttiva mediante la quale è possibile introdurre una soluzione in una matrice porosa.

Come funziona

Negli ultimi anni sono state sviluppate numerose tecnologie innovative in ambito alimentare per la produzione di alimenti funzionali o per rendere sicuri i prodotti che vengono resi disponibili al consumatore. Fra di questi c’è la Vacuum Impregnation, una tecnologia non distruttiva mediante la quale è possibile introdurre una soluzione in una matrice porosa.

Questa tecnologia permette, attraverso cicli di decompressione, di riempire lo spazio intracellulare dei tessuti, modificando le proprietà fisico-chimiche e sensoriali dei prodotti. È possibile, ad esempio, modificare il contenuto di umidità, il pH e l’aroma di un alimento o, in altre situazioni, aggiungere composti bioattivi alla matrice. Il processo si compone di due fasi principali: la fase di riduzione della pressione e la fase di ritorno alla pressione atmosferica. L’impregnazione del materiale avviene come conseguenza di due fenomeni: il meccanismo idrodinamico (HDM) e i fenomeni di deformazione-rilassamento (DRP), che portano al riempimento dei capillari intracellulari (vedi Figura 1).

Dopo l’immersione del materiale nella soluzione (t0), la pressione all’interno (pi) e all’esterno (pe) del capillare è uguale alla pressione atmosferica (pi = pe = pat). Inizialmente, il volume del capillare (Vg0) è riempito di gas (vedi Figura 1 – Step 0). Nella prima fase del processo, la pressione viene ridotta (p1 < pat).

A causa della differenza di pressione, il gas viene rimosso dal capillare e la pressione ridotta, agendo dall’esterno, provoca la deformazione e l’espansione del capillare, che costituisce la prima parte del fenomeno di deformazione-rilassamento (DRP). Di conseguenza, il volume del capillare aumenta (Vg1A = Vg0 + Xc1).

Questa fase continua fino al raggiungimento dell’equilibrio di pressione (pi = pe) (vedi Figura 1, Step 1A). Successivamente, il capillare inizia a essere parzialmente riempito di liquido, a causa dell’HDM (Radziejewska et al., 2014). Durante questa fase, la pressione all’interno del capillare aumenta leggermente, mentre il volume libero al suo interno diminuisce al valore Vg1B = Vg0 + Xc1 – Xv1 (vedi Figura 1, Passaggio 1B).

Nella seconda fase di impregnazione sottovuoto, la pressione ritorna al valore atmosferico. Ciò provoca la transizione del fenomeno di deformazione-rilassamento (DRP) alla fase di rilassamento. In questa fase, il capillare si restringe ulteriormente rispetto alla sua dimensione iniziale prima dell’inizio del processo. Allo stesso tempo, a causa dell’azione della pressione capillare e della decompressione, si verifica un intenso afflusso di liquido dall’esterno all’interno del capillare. Il risultato di questo processo è la diminuzione del volume di gas finale al suo interno, come descritto dalla formula Vg2 = Vg0 – Xc – Xv (vedi Figura 1, Step 2).

Nel mondo degli alcolici, questa tecnologia sta guadagnando terreno grazie all’introduzione di legni speciali, come i chips di legno di quercia, trattati per acquisire una vasta gamma di aromi. È possibile trovare chips con note di ciliegia, vaniglia, mela verde o addirittura pepe nero.

Il nostro laboratorio ha evidenziato la versatilità di questi prodotti, adatti all’affinamento di vini bianchi e rossi, oltre che a superalcolici come gin, vodka e rum, prima dell’imbottigliamento o della distillazione. Questo permette di enfatizzare e arricchire il bouquet di sapori e odori.

In conclusione, possiamo affermare che questa tecnologia innovativa può svolgere un ruolo significativo sia nell’industria alimentare che nella produzione di bevande alcoliche, creando nuovi prodotti per soddisfare le crescenti richieste di mercato.

Alessandro Ippolito - Responsabile Qualità

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