Dott. Alessandro Ippolito – Quality Manager
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
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).
Fig.1 Fasi del Vacuum Impregnation
Applicazioni
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.
