Processi di trasformazione del pomodoro mediante microonde: analisi delle proprietà dielettriche

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I trattamenti mediante microonde sono grado di garantire tempi di riscaldamento brevi grazie alla loro abilità di generare un riscaldamento volumetrico all’interno del prodotto. Per ottimizzare questi processi è, però, necessario conoscere le proprietà dielettriche (costante dielettrica, ε’, ed il fattore di perdita, ε’’) degli alimenti da trattare. Tali proprietà riflettono, infatti, le interazioni tra il prodotto e l’energia elettromagnetica generata dalle microonde. In uno studio recente, effettuato da un gruppo di ricercatori americani (Peng et al., 2013), sono state misurate le caratteristiche dielettriche di tre differenti parti del pomodoro (i.e., pericarpo, tessuto loculare e tessuto placentale) in funzione della temperatura (22-120°C) e della frequenza delle microonde (300-3000 MHz). Durante la sperimentazione sono stati analizzati anche gli effetti della composizione del frutto e della presenza di NaCl (0.2 g/100 g) e CaCl2 (0.055 g/100 g) su tali caratteristiche. I risultati dimostrano che i valori di ε’’ dei diversi tessuti del pomodoro sono significativamente differenti tra di loro, al contrario di quanto osservato per ε’. Inoltre, i livelli di ε’’ diminuiscono all’aumentare della frequenza ed aumentano in seguito all’addizione dei sali. In tutti i tessuti analizzati, un incremento della temperatura provoca un significativo aumento di ε’’ ad una frequenza di 915 MHz (frequenza utilizzata a livello industriale). Al contrario, a 2450 MHz (frequenza utilizzata a livello industriale e domestico) questa caratteristica presenta un iniziale aumento, seguito da una lenta diminuzione. Lo studio evidenzia, infine, che la profondità di penetrazione delle microonde all’interno dei vari tessuti varia in funzione della frequenza. Concludendo, gli autori evidenziano che le informazioni raccolte durante la sperimentazione possono essere utilmente utilizzate per effettuare simulazioni numeriche di processi di pastorizzazione o di sterilizzazione mediante microonde di diversi derivati del pomodoro.

Bibliografia
J. Peng et al., LWT – Food Science and Technology, 54, 2013, 367-376