Stai misurando il pH negli alimenti? Quanto sei sicuro dell’accuratezza dei tuoi risultati? Se stai cercando di standardizzare la qualità della tua produzione alimentare, non puoi prescindere da un’analisi di pH.
Sempre più persone nell’industria alimentare devono testare il pH per motivi sia di sicurezza che di qualità. Grazie ai progressi tecnologici, da tempo non è più necessario essere un tecnico esperto o uno scienziato per ottenere risultati precisi e accurati nelle misure di pH.
- Capire il pH negli Alimenti
- Valori pH indicativi in alcuni alimenti
- Selezione di un pHmetro e di una combinazione di elettrodi
- Calibrazione
- Manutenzione
- Conservazione
Capire il pH negli Alimenti
In termini tecnici, il pH è l’attività degli ioni idrogeno in una soluzione. È misurato su una scala da 0 a 14, dove 7 è neutro. Un monitoraggio efficace del pH nell’industria alimentare inizia con l’analisi delle materie prime e continua per tutta la produzione fino al prodotto finito.
Impatti sulla qualità
Il pH è un parametro essenziale a causa del modo in cui influisce sulle caratteristiche del cibo come consistenza, sapore, aroma e altro.
Il formaggio è un ottimo esempio di come il pH influenzi le proprietà chimiche e fisiche degli alimenti.
Quando il pH diminuisce, questi legami proteici incrociati vengono alterati e la caseina perde la sua capacità di interagire con l’acqua. Ciò si traduce nella consistenza più dura che si trova nei formaggi stagionati e nei formaggi a pasta bianca.
La matrice di caseina del formaggio è creata dal legame proteico. In quelli con un pH iniziale superiore a 5.0 si verifica la reticolazione del fosfato di calcio e la caseina interagisce fortemente con l’acqua, creando la consistenza elastica e più liscia che si trova nei giovani formaggi svizzeri e cheddar.
Sicurezza alimentare e regolamentazione
Il pH svolge un ruolo cruciale nell’inibire la crescita dei microrganismi. È per questo motivo che le agenzie istituzionali regolano i livelli di pH in molti prodotti alimentari commerciali.
In generale, gli alimenti rientrano in due categorie. Quelli che hanno un pH naturale inferiore a pH 4.6 sono conosciuti come cibi acidi mentre quelli con pH superiore a 4.6 sono definiti cibi a bassa acidità.
Cibi acidificati
Quando viene aggiunto un acido per abbassare il pH finale a meno di pH 4.6, questi alimenti diventano noti come alimenti acidificati. Gli esempi includono prodotti in scatola, salse e sughi.
Nella produzione di alimenti acidificati, un pH finale superiore a 4.6 si tradurrà in un ambiente che favorisce la crescita di batteri nocivi che, se consumati, possono causare intossicazioni. Il cibo deperito non solo rappresenta un pericolo per la salute del consumatore, ma può anche interrompere le operazioni produttive se è necessaria un’ulteriore valutazione.
Valori indicativi di pH negli alimenti
Ortaggi
| Lattuga | 5.8 – 6.0 pH |
| Patate | 6.1 pH |
| Pomodori | 4.2 – 4.9 pH |
| Spinaci | 5.5 – 6.8 pH |
| Piselli | 5.8 – 7.0 pH |
| Peperone | 5.1 pH |
| Fagioli | 5.7 – 6.2 pH |
| Asparagi | 4 – 6 pH |
| Melanzane | 4.5 – 5.3 pH |
| Carote | 4.9 – 5.2 pH |
Frutta
| Mele | 3.4 – 3.9 pH |
| Banane | 4.5 – 5.2 pH |
| Arance | 3.1 – 4.1 pH |
| Pesche | 3.4 – 3.6 pH |
| Pompelmi | 3.0 – 3.3 pH |
| Limoni | 2.2 – 2.4 pH |
| Uva | 3.4 – 4.5 pH |
| Olive verdi | 3.6 – 3.8 pH |
Carne
| Bovino (maturo) | 5.8 pH |
| Bovino (non maturo) | 7.0 pH |
| Vitello | 6.0 pH |
| Agnello | 5.4- 6.7 pH |
| Maiale | 5.3 – 6.9 pH |
| Pollo | 6.5 – 6.7 pH |
Latte
| Latte vaccino | 6.6 – 6.7 pH |
| Latte ovino | 6.5 – 6.8 pH |
| Latte asina | 7.0 – 7.2 pH |
Farine
| Farina | 6.0 – 6.3 pH |
| Grano | 6.0 – 7.5 pH |
| Lievito madre | 4.1 pH |
Cibi pronti e surgelati
| Cibi in scatola | < 4.6 pH |
Migliori Pratiche nella Misurazione del pH negli alimenti
Determinare le migliori pratiche per misurare il pH degli alimenti può essere una sfida a causa di una varietà di diversi metodi di campionamento, misuratori e tipologia di elettrodi.
In tutto il mondo esistono numerose normative relative ai metodi di campionamento e misurazione, che descrivono i parametri da misurare e i relativi livelli di sicurezza per il consumo umano. Alcuni metodi standard scendono più nel dettaglio, specificando addirittura il tipo di apparecchiatura da utilizzare e il grado di risoluzione richiesto.
Sebbene per il pH siano disponibili metodi di base, quali le cartine tornasole, la migliore tecnica di analisi, per rapidità e precisione, è sicuramente l’utilizzo di un pHmetro e un elettrodo. Questo metodo fornisce il massimo grado di precisione ed è meno soggettivo rispetto, ad esempio, ai kit chimici, che per determinare il pH richiedono un’interpretazione visiva del colore della soluzione.
Scelta del pHmetro e dell’elettrodo
La scelta di un pHmetro e di un elettrodo specifici per misurare il pH negli alimenti è fondamentale per ottenere risultati accurati e affidabili.
Strumenti per la misura di pH negli alimenti
È importante considerare il luogo in cui durante la produzione in cui si effettuerà il test. Un misuratore portatile e resistente offre la mobilità per testare il pH ovunque, in qualsiasi momento in un impianto di produzione, mentre un misuratore da banco ad alte prestazioni è più adatto per l’uso nei laboratorio di analisi.
Ecco i requisiti minimi suggeriti da Hanna Instruments per un pHmetro per alimenti:
- Risoluzione pH 0,01
- Calibrazione a 2 punti
- Compensazione automatica della temperatura
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Elettrodi
Sebbene le caratteristiche di un misuratore siano importanti, è ancora più importante scegliere l’elettrodo pH appropriato per la propria applicazione.
Hanna Instruments ha una linea completa di elettrodi per pH Foodcare, progettati per applicazioni specifiche nel settore alimentare. Per massimizzare le performance in specifici campioni, gli elettrodi HANNA sono progettati studiando la combinazione ottimale di alcune caratteristiche: forma, tipo di vetro, giunzione e corpo.
Tra queste considerazioni di progettazione, la tipologia di giunzione di riferimento da utilizzare è una delle più importanti. La giunzione è il punto attraverso il quale avviene il contatto tra campione e cella di riferimento interna. Esistono diversi materiali che possono essere utilizzati per la giunzione.
- Ceramica: il più comune è una ceramica porosa che funziona benissimo in soluzioni acquose.
- PTFE: un altro materiale è il politetrafluoroetilene (PTFE) che respinge i solidi. Una giunzione a manicotto realizzata con PTFE è ideale per soluzioni ad alto contenuto solido come i succhi di frutta, in quanto aiuta a prevenire l’intasamento.
- Giunzione aperta con riempimento in gel: con questo tipo di giunzione, l’elettrodo contiene viscolene (un gel ad alta consistenza) che separa il campione dal riferimento interno. La giunzione aperta è estremamente resistente all’ostruzione, il che la rende ideale per misure in semisolidi, emulsioni e misure diretta di prodotti alimentari.
Ulteriori caratteristiche da considerare nella scelta degli elettrodi:
- Sensore di temperatura integrato per la compensazione automatica delle variazioni di temperatura
- Una versione digitale basata su microprocessore che memorizza i dati GLP e il numero di serie per la tracciabilità
- Vetro ad alta temperatura per l’uso nei processi di cottura
Avere l’elettrodo pH giusto per il tuo prodotto alimentare ti garantirà i migliori risultati possibili e una lunga durata.
Calibrazione
Quando si calibra un elettrodo di pH è importante scegliere tamponi che “racchiudono” la lettura prevista: per la calibrazione occorre cioè scegliere punti al di sopra e al di sotto del valore di pH previsto del campione da testare. Questa buona pratica di calibrazione è definita “bracketing”.
Come funziona la calibrazione
Quando una sonda pH viene inserita in qualsiasi soluzione, si genera una tensione, che viene poi convertita in un valore di pH. Un tampone pH è una soluzione a valore noto. Durante il processo di calibrazione viene standardizzata la risposta di tensione (mV) generata immergendo l’elettrodo in un tampone di pH.
Comprensione dell’offset
Il valore di pH neutro (pH 7.01) dovrebbe corrispondere a 0 mV di tensione. Un pHmetro in genere accetta ±60 mV per un tampone a pH 7.01. Questo valore è noto come offset. Grandi variazioni in una tensione di offset possono indicare che un tampone contaminato o un problema sull’elettrodo di pH.
Hanna Instruments raccomanda che l’offset sia ±30 mV.
Comprensione della slope (pendenza)
La calibrazione di un elettrodo pH su un tampone pH 4.01 o 10.01 è nota come slope (o regolazione della pendenza). Questo valore, relativo all’offset, determina la pendenza della retta utilizzata dal misuratore per stabilire una correlazione tra i mV misurati in un campione e il valore in pH.
Una sonda con pendenza del 100% genererà uno scarto di 59.16 mV per ogni punto di pH che si allontana da pH 7.01 (a 25 °C). La maggior parte dei pHmetri si calibrerà su una pendenza compresa tra 85 e 105%: una singola unità di pH corrisponderà quindi a un valore compreso tra 50 e 62 mV a 25 °C. La slope di un elettrodo di pH deve essere maggiore del 90%.
Tutti gli elettrodi pH subiranno un degrado della slope nel tempo. In genere è un processo graduale. Qualsiasi grande cambiamento di pendenza da una calibrazione all’altra è un indicatore che il tampone di pH è contaminato.
Sistema CAL Check
L’offset e la pendenza sembrano troppo tecnici? Abbiamo studiato il sistema CAL Check per semplificarti le cose!
Hanna Instruments offre strumenti con CAL Check per aiutarti a riconoscere quando la tua sonda devia da un offset e una pendenza ideali. Uno strumento con CAL Check, in caso di problemi durante la calibrazione, visualizzerà i messaggi “clean electrode” (pulire l’elettrodo) o “check buffer” (controllare i tamponi) e riporterà le condizioni generali e lo stato di salute dell’elettrodo, monitorando i valori di offset e slope durante la calibrazione. Se è necessario registrare i valori di offset e slope, è possibile utilizzare un pHmetro con funzione GLP per visualizzare le informazioni.
Hanna Instruments raccomanda: una volta aperti, i tamponi devono essere cambiati almeno ogni sei mesi.
Manutenzione
La manutenzione regolare e la corretta conservazione sono fondamentali per misurazioni accurate. Grassi, oli e proteine presenti negli alimenti lasciano residui sulla superficie di rilevamento in vetro dell’elettrodo, intasando la giunzione e causando scarse prestazioni.
Le soluzioni di pulizia per applicazioni specifiche sono ideali perché sono appositamente formulate per pulire l’elettrodo in base alla composizione del campione da testare: ad esempio, per campioni ad alto contenuto proteico come la carne si utilizza un detergente enzimatico.
Conservazione
Per la conservazione a lungo o a breve termine, è meglio utilizzare una soluzione di conservazione per mantenere idratato il bulbo di vetro e prevenire l’ostruzione della giunzione dai sali presenti all’interno della soluzione di riempimento di riferimento.
Non conservare mai l’elettrodo pH all’asciutto o in acqua purificata (distillata, deionizzata o osmosi inversa) poiché ciò è dannoso per esso. La conservazione dell’elettrodo pH in acqua purificata ne ridurrà la durata e contribuirà a prestazioni scadenti.