Gli ultrasuoni e l’omogenizzazione nella produzione del gelato: caratteristiche fisiche e aspetti microbiologici

Ice cream is a widely popular dairy dessert enjoyed worldwide, consisting of a complex matrix of fats, proteins, sugars, air, water, mineral salts, and ice crystals, with the possible presence of stabilizers and emulsifiers. The quality of this cold dessert is greatly influenced by the ingredients, as well as production techniques. For this reason, innovative "mild" technologies have been studied to minimize thermal and mechanical damage, ensuring improved nutritional and sensory quality. Among these innovative technologies, ultrasound has been utilized in various food sectors due to its low cost and ability to enable eco-friendly production, which is highly valued by consumers in recent times. In this thesis, comparative analyses were conducted on standard production processes that employ homogenization and those that utilize high-intensity ultrasound. The rheological properties of the ice cream matrix and the reduction of microbial load. Differences in chemical, physical, and microbiological characteristics of the samples produced using the two different technologies were assessed, and positive effects of ultrasound were observed in terms of texture and microbiological aspects. The positive characteristics observed in texture primarily involve the reduced size of fat globules and the presence of aggregation structures that make the matrix more cohesive and homogeneous. Furthermore, considering the initial results obtained, it can be said that when combining thermal treatment with sonication, the bactericidal effects achieved are still highly effective.

Il gelato è un dessert lattiero-caseario molto diffuso e apprezzato in tutto il mondo, costituito da una complessa matrice di grassi, proteine, zuccheri, aria, acqua, sali minerali e cristalli di ghiaccio, con la possibile presenza di stabilizzanti ed emulsionanti. La qualità di questo dessert freddo è molto influenzata dagli ingredienti ma anche dalle tecniche di produzione, per questo sono studiate delle tecnologie “mild” innovative che minimizzano il danno termico e meccanico, e garantiscono una qualità nutrizionale e organolettica migliore. Tra queste tecnologie innovative ritroviamo l’utilizzo degli ultrasuoni che sono utilizzati in diversi settori alimentari e sono stati identificati per il basso costo e perché consentono una produzione ecosostenibile, caratteristica che è molto apprezzata dai consumatori negli ultimi tempi. In questa tesi sono state effettuate delle analisi comparative sui processi produttivi standard che utilizzano l’omogenizzazione e quelli che utilizzano gli ultrasuoni ad alta intensità, e sono state valutate le proprietà reologiche della matrice di gelato e l’abbattimento della carica microbica. Sono state valutate le differenze chimico, fisiche e microbiologiche dei campioni prodotti con le due diverse tecnologie, e sono stati riscontrati effetti positivi degli ultrasuoni relativamente alla texture, ma anche gli aspetti microbiologici. Le caratteristiche positive rilevate nella texture riguardano principalmente la ridotta dimensione dei globuli di grasso e la presenza di strutture di aggregazione che rendono la matrice più coesa e omogenea. E alla luce dei primi risultati ottenuti, possiamo dire che associando il trattamento termico con la sonicazione, gli effetti battericidi che otteniamo sono molto efficaci.