PROGETTO TEPASS TEcnologie Per l Alimentare Sicuro e Sostenibile

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1 PROGETTO TEPASS TEcnologie Per l Alimentare Sicuro e Sostenibile Dott.ssa Lucia Capacci Per il Dott. Silver Giogini Direttore Qualità Orogel SPA Modena 19 Aprile 2012

2 TEPASS TEcnologie Per l Alimentare Sicuro e Sostenibile Il progetto TEPASS, finanziato dalla regione Emilia Romagna, è un laboratorio che unisce i due poli produttivi tecnologici regionali: POLO DELLA ROMAGNA Forlì - Cesena Ravenna POLO DELL EMILIA Modena Reggio Emilia

3 TEPASS TEcnologie Per l Alimentare Sicuro e Sostenibile Le filiere coinvolte sono di tre tipologie: - L ortofrutta fresca e trasformata (surgelati) - Carni trasformate - Prodotti da forno

4 TEPASS TEcnologie Per l Alimentare Sicuro e Sostenibile Laboratori e Centri coinvolti: -Centro Interdipartimentale per la Ricerca Industriale CIRI Agroalimentare (Tecnopolo Agroalimentare di Cesena Alma Mater Studiorum Università di Bologna) -Laboratorio di Chimica delle Fermentazioni e Biotecnologie microbiche (Dipartimento di Chimica, Università di Modena e Reggio Emilia) -Laboratorio di Valutazione chimica e analisi degli alimenti (Dipartimento di Scienze degli Alimenti DiSA, Università di Bologna) - Centuria - Agenzia per l Innovazione della Romagna - DemoCenter Sipe Scarl Centro per l Innovazione e il Trasferimento tecnologico

5 Il laboratorio TEPASS ha come scopo l affrontare il tema della qualità e sostenibilità dei prodotti alimentari, approfondendo alcune tipologie abilitanti relative all alimento, all imballaggio e alla loro interazione Parte alimentare: sviluppo di tecnologie per il miglioramento delle qualità organolettiche e l allungamento della shelf-life (Microbiologia). Parte imballaggio: sviluppo di tecnologie per la produzione di imballaggi ecosostenibili (Eco- Packaging).

6 Il progetto è strutturato nei seguenti Obiettivi Realizzativi: OR1: miglioramento delle caratteristiche di sicurezza dell alimento e sviluppo di nuove tecnologie che riducano il rischio di contaminazione, limitando l uso di conservanti chimici. OBIETTIVI: -Ottenimento e caratterizzazione di uno o più starter microbiologici per la conservazione. -Utilizzo di batteri lattici «biopreservanti» per ottenere salumi privi di patogeni. OR2:studio dei processi di irrancidimento e alla individuazione di marcatori per il monitoraggio. OBIETTIVI: -Individuazione dei metodi di campionamento per i prodotti studiati (salami ed affettati); -Applicazione di tecniche analitiche per l individuazione di marcatori del processo di irrancidamento; -Comparazione del sistema di monitoraggio con valutazioni organolettiche di panel di assaggiatori addestrati.

7 OR3: valutazione di soluzioni innovative per la sostenibilità ambientale dell imballaggio alimentare. OBIETTIVI: -Relazione tecnica con elaborazione matematica del raggiungimento del 100% di biodegradabilità. -Ottenere informazioni approfondite sulle prestazioni dei film ed al loro utilizzo per il confezionamento di diverse tipologie di prodotto, in diverse condizioni di stoccaggio; OR4: applicazioni a matrici alimentari diverse di componenti alimentari che concorrano al mantenimento di uno stato di benessere fisico e riduca il rischio di contrarre malattie. OBIETTIVI: -Individuazione di cariche probiotiche, antiossidanti e microelementi da aggiungere ai salami; -Studio di ingredienti naturali ad azione antiossidante, antinfiammatoria etc. da aggiungere a surgelati.

8 OBIETTIVI: TEPASS TEcnologie Per l Alimentare Sicuro e Sostenibile OR5: valutazione tecnico-economica dei film applicati ai prodotti alimentari. -Studio della modifica di alcune caratteristiche qualitative di diversi prodotti alimentari confezionati con film plastici tradizionali ed innovativi; - Studio delle prestazioni dei film plastici innovativi ed eventuali modifiche; - Analisi dei costi e valutazioni di sostenibilità economica ed ambientale.

9 OR3: valutazione di soluzioni innovative per la sostenibilità ambientale dell imballaggio alimentare. -Valutazione delle caratteristiche chimico-fisiche dei film analizzati (PE, PE additivati con ECM e Ecoflex): - Misure dinamometriche; - Misure calorimetriche a 4 mesi; - Misure di permeabilità; - Analisi spettroscopiche FTIR. -Analisi delle caratteristiche chimico-fisiche, durante la shelf life del prodotto alimentare, del film sia a contatto alimentare che non a contatto alimentare; -Test di biodegradabilità con esito positivo per il film in Ecoflex; - Test sulla disintegrabilità eseguito solo sul film in Ecoflex, con esito negativo; -Test sulla disintegrabilità in campo eseguito sul film in Ecoflex, con esito positivo -Test sulla fitotossicità e metalli pesanti con esito positivo per entrambi i film.

10 OR4: applicazioni a matrici alimentari diverse di componenti alimentari che concorrano al mantenimento di uno stato di benessere fisico e riduca il rischio di contrarre malattie. -Ricerca bibliografica sulle proprietà nutraceutiche e salutistiche della Melagrana, stesura del profilo varietale e caratterizzazione produttiva varietale; - Sgranatura e spremitura degli arilli; -Caratterizzazione della composizione ed il valore nutrizionale delle diverse cultivar (Carboidrati, acidi organici, minerali (N,P,K ), composti fenolici, vitamine ed attività antiossidante totale); -Valutazione di 4 varietà da sottoporre allo studio delle proprietà antiossidanti in vivo. Le future attivitàverteranno sullo studio delle proprietà antiossidanti in vivo delle 4 varietà selezionate.

11 OR5: valutazione tecnico-economica dei film applicati ai prodotti alimentari. -Prove preliminari di messa a punto delle metodiche analitiche per valutare la shelf life dei principali prodotti surgelati a -8 C, -18 C e -28 C; -Ad intervalli di tempo prefissati si sono analizzati i cambiamenti di sostanza secca, acqua congelabile, clorofilla, vitamina C, colore, texture (4 mese) e livello di ossidazione dell olio estratto dallo strato esterno (6 mese); Le future attivitàverteranno sullo studio delle caratteristiche individuate in precedenza per tutta la shelf life del prodotto alimentare.

12 OR3: valutazione di soluzioni innovative per la sostenibilità ambientale dell imballaggio alimentare. In collaborazione con INFIA si è progettato un imballaggio in materiale biodegradabile: -Ricerca di mercato per l individuazione di un additivo biodegradabile (nel caso ECM) da aggiungere al PP; -Individuazione delle metodiche analitiche per la caratterizzazione e l identificazione delle caratteristiche chimico-fisiche dei materiali oggetto di studio (PP+ECM e PP); - Realizzazione del film e termoformatura in cestelli da parte di INFIA; - Prove meccaniche Stress-Strain sui campioni tal quali. Le future attività verteranno su ulteriori analisi di laboratorio per completare la caratterizzazione dei materiali ed il loro grado di biodegradabilità. Inoltre si effettueranno analisi di migrazione con simulanti alimentari opportuni per dimostrare l idoneità al contatto con l alimento.

13 OR5: valutazione tecnico-economica dei film applicati ai prodotti alimentari. -Studio del comportamento dei materiali di imballaggio: disimpilamento automatizzato, riempimento automatizzato, valutazione della resistenza del materiale, chiusura dei cestini con rete tessuta, con coperchio e filmatura. Sono state effettuate anche analisi ottiche per valutare la trasparenza del materiale a contatto con l alimento col trascorrere del tempo. -Studio della shelf life e cinetiche di degradazione (indice di maturazione, coefficiente di respirazione sostanza secca, colore e consistenza) e mantenimento della pesca nettarina intera a due diverse condizioni di stoccaggio (7 giorni a 4 C e UR al 95% e successivamente per 4 giorni a 20 C e UR al 50%) e valutazione dei cambiamenti dell aspetto visivo della frutta con l analisi di immagine computerizzata Le future attività verteranno su ulteriori studi per valutare le caratteristiche qualitative dell uva da tavola e del kiwi interi e di IV gamma. Inoltre si studieranno le prestazioni del materiale plastico a contatto con l alimento e si effettuerà l LCA.

14 OR3: valutazione di soluzioni innovative per la sostenibilità ambientale dell imballaggio alimentare. -Ricerca bibliografica sugli additivi polimerici biodegradabile in commercio e studio del processo di degradazione del materiale; successivo reperimento dell additivo ECM; -Caratterizzazione dei materiali in esame: film opp metallizzato additivato con ECM/carta e film PLA metalizzato/carta; - Analisi effettuate: - Permeabilità all Ossigeno e all Anidride Carbonica - Misure meccaniche Stress/Strain - Misure termiche calorimetriche - Misure spettrofotometriche FTIR -Registrazione dello spettro ¹H.NMR dei materiali polimerici studiati - Test di biodegradabilità con esito positivo sugli incarti.

15 OR5: valutazione tecnico-economica dei film applicati ai prodotti alimentari. - Completamento della sperimentazione relativa alla prima tipologia di biscotti (ricco con cacao). Il prodotto è stato confezionato nei tre diversi imballaggi identificati nell OR3 ed è stato conservato per alcuni mesi a 25 C, 35 C e 45 C. Ad intervalli di tempo prefissati si è analizzata l umidità, l attività dell acqua, la texture, il numero di perossidi, dieni e trieni coniugati sul grasso estratto. Sono stati fatti test di invecchiamento di diverse tipologie di biscotti a confronto nei differenti incarti, analizzando la variazione di umidità. Le future attivitàverteranno su test accelerati di shelf life sulla seconda e terza tipologia di biscotti e analisi sui relativi imballaggi. Inoltre si terminerà l LCA

16 OR1: miglioramento delle caratteristiche di sicurezza dell alimento e sviluppo di nuove tecnologie che riducano il rischio di contaminazione, limitando l uso di conservanti chimici. -Caratterizzazione genetica e fisiologica di numerosi ceppi derivati sia da starter di tipo industriale che isolati da salami artigianali; -Allestimento di test d inibizione della crescita su piastra per verificare l attività antimicrobica dei ceppi caratterizzati, che però non ha dato buoni risultati. Si esclude quindi la prospettiva di fare un challenge-test; Le future attivitàverteranno sullo studio di un ceppo già noto per la sua attività antimicrobica.

17 OR2:studio dei processi di irrancidimento e alla individuazione di marcatori per il monitoraggio. -Valutazione del profilo dei composti volatili e non volatili di alcuni prodotti di salumeria, conservati in diverse modalità (luce-buio, vari range di temperatura), attraverso tecniche cromatografiche quali: - Microestrazione in fase solida (SPME); - Gascromatografia (GC); - Gascromatografia accoppiata a spettrometria di massa (GC-MS); Le future attivitàverteranno sull'individuazione di molecole che possono essere utilizzate come marker per il monitoraggio del deterioramento chimico e microbiologico durante la shelf life.

18 OR3: valutazione di soluzioni innovative per la sostenibilità ambientale dell imballaggio alimentare. OR5: valutazione tecnico-economica dei film applicati ai prodotti alimentari. - Sviluppo di vaschette per la conservazione di prodotti affettati; - Prove di utilizzo di materiali riciclabili e compostabili.

19 OR4: applicazioni a matrici alimentari diverse di componenti alimentari che concorrano al mantenimento di uno stato di benessere fisico e riduca il rischio di contrarre malattie. -Valutazione delle tipologie di salumi adatti ad essere veicolo di ingredienti funzionali - Attenzione posta in particolar modo su salumi contenenti batteri probiotici

20 L introduzione delle tecnologie prodotte dal progetto TEPASS consente di sviluppare nuove gamme di prodotti che: -Soddisfino le esigenze dei nuovi stili di consumo, che associa alle necessità di sicurezza alimentare, gli aspetti nutrizionali ed il gusto, con comodità di uso, reperibilità e conservazione; -Definizione di una gamma di prodotti «made in Italy» che dimostrino un elevata attitudine all export; -Offrire prodotti il cui confezionamento sia in linea con le indicazioni di sostenibilità ambientale e di consumo verde, ma che comunque mantenga le caratteristiche ottimali dell alimento.

21 GRAZIE PER L ATTENZIONE