Le attività di formazione, ricerca e sviluppo del CERB Prof. Paolo Fantozzi

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1 Le attività di formazione, ricerca e sviluppo del CERB Prof. Paolo Fantozzi 26 Settembre 2008 Sala Congressi, Museo Regionale della Ceramica, Deruta 1

2 ASSOCIAZIONI NEL MONDO The European Brewing Convention The Australasian Associated Brewers Inc. The Brewers of Europe Brewers Association of Japan The American Society of Brewing Chmists Master Brewers Association of the Americas 2

3 CENTRI DI RICERCA EUROPEI OY P ANIMO LABORATORIO TNO -NIBEM di ZEIST DEN SKANDINA VISKE BRYGGERHOJSKOLE HELLENRUP BREWING RESEARCH INTERNATIONAL THE INSTITUTE OF BREWING AND DISTILLING VERSUCHSSTATION SCHWEIZERISCHER BRAUEREIEN CERBIA- CENTRO UNIVERSITARIO DI DOUAI. IFBM VERSUCH UND LEHRANST ALT FUR BRAUEREIEN BERLINO (VLB) CBM TECHNISCHE UNIVERSITAT MUNCHEN OSTERREICHSCHES GETRRANKE ISTITUT - RESEARCH INSTITUTE OF BREWING AND MALTING CHEMICAL -TECHNOLOGICAL HIGH SCHOOL UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID ESCUELA SUPERIOR DE CERVEZA Y MALTA CERB 3

4 ATTIVITA DIDATTICA Corso di INDUSTRIE delle BEVANDE FERMENTATE per il Corso di Laurea Specialistica in Tecnologie e Biotecnologie degli Alimenti Dottorato di ricerca in Biotecnologie Alimentari Master Universitario di I livello in: TECNOLOGIE BIRRARIE "BREWING TECHNOLOGIES Corso COME DIVENTARE BIRRAIO Corso ESPERTO IN DEGUSTAZIONE DELLA BIRRA 4

5 Tesi di Laurea-Primo livello La qualità dei centri di ricerca nel settore agroalimentare: il caso del CERB (Dott. Michele Sensidoni) Determinazione dell alcool etilico nella birra per via densimetrica. (Dott.ssa Valentina Angeletti) Il controllo delle nitrosammine nel processo di produzione della birra (Dott. Salvatore Tedesco) Controllo di qualità durante la produzione della birra:il caso dei lipidi (Dott.ssa Sara Capriotti) Filtrabilità della birra: modelli e metodi di definizione della filtrabilità nel processo di birrificazione (Dott.ssa Francesca Del Bove Orlandi) Determinazione dell umidità e del contenuto in azoto mediante spettroscopia NIR (Dott.ssa Patrizia Buldo) 5

6 Tesi di Laurea Specialistica Progettazione ed utilizzo di un impianto pilota per la produzione di birra. (Dott. Michele Sensidoni) Determinazioni analitiche della filiera produttiva della birra mediante spettroscopia NIR. (Dott.ssa Valeria Sileoni) Evoluzione qualitativa della birra in funzione delle ricette e dei processi di birrificazione utilizzati. (Dott.ssa Valentina Angeletti) 6

7 Tesi di dottorato di ricerca in svolgimento Salvaguardia delle Proprietà Nutrizionali delle Bevande Fermentate ed Innovazione di Prodotto (Dott.ssa Simona Floridi) Organismi geneticamente modificati e micotossine: il controllo nella filiera produttiva della birra in Italia (Dott. Mauro Erzetti) Gli antiossidanti nelle materie prime dell industria birraria. Il caso del luppolo (Dott.ssa Michela Tironzelli) Tracciabilita e rintracciabilità nell industria alimentare: il caso della Birra (Dott. Rolando Della Sera) Ottimizzazione delle proprietà di filtrabilità della birra e del processo di produzione (Dott. Michele Sensidoni, in corso in corso) Studio di metodi di controllo innovativi nella filiera di produzione della birra e dei distillati (Dott.ssa Valeria Sileoni, in corso) 7

8 GRANDI TEMI DI RICERCA NEL MONDO 1. METODICHE ANALITICHE INNOVATIVE 2. MATERIE PRIME 3. SVILUPPO DI PROCESSO 4. QUALITA DELLA BIRRA 5. SVILUPPO DI PRODOTTO 6. SICUREZZA DI PRODOTTO 7. TECNOLOGIA E AMBIENTE 8

9 Riferimenti Bibliografici 32nd EBC Congress Hamburg, Germany, May 2009 ( Proceedings on the Congresses of the European Brewery The American Society of Brewing Chemists ( The Brewers of Europe ( Banche dati Ateneo: FSTA, CAB, WOS Riviste scientifiche nazionali ed internazionali 9

10 GRANDI TEMI DI RICERCA NEL MONDO 1. METODICHE ANALITICHE INNOVATIVE Controllo delle materie prime Sviluppo di metodi analitici per controllo di processo al fine di garantire alti standard di qualità e sicurezza 2. MATERIE PRIME ORZO: selezione e agronomia MALTO: performance, contenuto in beta-glucani LUPPOLO: selezione, agronomia e processo, caratteristiche sensoriali e antiossidanti NUOVE MATERIE PRIME: studio e individuazione di nuove materie prime per la produzione della birra 10

11 GRANDI TEMI DI RICERCA NEL MONDO 3. SVILUPPO DI PROCESSO MALTAGGIO: produzione e qualità del malto. Studio dell attività enzimatica Correlazione del malto con la qualità del prodotto finale relazionata anche alla messa a punto di modelli matematici previsionali BIRRIFICAZIONE: produzione e qualità della birra. Sviluppo ed innovazione nel processo di ammostamento Lieviti e fermentazione: miglioramento dell efficienza della fermentazione e della qualità del prodotto finale Filtrabilità e Filtrazione: valutazione di nuovi sistemi di filtrazione (filtrazione tangenziale) e messa a punto di modelli matematici previsionali Imbottigliamento e packaging 11

12 GRANDI TEMI DI RICERCA NEL MONDO 4. QUALITA DELLA BIRRA Studio delle proprietà sensoriali e del flavour Schiuma e torbidità Confezionamento e distribuzione Shelf-life 5. SVILUPPO DI PRODOTTO Messa a punto di prodotti innovativi 12

13 GRANDI TEMI DI RICERCA NEL MONDO 6. SICUREZZA DI PRODOTTO Tracciabilità e rintracciabilità di filiera: sistemi di gestione e controllo Analisi e controllo delle micotossine nelle materie prime e nel prodotto finale Monitoraggio e controllo di contaminanti di processo (ammine, acrilammide ecc.) Monitoraggio e controllo di Organismi geneticamente modificati (OGM) 13

14 GRANDI TEMI DI RICERCA NEL MONDO 7. TECNOLOGIA E AMBIENTE Nuovi materiali di confezionamento Sviluppo ed innovazione di sistemi di igienizzazione (CIP) Recupero ed impiego dei sottoprodotti del processo di produzione della birra Controlli di processo on-line 14

15 CERB Progetti in essere Progetti in via di presentazione Pubblicazioni Tesi di laurea

16 Progetti di ricerca in essere MIPAF: Progetti Triennali di Ricerca a Sportello MUR : Fondo Integrativo Speciale Ricerca Fisr Progetti di ricerca di interesse nazionale - Prin Cofin 2006 EU: VI Programma Quadro Progetti Integrati 16

17 MIPAF CER.S.UOM Cereali al servizio dell Uomo: Funzionalità integrata dei prodotti e sostenibilità di Filiera Attività di ricerca CERB WP3 Certificazione/ Codificazione Funzionale delle caratteristiche dei Prodotti Alimentari : - Valutazione tecnologiche e nutrizionali dei cereali, altre fonti alimentari ed alimenti integrati (INRAN, CRA, DSEEA_TBA) - Caratterizzazione materie prime birrarie (CERB) 17

18 MUR FISR Miglioramento delle proprietà sensoriali e nutrizionali di prodotti alimentari di origine vegetale relativi alla prima ed alla seconda trasformazione. Attività di ricerca CERB Ottimizzazione del processo di trasformazione della birra volta al miglioramento delle sue proprietà sensoriali e nutrizionali 18

19 MUR FISR ATTIVITA COMPLETATE Sistemi di birrificazione: tecnologie a confronto: Macinazione del malto d orzo e filtrazione del mosto. Tecnologia di stabilizzazione chimico-fisica (PVPP, ecc.). Tecnologia di stabilizzazione biologica (microfiltrazione, ecc.) Messa a punto di metodiche di controllo per la valutazione dei microcomponenti d impatto sensoriale e nutrizionale della birra: Controlli off-line (ECD, PSA, ecc.). GRANDI TEMI DI RICERCA NEL MONDO METODICHE ANALITICHE INNOVATIVE SVILUPPO DI PROCESSO QUALITA DELLA BIRRA 19

20 ATTIVITA DA COMPLETARE MUR FISR Sistemi di birrificazione: tecnologie a confronto : Utilizzazione del Titanio (antiaderenza, redox, ecc.) Messa a punto di metodiche di controllo per la valutazione dei microcomponenti d impatto sensoriale e nutrizionale della birra: Controlli on-line (NIR, ecc.) GRANDI TEMI DI RICERCA NEL MONDO SVILUPPO DI PROCESSO QUALITA DELLA BIRRA TECNOLOGIA E AMBIENTE 20

21 MUR - PRIN 2006 UNITA DI RICERCA: CERB,UNIUD, UNIPG-DIMI, UNIPG-URTA Attività: Implementazione dei sistemi di gestione (sicurezza, qualità) della filiera produttiva del malto e della birra mediante metodologie innovative di controllo Il presente progetto consente di produrre alimenti di alta qualità e sicurezza aumentando i benefici per la salute dei consumatori, con particolare riferimento a: 1) sviluppo di strategie innovative per l'implementazione di qualità, sicurezza e benefici salutistici; 2) integrazione delle conoscenze e delle proprietà nutrizionali degli alimenti all'interno dei processi produttivi; 3) innovazione di processo per diminuire i rischi per il consumatore. 21

22 ATTIVITA Metodologie analitiche: Beta glucani e beta glucanasi Iso alfa acidi del luppolo Nitrosammine ed ammine biogene Acrilammide Acido ascorbico e vitamina B Potere antiossidante MUR PRIN 2006 Studi di processo: Tracciabilità- rintracciabilità Filiera Birra Controlli on-line nell Industria birraria Microbirrerie METODICHE ANALITICHE INNOVATIVE SVILUPPO DI PROCESSO QUALITA DELLA BIRRA SICUREZZA DI PRODOTTO GRANDI TEMI DI RICERCA NEL MONDO TECNOLOGIA E AMBIENTE 22

23 ATTIVITA Traditional United Europe Food TRUEFOOD Task 2B.1 Identificazione e valutazione di protocolli analitici per le micotossine utile per le PMI birrarie tradizionali Task 2B.2 Controllo di : ammine biogene, nitrosammine in tutta la catene di produzione della birra e del pesce fermentato, ii) acrilammide e furano nella produzione della birra GRANDI TEMI DI RICERCA NEL MONDO METODICHE ANALITICHE INNOVATIVE QUALITA DELLA BIRRA SICUREZZA DI PRODOTTO 23

24 Progetti in via di definizione EU Progetti Integrati: Optimalt MUR Progetti di ricerca di interesse nazionale - MUR Prin Cofin 2008 Progetti interni: Micotossine Sostanze antiossidanti nella Birra ( EGCG -Epigallocatechingallato) 24

25 Optimalt Innovació i Recerca Industrial i Sostenible-IRIS Spain A rapid and reliable tool for assessing the malting quality of barley using automated optical analysis Lo scopo di questo progetto è fornire la filiera del malto di un nuovo ed innovativo strumento di Malting Quality (MQ), basato sulla spettroscopia NIR, da utilizzare in sostituzione delle analisi standard. Domanda presentata ed in via di negoziazione 25

26 MUR PRIN 2008 Problematiche relative alla filtrazione delle birre In via di presentazione della domanda 26

27 PI: Micotossine Monitoraggio delle micotossine nel processo di birrificazione Controllo di qualità Controllo dei parametri di processo In via di presentazione della domanda 27

28 PI: EGCG RICERCA RELATIVA AD ALCUNE SOSTANZE ANTIOSSIDANTI NELLA BIRRA EGCG (Epigallocatechingallato) Formula molecolare C 22 H 18 O 11 PM Appartiene alla classe dei 3-flavanoli 28

29 Pubblicazioni - Tracciabilità Manuale di Rintracciabilità per il settore di produzione della Birra (Microbirrerie e Brewpubs) Pubblicazione del CERB, Chiriotti Editori S.p.A. - Pinerolo - Italy. Dicembre 2007 HACCP in brewing production chain: mycotoxins, nitrosamines and biogenic amines 3rd International Symposium on Recent Advances in Food Analysis, Prague, Czech Republic, 7-9 November Tracciabilità e rintracciabilità come strumenti di gestione del rischio di contaminati nella filiera granoturco della birra in Italia CISETA - 8 Congresso Italiano di Scienza e tecnologia degli Alimenti, Milano, 7-8 Maggio, GMOs' Traceability and Trackability systems in beer production in Italy Proceeding on the 30th Congress of the European Brewery Convention, Prague, Czech Republic, May ISBN - 10:

30 Pubblicazioni TECNOLOGIA Production of Alcohol-free Beer. In Beer in Health and Disease Prevention. Preedy, V.R., Watson, R.R., Eds; Elsevier Inc, 2008; Vol. 1, pp ISBN: Minerals in beer. In Beer in Health and Disease Prevention. Preedy, V.R., Watson, R.R., Eds; Elsevier Inc, 2008; Vol. 1, pp ISBN: Biogenic amines and N-nitrosamines control in beer production chain Proceeding on the 31th Congress of the European Brewery Convention, Venice, Italy, 6-10 May Comparison among hop varieties: investigation on their antioxidant activity and their monomeric flavan-3-ols content Proceeding on the 31th Congress of the European Brewery Convention, Venice, Italy, 6-10 May Effect of mashing procedures on brewing European Food Research and Technology, 1-2 (221) pp (2005). Microcomponenti nei mosti, nelle birre in fermentazione e finite prodotte in Italia Industrie delle Bevande XXXI marzo aprile n 178 pp (2002). Minor components of beer: a review. Alcologia, 8 (1) pp (1996). 30

31 Pubblicazioni Metodiche analitiche La manutenzione e taratura degli strumenti analitici nel Sistema Gestione Qualità del CERB Tutto Misure, Anno 8, n. 04, 2006, N-Nitrosodimethylamine (NDMA) control in brewing process 6th European Brewery Convention, Technical Meeting, Perugia, Italy, September Determination of Cu(II) in beer by Derivative Potentiometric Stripping Analyses Journal of The Institute od Brewing, 109 (4) pp (2003). Determination of Free Phenolic Acids in Wort and Beer by Coulometric Array Detection Journal of Agricultural and Food Science, (51) pp (2003). Determinazione con HPLC degli acidi organici in birre italiane Industrie delle Bevande XXXI novembre-dicembre n 182 pp (2002). Carbohydrate determination in wort and beer by HPLC-ELSD Monatsschrift fur Brauwissenschaft, (Heft 9/10) pp (2001). Determination of Organic Acid Anions in Italian Beers by a New HPLC Method Italian Journal of Food Science, 4 (12) pp (2000). Organic and Phenolic acids in beer Lebensmittel Wissenschaft und Technologie, 32 (8) pp (1999). In vitro antioxidant capacity from wort to beer Lebensmittel Wissenschaft und Technologie, 31 (3) pp (1998). 31

32 Pubblicazioni Nutrizione Beer Increases plasma antioxidant capacity in humans Journal of Nutritional Biochemistry, (11) pp (2000). Organic and Phenolic acids in beer Lebensmittel Wissenschaft und Technologie, 32 (8) pp (1999). Beer affects oxidative stress due to etanol in rats Didestive Disease and Science, 6 (43) pp (1998). In vitro antioxidant capacity from wort to beer Lebensmittel Wissenschaft und Technologie, 31 (3) pp (1998). 32

33 La didattica del CERB sulla Birra in Italia: un analisi Assobirra Industrie Birrarie nazionali Malterie X CERB Corsi Universitari Amatori X Microbirrerie DOCENZA DISCENZA Industrie Birrarie multinazionali 33

34 I Finanziamenti di ricerca e di analisi del CERB Assobirra ENTI PUBBLICI DI RICERCA CERB Industrie Birrarie nazionali Microbirrerie Malterie Industrie Birrarie multinazionali 34

35 GRAZIE per l ATTENZIONE! 35