workshop Tepass_r2b
description
Transcript of workshop Tepass_r2b
Bologna, 8 Giugno 2011
Progetto Distretto TEPASS:
Alimenti funzionali e Packaging biodegradabile
Workshop
I TEMPI DELL’INNOVAZIONE
17 Dicembre 1903
I°volo fratelli Wright
L’INNOVAZIONE SI STA VELOCIZZANDO
20 Luglio 1969
Sbarco sulla Luna
MARTE ?
I TEMPI DELL’INNOVAZIONE
VANTAGGIO COMPETITIVO :
Aerospaziale 23 anni;
Energia 10 anni;
Chimica 7 anni;
Telecomunicazione 2 anni.
Bisogna capire il cambiamento prima
che avvenga
Non è sufficiente guardare i concorrenti per saper prevedere il
cambiamento
Bisogna saper gestire l’innovazione tecnologica
Alimentare 7 anni.
IL CONCETTO DI INNOVAZIONE
RICERCA
SVILUPPO
Progetto TEPASS:
TE-PASS è un “Laboratorio” per il settore agroalimentare che unisce due poli
produttivi tecnologici regionali: la Romagna (Forlì-Cesena e Ravenna), e
l’Emilia (Modena e Reggio Emilia).
Progetto TEPASS: le filiere coinvolte
Le filiere coinvolte sono tre, localizzate nei due diversi ambiti geografici regionali:
• - L’ortofrutta fresca e trasformata (surgelati): Apofruit Italia e Orogel, oltre a INFIA, azienda di packaging per ortofrutta (Romagna);
• - Carni trasformate: Negroni, grande marca del settore (Emilia);
• - Prodotti da forno: DECO Industrie, azienda produttrice di con marca propria e per private label (Romagna).
Progetto TEPASS: partner
Progetto TEPASS: Laboratori/Centri coinvolti
Centro Interdipartimentale per la Ricerca Industriale – CIRI Agroalimentare
(Tecnopolo Agroalimentare di CesenaAlma 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 RIT - Romagna Innovazione Tecnologia
DemoCenter-Sipe Scarl – Centro per l’Innovazione e il Trasferimento
tecnologico
Progetto TEPASS: obiettivo
Il Laboratorio TEPASS intende
affrontare il tema della qualità e
sostenibilità dei prodotti alimentari,
approfondendo alcune tecnologie
abilitanti relative all’alimento,
all’imballaggio e alla loro interazione;
alimento ed imballaggio che, oggi più
che in altri tempi, contribuiscono
insieme a costituire il prodotto
alimentare
Progetto TEPASS: obiettivo
Relativamente all’alimento, il Laboratorio
svilupperà tecnologie per il miglioramento
delle qualità organolettiche e
l’allungamento della shelf-life
Per quanto riguarda l’imballaggio, saranno
analizzate e sviluppate tecnologie per la
produzione di imballaggi ecosostenibili,con
particolare riferimento al packaging
biodegradabile
Progetto TEPASS: attività previste
• OR1: miglioramento delle caratteristiche di sicurezza dell’alimento e lo sviluppo di nuove tecnologie che riducano il rischio di contaminazione, limitando l’uso di conservanti chimici.
• OR2: studio dei processi di irrancidimento e alla individuazione di marcatori per il monitoraggio.
• OR3: valutazione di soluzioni innovative per la sostenibilità ambientale dell’imballaggio alimentare. Caratterizzazione chimico-fisica e delle perfomances dei film plastici di controllo ed innovativi (biodegradabili) oggetto di ricerca (polietilene (PE), polipropilene (PP) con e senza additivo, PLA).
• OR4: applicazione a matrici alimentari di interesse delle aree produttive salumi e surgelati di componenti alimentari “funzionali” che concorrano al mantenimento di uno stato di benessere fisico dei consumatori.
• OR5: valutazione tecnico-economica dei polimeri della OR3 applicati ai prodotti alimentari. Studio della modifica di alcune caratteristiche qualitative di differenti prodotti confezionati con i film plastici tradizionali ed innovativi nel corso della loro shelf-life, delle prestazioni dei film oggetto di studio e di eventuali loro modifiche a seguito dell’utilizzo con i diversi prodotti alimentari. Studi di LCA.
Progetto TEPASS: Interazioni aziende - unità di ricerca
OROGEL
DECO
INFIA
NEGRONI
APOFRUIT
CIRI Cesena
CIRI Ces-Bo
già SITEIA
UNIMORE
OR3
OR2
OR1
Centuria
DemoCenter
Ente
X test
biodegradabilità
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
www.orogel.it
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Parma, 14.10. 2010
Progetto TEPASSAttività del CIRI Cesena
(Centro Interdipartimentale di Ricerca IndustrialeAgro-alimentare)
Santina RomaniAlma Mater Studiorum - Università di Bologna
Centro Interdipartimentale per la Ricerca Industriale (CIRI)Agro-Alimentare - (Tecnopolo Agroalimentare di Cesena)
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
!!CIRI - CIRI - Centro Interdipartimentale di RicercaIndustriale Agro-alimentare
Struttura dedicata, sulla base di accordi tra Ateneo eRegione E.R., alla ricerca industriale in base aprogrammi di ricerca definiti con la regione,
finalità
condurre attività di ricerca industriale e trasferimentotecnologico nell’ambito del Tecnopolo Agro-Alimentare di Forlì-Cesena.
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
1) CIRI: Presentato ufficialmente il22.7 2010
2) Nominato il Direttore e i Referentidelle UU.OO.
3) Tassello di un sistema di Tecnopoliin Romagna con forte vocazione altema delle tecnologie per la qualitàdella vita
Tecnopolo agro-alimentare
Denominazione CIRI Centro Interdipartimentale di Ricerca Industriale Agroalimentare – CIRI Agroalimentare
Piattaforma tecnologica Agroalimentare
Sedi attuali
Cesena Via Ravennate, 933 - area di processo - piano interrato - Officina ex-Opel Cesena Via Ravennate, 933 - area di processo - piano terra - Officina ex-Opel Cesena Via Ravennate 947 - piano terra - ex aula F e guardaroba Bologna Via Irnerio, 48 - piano soppalco 2 vani Bologna Via Massarenti 9 - Padiglione 5 - Piano IV - stanza 3 - ambulatorio di gastroenterologia - studio Prof. Mazzella Bologna Via Zamboni, 18 - I piano Rimini Corso d'Augusto, 237 - II piano - stanza 331 - Palazzo Ruffi
Sede definitiva Tecnopolo di Forlì-Cesena A r e a adiacente a Villa Almerici - Cesena - Comune di Cesena
Forma organizzativa Centro Interdipartimentale di Ricerca dell’Università di Bologna
Direttore Prof.ssa Maria Elisabetta Guerzoni
Referenti Scientifici delle Unità Operative
Prof. Marco dalla Rosa – UO Area di processo, alimenti, consumi e salute Prof.ssa Maria Fiorenza Caboni – UO Bioanalitica, bioattività, microbiologia e valorizzazione di microrganismi a fini industriali
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Il gruppo di ricerca (CIRI Cesena)Il gruppo di ricerca (CIRI Cesena)• Il gruppo di lavoro coinvolto nel progetto TEPASS afferisce al CIRI
Agroalimentare (Unità Operativa Area di processo, alimenti, consumi esalute) e prevalentemente al Dipartimento di Scienze degli Alimenti, istituitonel 2001, avente due sedi, Bologna e Cesena, con sede operativa presso ilCampus di Scienze degli Alimenti in Cesena.
• Referente per il progetto: Prof. Marco Dalla Rosa.
Aree di interesse principali del gruppo diAree di interesse principali del gruppo diricercaricerca• Studi di packaging e caratterizzazione dei materiali di imballaggio; uso di
atmosfere modificate/protettive; studi di shelf-life.
• Ottimizzazione della formulazione degli alimenti e delle condizioni diprocesso per l’ottenimento di prodotti tradizionali e/o innovativi conelevate caratteristiche qualitative.
• Studio di componenti con attività funzionali protettive e disegno di alimentifunzionali.
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Prof. Marco Dalla Rosa, PhDDr. Santina Romani, PhDDr. Pietro Rocculi, PhDDr. Gian Gaetano PinnavaiaProf. Valentina Siracusa (Uni Catania - visiting professor)Dr. Alessandra BordoniDottori di ricercaDr. Emiliano Cocci (assegnista di ricerca CIRI)Dr. Urzula Tylewicz (assegnista di ricerca CIRI)Dr. Federica Balestra (assegnista di ricerca)
Personale coinvolto
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Il progetto TEPASS -TEcnologie Per l’Agroalimentare Sicuro e
SostenibileTEMATICHE: valutazione di soluzioni innovative per la qualità
e sostenibilità ambientale dell’imballaggio alimentare e deiprodotti alimentari, approfondendo alcune tecnologierelative all’alimento, all’imballaggio e alla lorointerazione.
1. Ricerca industriale: scelta e caratterizzazione dei film innovativi
2. Sviluppo sperimentale: applicazioni ai prodotti alimentari nellecondizioni di utilizzo reale
3. Consulenze specialistiche: valutazione biodegradabilità, analisidei costi, LCA
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
U. R. aziendali + U. R. accademicheU. R. aziendali + U. R. accademiche
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Attività del CIRI nel progettoAttività del CIRI nel progetto• APPROCCIO TECNOLOGICO: sviluppo delle attività di
ricerca industriale e di sviluppo sperimentale:
- (OR 3): caratterizzazione chimico-fisica e valutazione delleprestazioni dei materiali di imballaggio di controllo ed innovativi(biodegradabili) oggetto di ricerca;
- (OR 5): studio delle caratteristiche qualitative e di stabilità deiprodotti alimentari confezionati con i film plastici tradizionali edinnovativi nel corso della loro shelf-life, delle prestazioni deifilm oggetto di studio e di eventuali loro modifiche a seguitodell’utilizzo con i diversi prodotti alimentari. Studi di LCA.
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
• APPROCCIO NUTRIZIONALE:
- (OR 4) - applicazione a matrici alimentari di interesse(prodotti surgelati) di ingredienti naturali provenienti dacolture di nicchia (componenti alimentari “funzionali”) adazione antiossidante, antinfiammatoria ecc., checoncorrano al mantenimento di uno stato di benesserefisico dei consumatori.
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
OR 3 -OR 3 - Caratterizzazione chimico-fisica dei filmplastici biodegradabili a confronto con i
materiali tradizionali
Caratterizzazione meccanica, termica, misure dellospessore, della permeabilità ai gas, analisispettroscopiche FTIR, …..
" Risultati attesi: informazioni approfondite relative alleprestazioni dei film ed al loro utilizzo per ilconfezionamento di diversi alimenti in differenticondizioni di stoccaggio.
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Caratterizzazione meccanica:dinamometro “Texture Analyser TA.Hdi” con accessoriospecifico per il test di Tensile Grip (A/TG)
Prelievo campioni (direzione di taglio) secondo le norme ASTM D882 09, ASTM D638
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Parametri ricavati dalle prove meccaniche:- Resistenza massima all’Estensione (Stress: N/mm2)- Allungamento percentuale a Rottura (Strain: %)- Tenacità (area sottesa)- …….
Diagramma sforzo-deformazione
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Caratterizzazione termica: Calorimetro Differenziale aScansione (Perkin-Elmer, Pyris DSC-6)
TermogrammaEnergia assorbita o rilasciata
Tg - Tm - Tc - !H (J/g) - Cristallinità %
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Misure di permeabilità: Permeabilimetro manometricotermostatato (mod.GDP-C, Brugger Feinmechanik)
Determinazione di:- GTR (Gas Transmission Rate): cm3/m2 d bar;- Coefficiente di Diffusione (D: cm2/s); - Solubilità (S: cm3/m2 bar);- Time Lag (s)
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Rappresentazione grafica di curve di permeabilità (a: GTR/t; b: dP/t a 23°C, 100 % CO2)(ISO 15 105-1 and ASTM D1434)Standard test Method for Determining Gas Permeability Characteristics of Plastic Film and Sheeting)
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Misure dello spessore dei film: micrometro digitale mod.DMG Sample Thickness Tester
Micrometro digitaleFinestra di lettura
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Anlisi spettroscopiche FTIR: per individuare la strutturamolecolare dei materiali ed identificarli
Spettro FT-IR, 650-4000 cm-1
Perkin-Elmer-1725-Xspectrophotometer
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
OR 5OR 5 - Studio delle caratteristiche qualitative edi stabilità di alimenti confezionati con imateriali in prova - valutazione dei film
plastici applicati ai prodotti
- studio della modifica di alcune caratteristiche qualitative di differentiprodotti alimentari (prodotti da forno, prodotti vegetali interi e diIV gamma, surgelati) confezionati con i film plastici tradizionali edinnovativi nel corso della loro shelf-life
- studio di eventuali modifiche delle caratteristiche dei materiali diimballaggio utilizzati a seguito del contatto con i diversi prodottialimentari
- analisi dei costi e valutazioni di sostenibilità economica edambientale
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
SHELF LIFE - SHELF LIFE - SL o ± dQ/dt = f (F, P, E)
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Studi sulla shelf-life• Conoscenza dei fenomeni alterativi predominanti• Scelta, come indice della shelf-life, di un attributo di
qualità (quale?): percepibile misurabile, riproducibile,rilevante per quantificare la velocità di deterioramentoquantificare la velocità di deterioramento.
• Quantificazione del livello minimo di qualità chesiamo disposti ad accettare (limite criticolimite critico - tsltsl): equazionicinetiche, modelli di previsione.
• Cinetiche di modificazione dei principali parametri qualitativi• aspetto• colore• texture• ossidazione• coefficienti di respirazione….
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Prove di invecchiamento accelerato(ASLT, Accelerated Shelf Life Test)
Approccio intermedio tra modellazione esimulazione reale.
Viene simulata la conservazione in condizionipiù critiche (fattori estrinseci da accelerare:
T, RH, luce) di quelle reali estrapolando,attraverso modelli matematici, la shelf-life incondizioni reali.
modelli matematici di previsione per descriveremodificazioni e/o velocità di reazioni
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Principali cause/effetti di deterioramento:
" incremento di umiditàumidità e perdite di croccantezzacroccantezza" ossidazione dei grassi: irrancidimentoirrancidimento e alterazioni
del sapore.."" affioramento grassiaffioramento grassi"" rotturerotture: danni estetici"" perditeperdite di aromi e/o vitamine" ……
Prodotti da forno: biscottiProdotti da forno: biscotti
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Prodotti da fornoProdotti da forno
• Sui prodotti confezionati con i film da testare conservati adiverse temperature e per tempi diversi (ASLT) sarannodeterminati:
- umidità (per via ponderale in stufa)
- attività dell’acqua (igrometro a punto di rugiada)
- indice di ossidazione sulla frazione grassa estratta- texture (dinamometro “Texture Analyser TA.Hdi” conaccessorio specifico per il test di consistenza efratturabilità)
- colore (spettrofotocolorimetro, CVS)
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Texture Analyser conThree-point Bend Rig
Tipica curva ottenuta mediante il test di compressione e piegatura
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Principali cause/effetti di deterioramento:
" respirazione" traspirazione" imbrunimenti" cambiamenti di consistenza," perdita di valore nutrizionale," perdita di caratteristiche organolettiche" crescita microbica" ……
Prodotti vegetali interi e di IV gammaProdotti vegetali interi e di IV gamma
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Prodotti vegetali interi e di IV gammaProdotti vegetali interi e di IV gamma• Sui prodotti confezionati con i film da testare conservati a
diverse temperature e per tempi diversi (ASLT) sarannodeterminati:
- coefficiente di respirazione- indice di maturazione (SS/AT)
- colore (spettrofotocolorimetro, Computer Vision System)
- texture (dinamometro “Texture Analyser TA.Hdi” conaccessorio specifico per il test di penetrazione e/o taglio)
- analisi sensoriale- carica microbica
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Principali cause/effetti di deterioramento:
" Parziale scioglimento, migrazione e ridistribuzione di acquascioglimento, migrazione e ridistribuzione di acqua"" disidratazionidisidratazioni"" perdite di pesoperdite di peso" cambiamenti di colore/bruciaturecolore/bruciature (sublimazione di vapore acqueo
dalla superficie)" cambiamenti di consistenzaconsistenza" reazioni enzimaticheenzimatiche" reazioni ossidativeossidative (grassi, pigmenti, vitamine)" degradazione di pigmenti e vitamine" alterazione di caratteristiche organolettiche" diminuzione della qualità nutrizionale (perdite di vitamine ecc.)
Prodotti surgelatiProdotti surgelati
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Prodotti surgelatiProdotti surgelati• Sui prodotti confezionati con i film da testare conservati a
diverse temperature e per tempi diversi (ASLT) sarannodeterminati:
- colore (spettrofotocolorimetro, Computer VisionSystem)
- sostanza secca- acqua congelabile (DSC)
- texture (dinamometro “Texture Analyser TA.Hdi”)
- analisi sensoriale dopo cottura- indice di ossidazione lipidica- ………
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
Valutazione della sostenibilità economica edell’impatto ambientale
• Elaborazione di un’analisi dei costi di produzione degliimballaggi biodegradabili e dei prodotti alimentariconfezionati con questi ultimi al fine di verificare lasostenibilità economica del packaging nelle filiere diriferimento.
• Valutazione dell’utilizzo delle risorse ed evidenziazione equantificazione degli impatti ambientali (LCA): raccolta datinelle varie fasi del ciclo di vita (risorse, materie prime,trasporti, consumi elettrici, termici ecc., rifiuti ed emissioniprodotti..), elaborazione in un software di calcolo dedicato.Individuazione di possibili miglioramenti per garantire lasostenibilità ambientale.
Bologna, 08.06. 2011
Progetto TEPASS
GRAZIE PER LGRAZIE PER L’’ATTENZIONE!!ATTENZIONE!!