Il servizio offerto dal CIRI Agroalimentare consiste nel fornire un valido supporto alle aziende per il miglioramento e l'ottimizzazione della shelf-life dei prodotti alimentari effettuato attraverso lo studio e il controllo dei principali fenomeni alterativi di tipo dinamico, in relazione all'influenza di parametri di processo e di conservazione sulla loro durabilità, anche in congiunzione con tecnologie di confezionamento. Gli studi di shelf-life vengono effettuati sia su prodotti tradizionali che innovati per formulazione, tecnologie di trasformazione e packaging.
Nell'ambito di tale servizio il CIRI Agroalimentare svolge attività di analisi di tipo chimico, chimico-fisico, organolettico e microbiologico sugli alimenti oggetto di studio; vengono inoltre effettuate analisi di caratterizzazione dei materiali flessibili d'imballaggio in relazione alle interazioni prodotto-imballaggio che possono avvenire durante lo stoccaggio.

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Laboratorio
Referenti
Santina Romani
Pietro Rocculi
Urszula Tylewicz
Area di specializzazione
Agroalimentare
Keyword
Studi di Shelf-life
Innovazione di prodotto
Tecnologie di Packaging
Qualità degli alimenti
Camere climatiche utilizzate per le prove di shelf-life Camere climatiche utilizzate per le prove di shelf-life
Descrizione prodotto

Alimenti confezionati in materiali tradizionali ed innovativi vengono sottoposti ad analisi chimiche, chimico-fisiche, microbiologiche e sensoriali nel corso della conservazione per valutare l'adeguatezza e l'influenza dell'imballaggio e delle condizioni ambientali di stoccaggio sulle loro principali caratteristiche qualitative. Grazie a studi di shelf-life effettuati in condizioni di conservazione reali o accelerate (ASLT) e all'applicazione di modelli matematici di previsione si ottengono risposte utili per valutare il deterioramento qualitativo di alimenti confezionati durante la loro vita commerciale.
Per ottimizzare le condizioni di packaging possono essere studiate, nel corso della shelf-life dei prodotti, le modificazioni delle caratteristiche meccaniche, chimico-fisiche e di permeazione ai gas degli imballaggi, a seguito delle interazioni tra questi e gli alimenti oggetto di studio, valutando anche eventuali fenomeni di migrazione.

Aspetti innovativi

Attraverso un approccio di tipo trasversale che al contempo considera tutte le possibili interazioni tra alimento, caratteristiche della confezione e dell'ambiente all'interno e all'esterno della stessa (temperatura, umidità, gas) è possibile valutare la shelf-life di diversi prodotti alimentari.
L'approccio di studio utilizzato prevede le seguenti fasi:
- scelta di un attributo di qualità rilevante per quantificare la velocità di deterioramento;
- descrizione delle cinetiche di modificazione dello stesso attraverso l'applicazione di specifici modelli matematici.

Applicazioni

Gli studi sulla shelf-life packaging-dipendente possono essere applicati a tutte le categorie di alimenti confezionati. Essi risultano importanti per un'azienda alimentare nei casi di: sviluppo di nuovi prodotti; validazione/ottimizzazione di processi; certificazione dei sistemi di qualità.
Anche le aziende che operano nel settore del packaging alimentare possono avvalersi dei risultati di tali studi al fine di valutare l'idoneità di imballaggi tradizionali ed innovativi nel mantenimento e prolungamento delle caratteristiche qualitative di prodotti alimentari durante la conservazione.

Decadimento della qualità  vs temperatura e tempo di conservazione Decadimento della qualità vs temperatura e tempo di conservazione
Esempio di applicazione

Valutazione della shelf-life di biscotti confezionati in tre diversi tipi di imballaggio

Descrizione applicazione e risultati

I biscotti oggetto di studio erano stati confezionati in tre diverse tipologie di packaging flessibile multistrato, uno standard e due innovativi biodegradabili. Le condizioni ambientali adottate per i test di shelf-life accelerata sono state le seguenti: 25°C, 35°C, 45°C e 50% UR per un periodo di circa 100 giorni. A diversi intervalli di tempo sono state monitorate le modificazioni a carico delle principali caratteristiche qualitative dei biscotti diversamente confezionati.
Le analisi svolte sono state: analisi dei gas nello spazio di testa delle confezioni, umidità, attività dell'acqua, texture, numero di perossidi della frazione grassa, determinazione dei composti volatili dello spazio di testa. L'effetto della temperatura sulla velocità delle reazioni considerate è stata determinata applicando l'equazione di Arrhenius.
I biscotti in imballaggio con PLA hanno subito una maggiore idratazione durante lo stoccaggio per un probabile fenomeno di permeazione di umidità attraverso questo tipo di confezione.
L'evoluzione dell'ossidazione non è stata influenzata dai diversi tipi di imballaggio ma dalle caratteristiche della matrice e dalle condizioni di stoccaggio.
Il secondo tipo di imballaggio biodegradabile è risultato idoneo al confezionamento dei biscotti, garantendo una shelf-life analoga a quella del controllo.

Partner coinvolti

Azienda del settore

Tempi di realizzazione
5 mesi comprensivi di elaborazione dati
Livello di maturità tecnologica
TRL 5 - tecnologia validata in ambiente rilevante
Valorizzazione applicazione

I risultati ottenuti hanno permesso all'azienda di acquisire conoscenze sulle prestazioni di materiali d'imballaggio innovativi e di ottimizzare le condizioni di stoccaggio.
Parte dei risultati ottenuti sono stati oggetto di tesi di laurea, pubblicazioni scientifiche e di comunicazioni a congressi scientifici.

Cinetiche di assorbimento di acqua in diversi campioni di biscotti durante la conservazione a 25°C Cinetiche di assorbimento di acqua in diversi campioni di biscotti durante la conservazione a 25°C