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Accordo di Programma Quadro (APQ) Ricerca Scientifica e Innovazione Tecnologica nella Regione Calabria – I atto integrativo - Azione 3 Sostegno alla domanda di innovazione nel settore alimentare

Dott.ssa Amalia Piscopo

“Tecniche innovative per il confezionamento delle provole” Workshop nello stato di avanzamento del progetto Reggio Calabria , 25 Gennaio 2011 ore 10:30 Aula Seminari - Facoltà di Agraria- Località Feo di Vito


Il Confezionamento “Disciplina il cui compito è assicurare la consegna del prodotto al consumatore finale, con la garanzia che quest’ultimo lo riceva nelle migliori condizioni intese per il suo uso (Lockhart, 1997) Package

PACKAGING

Packing

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“Gradi” packaging  Primario

Protezione

 Secondario  Terziario

Distribuzione Assemblamento

 Quaternario

Movimentazione

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Funzioni Contenimento Protezione

Reazioni di deterioramento

Funzionalità Comunicazione SHELF- LIFE "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


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Materiali di confezionamento  Plastici  Edibili di derivazione biologica  Cellulosici  Metallici  Vetro  Attivi e “intelligenti” "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Materiali plastici “Composti organici macromolecolari, ricavati da molecole di peso molecolare inferiore o da modificazioni chimiche di macromolecole naturali� Struttura

POLIMERO

Peso molecolare

Composizione CristallinitĂ 

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Struttura molecolare  Omopolimeri  Eteropolimeri

- Copolimeri - Terpolimeri

 Lineari >

Termoplastici (2/3)  Reticolati > Termostabili

 Polimerizzazione per addizione  Polimerizzazione per condensazione

Materiali termoplastici Materiali termoplastici Plastiche termostabili

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PESO MOLECOLARE Grado di polimerizzazione x Peso molecolare monomero

CRISTALLINITA’ Piccole “isole” cristalline circondate da materiale amorfo

Trasparenza

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Struttura chimica  Poliolefine  Copolimeri dell’etilene  Olefine sostituite  Poliesteri  Policarbonati  Poliammide  Poliacrilonitrile  Cellulosa rigenerata

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POLIOLEFINE  LDPE (Polietilene a bassa densità)  LLDPE (Polietilene lineare a bassa

densità)  HDPE (Polietilene ad alta densità)  Polietilene irradiato  PP (Polipropilene)  Metalloceni "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


LDPE (Polietilene a bassa densità) Il più usato per il confezionamento (film , contenitori)  Buona resistenza a trazione, scoppio e urti;  Resistenza a T < -60°C;  Eccellente barriera all’acqua

NO AI GAS

e al vapor acqueo  Buona capacità di saldatura  Sensibile all’ESC (Environmental Stress Cracking) da parte di oli vegetali ed essenziali "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


LLDPE (Polietilene lineare a bassa densità)  Più forte , più cristallino, più rigido  Resistente a perforazione, lacerazione

Migliore resistenza chimica, maggiore lucentezza e maggiore resistenza a ESC

HDPE (Polietilene ad alta densità) Prodotto con tecnologia a basse pressioni, lineare con alto grado di cristallinità, più rigido e duro dell’LDPE.

POLIETILENE IRRADIATO: Eccezionale resistenza all’allungamento, cristallinità ridotta, termoretraibile

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POLIPROPILENE PiĂš utilizzato in forma isotattica Cristallino con buona resistenza chimica e al calore, non adatto per cottura OPP (Polipropilene orientato) migliore per trasparenza, resistenza a tensione e come barriera allâ&#x20AC;&#x2122;umiditĂ  "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


COPOLIMERI DELL’ETILENE EVA (Etilen-vinil-acetato) : copolimero a base di VA (acetato di vinile) >%VA >resistenza >elasticità > impermeabilità ai gas e umidità > trasparenza EVOH (Etilen-vinil-alcool): notevole barriera a gas, odori e aromi

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OLEFINE SOSTITUITE  PS (Polistirene): Buona barriera ai gas, scarsa al vapor acqueo Coestruso con EVOH e PVC nella produzione di termoformati  PVC (Polivinilcloruro): In film sottili con plastificanti No barriera ai gas; Sì al vapor d’acqua

Senza plastificanti è piuttosto rigido e termoformato "Tecniche innovative pe il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Poliesteri

Prodotti per condensazione C-O-C

• PET (Polietilentereftalato): Lineare e trasparente. Biorientato nei film impiegati  Notevole resistenza alla tensione  Eccellente resistenza chimica  Leggerezza/elasticità Coestruso con LDPE o  Resistenza a T comprese tra -60 °C e 220 ° C PVC (avvolgimento)

• PEN (Polietilenenaftalato): Semicristallino, più rigido del PET. Migliore barriera a CO2 , O2 e al vapor acqueo Ottimo per il riempimento a caldo, per le bevande e per gli alimenti sensibili all’O2 "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


PA (Poliammide) Ottenuti da condensazione di monomeri contenenti un gruppo amminico e di acidi con gruppi carbossilici Nylon 6 e Nylon 11 nei principali film per confezionamento Permeabili a vapor acqueo, termoformabili, resistenti Accoppiate con LDPE e EVA per aumentare la barriera allâ&#x20AC;&#x2122;umiditĂ  nel sottovuoto di carni e formaggi "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Cellulosa rigenerata (Cellophane) Dall’unione dei termini “”cellulosa” e “diaphane” (= trasparente)

Asciutta è impermeabile ai gas, agli oli e ai grassi Impiegata previa verniciatura •Impermeabilità all’umidità In competizione con BOPP ma •Macchinabilità esclusiva per prodotti chiusi •Ritenzione di aromi •Permeabilità all’O2 per torsione "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Materiali edibili Ricavati da fonti rinnovabili annualmente

Maggiore sostenibilità  Film: formati in precedenza  Vernici: filmano dopo il contatto con l’alimento (cere, collagene, coperture di zucchero o cioccolato)

RITARDANO MIGRAZIONE UMIDITÀ, TRASPORTO DI GAS, TRATTENGONO AROMI, APPORTANO ADDITIVI

 Ingestione  Degradazione più rapida  Miglioramento caratteristiche organolettiche  Aumento del valore nutritivo  Impiego nei poliaccoppiati "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Materiali di derivazione biologica Da biomasse

Biopolimeri

da monomeri bioderivati

Da microrganismi

Polisaccaridi (amido e cellulosa); Proteine (caseina, collagene)

PLA PHA PHB

PLA packaging sicuro per la migrazione di composti nocivi e in assenza di luce "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Materiali di derivazione biologica Proprietà •Migliori proprietà barriera ai gas, ai grassi e agli odori •Simili per resistenza ai polimeri sintetici

Maggiore utilizzo futuro nel confezionamento di alimenti che “respirano”

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Imballaggi attivi ed “intelligenti” “Imballaggio in cui sono stati aggiunti volontariamente dei costituenti ausiliari o nel materiale di confezionamento o nello spazio di testa del contenitore per migliorare la performance del sistema di confezionamento” •Assorbitori

O2 etilene aromi/odori

•Emettitori di antiossidanti antimicrobici

Imballaggi “intelligenti”: RipeSense® Indicatori t-T Chiusure per vuoto

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Sistemi di confezionamento Avvolgimento (Atmosfera normale) Sottovuoto Atmosfera modificata (M.A.P.)

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Avvolgimento (“incartamento”) Impiegato per alcune categorie di alimenti (prodotti freschi, affettati, formaggi molli, burro)

o come confezionamento estemporaneo in ambito casalingo o sui banchi della gastronomia MATERIALI UTILIZZATI: CELLULOSICI, FILM PLASTICI, ACCOPPIATI CARTA/PLASTICA, FOGLIA DI ALLUMINIO, FILM ESTENSIBILI (CLING FILM) Limiti alluminio: Corrosione da acidità Corrosione da salinità

pH < 3,5

Bassa T Buio Adesione

ALTERAZIONI SENSORIALI

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Svantaggi: se incarto non è adeguato  effetto protettivo modesto Vantaggi: se incarto aderente  ridotta perdita di peso, ridotto irraggiamento luminoso, inibizione dello sviluppo microbico superficiale Forma confezionamento: Buste Sacchetti Vaschette Caratteristiche: Saldabilità, inerzia nel contatto con l’alimento (alimentarietà), consistenza, impermeabilità, bassi costi di produzione e adeguata protezione "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Confezionamento sottovuoto Estrazione dell’ aria nella confezione con una sua successiva chiusura ermetica, in modo che l’ O2 ed eventuali contaminanti chimici e batteriologici non possano danneggiare l’ alimento. Materiali impiegati: sacchetti o vassoi preformati in PET o HDPE

In abbinamento a refrigerazione possibilità di contenimento di batteri anaerobi "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Confezionamento in atmosfera modificata (M.A.P.) Modificazione della composizione in gas dell’ atmosfera interna alla confezione in cui è contenuto il prodotto, allo scopo di controllare così le reazioni chimiche enzimatiche ed i processi microbiologici che interessano l’ alimento stesso.

Operazione tecnologica di supporto , no mezzo di risanamento Non vi sono rischi per la salute, nessun residuo, esclusivamente gas innocui presenti naturalmente nell'atmosfera. "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Gas impiegati nella M.A.P.:  Azoto (N2) - gas inerte , non esercita nessuna azione batteriostatica. Indicato per frutta secca, caffè, patatine, e la maggior parte dei prodotti secchi;  Anidride Carbonica (CO2) - gas che esplica una forte funzione batteriostatica collegata alla presenza di acqua e/o grassi nell’alimento e dalla temperatura di conservazione perché si solubilizza nel prodotto. Indicato per paste alimentari, pollo, pizze, prodotti da forno, e alcuni prodotti lattiero-caseari;  Ossigeno (O2) - gas utilizzato solo ad alte concentrazione per mantenere vivo il colore rosso della carne e a concentrazioni intorno al 10% è particolarmente indicato per alcuni prodotti lattiero-caseari (gorgonzola) al fine di sostenere il metabolismo respiratorio delle muffe  Elio (He) - gas utilizzato per rilevare le fughe dalle confezioni alimentari;  Argon (Ar) - caratteristiche chimico fisiche molto simili al Biossido d'Azoto ma come molecola molto più pesante. Viene preferito all’azoto per eliminare l’ossigeno dalle confezioni;  Biossido d'Azoto (N2O) - gas utilizzato esclusivamente per la propulsione della panna spray "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Rispetto alle tecniche più tradizionali (in aria o sottovuoto), il MAP offre un’eccellente garanzia per una totale conservazione del prodotto alimentare, senza tuttavia rinunciare alle caratteristiche di attrattività degli imballaggi tradizionali. Il materiale usato deve essere ad alta barriera (pellicole e vaschette multistrati plastiche o metallizzate)

PE, PP, PVC, PET e PET metallizzato, PA, EVA, e EVOH.

“ANTIFOG”

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Il Formaggio Prodotto ottenuto dalla coagulazione acida o presamica del latte intero o parzialmente scremato o scremato, oppure dalla crema in seguito a, anche facendo uso di fermenti e di sale da cucina". •Coagulazione •Sineresi •Salatura •Stagionatura "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Classificazione formaggi Tempo di maturazione  Freschi  Semi-stagionati  Stagionati

Consistenza  Molli  Semimolli  Duri

Temperatura cagliata  Pasta cruda  Pasta semicotta  Pasta cotta "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


I formaggi a pasta filata La filatura del formaggio consiste in tre fasi: •Taglio della cagliata matura sgrondata dal suo siero; •Sua fusione con acqua calda (80-95 °C) •Stiratura della massa caseosa allo stato fuso Nella filatura manuale le due fasi di fusione e allungamento sono effettuate congiuntamente "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


I formaggi a pasta filata: la Provola Formaggio generalmente a base di latte vaccino, a pasta cruda e filata Il nome deriverebbe da â&#x20AC;&#x153;provaâ&#x20AC;?, il vocabolo che indicava la quantitĂ  di pasta prelevata durante la lavorazione per controllare il grado di filatura del formaggio. Alla fine della stagionatura, possono essere trattate in superficie con paraffina, che serve per preservare il prodotto da una ulteriore perdita di umiditĂ  e da altri agenti esterni. "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Problematiche produzione Stagionatura

Crescita batteri lattici Aerobi e alotolleranti

Lavorazione e Inizio stagionatura

pH â&#x2C6;ź 5

Stagionatura

aumento del pH

IRRANCIDIMENTO OSSIDATIVO

CRESCITA MUFFE E LIEVITI REAZIONI ENZIMATICHE

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Stabilità formaggio  pH

 aw

 luce FOTOSSIDAZIONE

PACKAGING La riduzione del contenuto di O2 nello spazio di testa del formaggio confezionato sotto vuoto o in atmosfera modificata con un alto contenuto di N2:CO2, può portare ad una riduzione dell’ossidazione indotta dalla luce e dell’auto-ossidazione "Tecniche innovative per il confezionamento delle provole" Workshop nello stato di avanzamento del progetto


Requisiti per il confezionamento dei formaggi Protezione da: LUCE

 Degradazione lipidica  Degradazione vitaminica  Denaturazione proteica

Sapori spenti e/o decolorazione

OSSIGENO

Degradazione ossidativa dei lipidi Crescita microbica

PERDITA DI UMIDITA’

No essiccamento superficiale Mantenimento plasticità prodotto

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Confezionamento formaggi Il Sottovuoto La durata di conservazione dei formaggi è variabile da qualche giorno per i formaggi freschi a poche settimane per quelli stagionati. Il problema principale è dato dalle muffe, le cui spore possono proliferare soprattutto se vi è elevata umidità. Ciò si evita appunto confezionando in sottovuoto, che può anche impedire l’ essiccamento superficiale ed eventuali ossidazioni del prodotto. Freschi Semi-stagionati Stagionati

2 settimane 2-3 mesi oltre 6 mesi

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Confezionamento formaggi Lâ&#x20AC;&#x2122;Atmosfera modificata Molti formaggi durante la loro maturazione e conservazione determinano una fisiologica produzione di CO2 ed un moderato consumo dâ&#x20AC;&#x2122;O2, come se respirassero. Perciò una atmosfera adeguata (10-30% di CO2 ed il rimanente in N2) non danneggia i prodotti caseari e non presenta un rischio per il consumatore in quanto sono un prodotto naturale della loro maturazione. M.A.P.

Protezione da ammuffimento e alterazioni organolettiche

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Scelta confezionamento idoneo PROPRIETA’

FINALITA’

 Barriera al vapor acqueo

No calo peso e parziale essiccamento

 Barriera ai gas e agli aromi

Ritenzione flavour tipico

 Antifog

Visibilità prodotto

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GRAZIE PER LA CORTESE ATTENZIONE

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Il Confezionamento dei prodotti caseari