workshop Tepass_r2b
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  • 1. Workshop Progetto Distretto TEPASS:Alimenti funzionali e Packaging biodegradabile Bologna, 8 Giugno 2011
  • 2. I TEMPI DELL’INNOVAZIONE L’INNOVAZIONE SI STA VELOCIZZANDO17 Dicembre 1903 20 Luglio 1969 MARTE ? I°volo fratelli Wright Sbarco sulla Luna
  • 3. I TEMPI DELL’INNOVAZIONE Bisogna capire il cambiamento prima Bisogna saper gestire che avvenga l’innovazione tecnologica Non è sufficiente guardare i concorrenti per saper prevedere il cambiamento VANTAGGIO COMPETITIVO : Aerospaziale 23 anni; Energia 10 anni; Chimica 7 anni; Telecomunicazione 2 anni. Alimentare 7 anni.
  • 4. IL CONCETTO DI INNOVAZIONE RICERCA SVILUPPO
  • 5. 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).
  • 6. 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).
  • 7. Progetto TEPASS: partner
  • 8. Progetto TEPASS: Laboratori/Centri coinvoltiCentro Interdipartimentale per la Ricerca Industriale – CIRI Agroalimentare(Tecnopolo Agroalimentare di CesenaAlma Mater Studiorum Università diBologna)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 TecnologiaDemoCenter-Sipe Scarl – Centro per l’Innovazione e il Trasferimentotecnologico
  • 9. 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
  • 10. 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
  • 11. 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.
  • 12. Progetto TEPASS: Interazioni aziende - unità di ricerca Centuria INFIA OROGEL OR3 Ente DECO CIRI Cesena X test biodegradabilità APOFRUIT OR2 CIRI Ces-Bo già SITEIA NEGRONI OR1 UNIMORE DemoCenter
  • 13. GRAZIE PER L’ATTENZIONE www.orogel.it GRAZIE PER L’ATTENZIONE
  • 14. Progetto TEPASS Progetto TEPASS Attività del CIRI Cesena(Centro Interdipartimentale di Ricerca Industriale Agro-alimentare) Santina Romani Alma Mater Studiorum - Università di Bologna Centro Interdipartimentale per la Ricerca Industriale (CIRI) Agro-Alimentare - (Tecnopolo Agroalimentare di Cesena) Bologna,14.10. 2010 Parma, 08.06. 2011
  • 15. Progetto TEPASS !CIRI - Centro Interdipartimentale di Ricerca Industriale Agro-alimentareStruttura dedicata, sulla base di accordi tra Ateneo e Regione E.R., alla ricerca industriale in base a programmi di ricerca definiti con la regione, finalitàcondurre attività di ricerca industriale e trasferimento tecnologico nell’ambito del Tecnopolo Agro- Alimentare di Forlì-Cesena. Bologna, 08.06. 2011
  • 16. Progetto TEPASSTecnopolo agro-alimentare1) CIRI: Presentato ufficialmente il 22.7 20102) Nominato il Direttore e i Referenti delle UU.OO.3) Tassello di un sistema di Tecnopoli in Romagna con forte vocazione al tema delle tecnologie per la qualità della vita Centro Interdipartimentale di Ricerca Industriale Agroalimentare – CIRI Denominazione CIRI Agroalimentare Piattaforma Agroalimentare tecnologica 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 Sedi attuali Bologna Via Massarenti 9 - Padiglione 5 - Piano IV - stanza 3 - ambulatorio di gastroenterologia - studio Prof. Mazzella Bologna Via Zamboni, 18 - I piano Rimini Corso dAugusto, 237 - II piano - stanza 331 - Palazzo Ruffi Tecnopolo di Forlì-Cesena Area adiacente a Villa Almerici - Cesena - Sede definitiva Comune di Cesena Forma organizzativa Centro Interdipartimentale di Ricerca dell’Università di Bologna Direttore Prof.ssa Maria Elisabetta Guerzoni Prof. Marco dalla Rosa – UO Area di processo, alimenti, consumi e salute Referenti Scientifici Prof.ssa Maria Fiorenza Caboni – UO Bioanalitica, bioattività, microbiologia e valorizzazione di delle Unità Operative Bologna, 08.06. 2011 microrganismi a fini industriali
  • 17. Progetto TEPASSIl gruppo di ricerca (CIRI Cesena)• Il gruppo di lavoro coinvolto nel progetto TEPASS afferisce al CIRI Agroalimentare (Unità Operativa Area di processo, alimenti, consumi e salute) e prevalentemente al Dipartimento di Scienze degli Alimenti, istituito nel 2001, avente due sedi, Bologna e Cesena, con sede operativa presso il Campus di Scienze degli Alimenti in Cesena.• Referente per il progetto: Prof. Marco Dalla Rosa.Aree di interesse principali del gruppo diricerca• 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 di processo per l’ottenimento di prodotti tradizionali e/o innovativi con elevate caratteristiche qualitative.• Studio di componenti con attività funzionali protettive e disegno di alimenti funzionali. Bologna, 08.06. 2011
  • 18. Progetto TEPASS Personale coinvoltoProf. 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) Bologna, 08.06. 2011
  • 19. 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 dei prodotti alimentari, approfondendo alcune tecnologie relative all’alimento, all’imballaggio e alla loro interazione.1. Ricerca industriale: scelta e caratterizzazione dei film innovativi2. Sviluppo sperimentale: applicazioni ai prodotti alimentari nelle condizioni di utilizzo reale3. Consulenze specialistiche: valutazione biodegradabilità, analisi dei costi, LCA Bologna, 08.06. 2011
  • 20. Progetto TEPASSU. R. aziendali + U. R. accademiche Bologna, 08.06. 2011
  • 21. Progetto TEPASS Attività del CIRI nel progetto• APPROCCIO TECNOLOGICO: sviluppo delle attività di ricerca industriale e di sviluppo sperimentale: - (OR 3): caratterizzazione chimico-fisica e valutazione delle prestazioni dei materiali di imballaggio di controllo ed innovativi (biodegradabili) oggetto di ricerca; - (OR 5): studio delle caratteristiche qualitative e di stabilità dei prodotti alimentari 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. Bologna, 08.06. 2011
  • 22. Progetto TEPASS• APPROCCIO NUTRIZIONALE: - (OR 4) - applicazione a matrici alimentari di interesse (prodotti surgelati) di ingredienti naturali provenienti da colture di nicchia (componenti alimentari “funzionali”) ad azione antiossidante, antinfiammatoria ecc., che concorrano al mantenimento di uno stato di benessere fisico dei consumatori. Bologna, 08.06. 2011
  • 23. Progetto TEPASSOR 3 - Caratterizzazione chimico-fisica dei film plastici biodegradabili a confronto con i materiali tradizionali Caratterizzazione meccanica, termica, misure dello spessore, della permeabilità ai gas, analisi spettroscopiche FTIR, ….." Risultati attesi: informazioni approfondite relative alle prestazioni dei film ed al loro utilizzo per il confezionamento di diversi alimenti in differenti condizioni di stoccaggio. Bologna, 08.06. 2011
  • 24. Progetto TEPASSCaratterizzazione 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
  • 25. Progetto TEPASSParametri 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
  • 26. Progetto TEPASSCaratterizzazione termica: Calorimetro Differenziale a Scansione (Perkin-Elmer, Pyris DSC-6) Termogramma Energia assorbita o rilasciata Tg - Tm - Tc - !H (J/g) - Cristallinità % Bologna, 08.06. 2011
  • 27. Progetto TEPASSMisure di permeabilità: Permeabilimetro manometrico termostatato (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
  • 28. 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
  • 29. Progetto TEPASSMisure dello spessore dei film: micrometro digitale mod. DMG Sample Thickness Tester Finestra di lettura Micrometro digitale Bologna, 08.06. 2011
  • 30. Progetto TEPASSAnlisi spettroscopiche FTIR: per individuare la struttura molecolare dei materiali ed identificarli Perkin-Elmer-1725-X spectrophotometer Spettro FT-IR, 650-4000 cm-1 Bologna, 08.06. 2011
  • 31. Progetto TEPASS OR 5 - Studio delle caratteristiche qualitative e di stabilità di alimenti confezionati con i materiali in prova - valutazione dei film plastici applicati ai prodotti- studio della modifica di alcune caratteristiche qualitative di differenti prodotti alimentari (prodotti da forno, prodotti vegetali interi e di IV gamma, surgelati) confezionati con i film plastici tradizionali ed innovativi nel corso della loro shelf-life- studio di eventuali modifiche delle caratteristiche dei materiali di imballaggio utilizzati a seguito del contatto con i diversi prodotti alimentari- analisi dei costi e valutazioni di sostenibilità economica ed ambientale Bologna, 08.06. 2011
  • 32. Progetto TEPASSSHELF LIFE - SL o ± dQ/dt = f (F, P, E) Bologna, 08.06. 2011
  • 33. 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 deterioramento. deterioramento• Quantificazione del livello minimo di qualità che siamo disposti ad accettare (limite critico - tsl): equazioni tsl cinetiche, modelli di previsione.• Cinetiche di modificazione dei principali parametri qualitativi• aspetto• colore• texture• ossidazione• coefficienti di respirazione…. Bologna, 08.06. 2011
  • 34. Progetto TEPASS Prove di invecchiamento accelerato (ASLT, Accelerated Shelf Life Test)Approccio intermedio tra modellazione e simulazione reale.Viene simulata la conservazione in condizioni più critiche (fattori estrinseci da accelerare:T, RH, luce) di quelle reali estrapolando, attraverso modelli matematici, la shelf-life in condizioni reali. modelli matematici di previsione per descrivere modificazioni e/o velocità di reazioni Bologna, 08.06. 2011
  • 35. Progetto TEPASS Prodotti da forno: biscottiPrincipali cause/effetti di deterioramento:" incremento di umidità e perdite di croccantezza" ossidazione dei grassi: irrancidimento e alterazioni del sapore.." affioramento grassi" rotture: danni estetici rotture" perdite di aromi e/o vitamine" …… Bologna, 08.06. 2011
  • 36. Progetto TEPASS Prodotti da forno• Sui prodotti confezionati con i film da testare conservati a diverse temperature e per tempi diversi (ASLT) saranno determinati: - 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” con accessorio specifico per il test di consistenza e fratturabilità) - colore (spettrofotocolorimetro, CVS) Bologna, 08.06. 2011
  • 37. Progetto TEPASSTexture Analyser conThree-point Bend Rig Tipica curva ottenuta mediante il test di compressione e piegatura Bologna, 08.06. 2011
  • 38. Progetto TEPASSProdotti vegetali interi e di IV gammaPrincipali cause/effetti di deterioramento:" respirazione" traspirazione" imbrunimenti" cambiamenti di consistenza," perdita di valore nutrizionale," perdita di caratteristiche organolettiche" crescita microbica" …… Bologna, 08.06. 2011
  • 39. Progetto TEPASS Prodotti vegetali interi e di IV gamma• Sui prodotti confezionati con i film da testare conservati a diverse temperature e per tempi diversi (ASLT) saranno determinati: - coefficiente di respirazione - indice di maturazione (SS/AT) - colore (spettrofotocolorimetro, Computer Vision System) - texture (dinamometro “Texture Analyser TA.Hdi” con accessorio specifico per il test di penetrazione e/o taglio) - analisi sensoriale - carica microbica Bologna, 08.06. 2011
  • 40. Progetto TEPASSBologna, 08.06. 2011
  • 41. Progetto TEPASS Prodotti surgelatiPrincipali cause/effetti di deterioramento:" Parziale scioglimento, migrazione e ridistribuzione di acqua" disidratazioni" perdite di peso" cambiamenti di colore/bruciature (sublimazione di vapore acqueo dalla superficie)" cambiamenti di consistenza" reazioni enzimatiche" reazioni ossidative (grassi, pigmenti, vitamine)" degradazione di pigmenti e vitamine" alterazione di caratteristiche organolettiche" diminuzione della qualità nutrizionale (perdite di vitamine ecc.) Bologna, 08.06. 2011
  • 42. Progetto TEPASS Prodotti surgelati• Sui prodotti confezionati con i film da testare conservati a diverse temperature e per tempi diversi (ASLT) saranno determinati: - colore (spettrofotocolorimetro, Computer Vision System) - sostanza secca - acqua congelabile (DSC) - texture (dinamometro “Texture Analyser TA.Hdi”) - analisi sensoriale dopo cottura - indice di ossidazione lipidica - ……… Bologna, 08.06. 2011
  • 43. Progetto TEPASS Valutazione della sostenibilità economica e dell’impatto ambientale• Elaborazione di un’analisi dei costi di produzione degli imballaggi biodegradabili e dei prodotti alimentari confezionati con questi ultimi al fine di verificare la sostenibilità economica del packaging nelle filiere di riferimento.• Valutazione dell’utilizzo delle risorse ed evidenziazione e quantificazione degli impatti ambientali (LCA): raccolta dati nelle varie fasi del ciclo di vita (risorse, materie prime, trasporti, consumi elettrici, termici ecc., rifiuti ed emissioni prodotti..), elaborazione in un software di calcolo dedicato. Individuazione di possibili miglioramenti per garantire la sostenibilità ambientale. Bologna, 08.06. 2011
  • 44. Progetto TEPASSGRAZIE PER L’ATTENZIONE!! Bologna, 08.06. 2011