1 Δείκτες ΤΤΙ: Ιστορία ενός προϊόντος από την παραγωγή στην κατανάλωση σε μια έξυπνη ετικέτα Πέτρος Ταούκης European Commission FP7 Capacities Program IQ-Freshlabel Workshop Έξυπνη συσκευασία: Οφέλη του καταναλωτή από τις νέες τεχνολογίες σήμανσης τροφίμων ΕΚΠΟΙΖΩ-ΕΜΠ, Τετάρτη 17/04/2013 Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων 1 2 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Το σύνολο των χαρακτηριστικών που διαφοροποιεί ομοειδή προϊόντα και καθορίζει το βαθμό αποδοχής από τους καταναλωτές ή χρήστες IQ-Freshlabel Workshop 2 3 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Τα τρόφιμα είναι συστήματα βιολογικά και φυσικοχημικά ενεργά ⇓ Πεπερασμένος χρόνος αποδεκτής ποιότητας ΔΙΑΤΗΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ (Shelf life) IQ-Freshlabel Workshop 3 4 Ο σύγχρονος καταναλωτής απαιτεί προϊόντα με άριστα οργανοληπτικά και διατροφικά χαρακτηριστικά, ελάχιστη επεξεργασία, χωρίς πρόσθετα με άριστη αλλά όχι περιττή συσκευασία αλλά ταυτόχρονα απόλυτα ασφαλή, με μέγιστη διάρκεια ζωής και ευκολία στη προετοιμασία και τη χρήση και όλα αυτά στο ελάχιστο κόστος. IQ-Freshlabel Workshop 4 5 Η υλοποίηση φαινομενικά αντικρουόμενων και συνεχώς αναθεωρούμενων απαιτήσεων μπορεί να επιτευχθεί μόνον με συστηματική εφαρμογή της τρέχουσας επιστημονικής γνώσης και βιομηχανικής τεχνογνωσίας μαζί με ανάπτυξη καινοτομίας για την βελτιστοποίηση όλων των παραμέτρων σχεδιασμού, επεξεργασίας και συσκευασίας IQ-Freshlabel Workshop 5 6 Νέες τεχνολογίες παραγωγής και τεχνικές συσκευασίας - «Έξυπνη» και «ενεργή» συσκευασία IQ-Freshlabel Workshop 6 ΕΞΥΠΝΗ ΣΥΣΚΕΥΑΣΙΑ - ΕΝΕΡΓΗ ΣΥΣΚΕΥΑΣΙΑ H δρώσα ή ενεργή συσκευασία (active packaging) επιδρά και μεταβάλλει τις συνθήκες του συσκευασμένου τροφίμου για να αυξήσει τη διάρκεια ζωής ή να βελτιώσει την ασφάλεια ή τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά του. Η έξυπνη συσκευασία (intelligent or smart packaging) παρακολουθεί τις συνθήκες του συσκευασμένου τροφίμου και δίνει πληροφορίες για την ποιοτική κατάσταση του τροφίμου κατά τη διάρκεια της διανομής και της συντήρησης IQ-Freshlabel Workshop 7 7 ΔΙΑΤΗΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ή χρόνος ζωής (Shelf-life): 8 η χρονική περίοδος κατά την διάρκεια της οποίας η κατανάλωση του τροφίμου είναι ασφαλής και η ποιότητα του αποδεκτή από το καταναλωτικό κοινό. Χρόνος Ελάχιστης Διατηρησιμότητας ΟΔΗΓΙΑ 79.112.ΕΟΚ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ ΕΕ 1169/2011 ΑΡΘΡΟ 2 παρ.2 «ημερομηνία ελάχιστης διατηρησιμότητας ενός τροφίμου»: η ημερομηνία μέχρι την οποία το τρόφιμο διατηρεί τις ιδιαίτερες ιδιότητές του σε κατάλληλες συνθήκες αποθήκευσης· ιη) ΔΙΑΤΗΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ 8 ΔΙΑΣΦΑΛΙΣΗ ΥΨΗΛΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕΧΡΙ ΤΟΝ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ 9 ΔΙΑΚΙΝΗΣΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Pro duc er Schools... Hospital ΛΙΑΝΕΜΠΟΡΙΟ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗΣ Από την παραγωγή στον καταναλωτή 9 ΔΙΑΣΦΑΛΙΣΗ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕΧΡΙ ΤΟΝ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ 10 Οι συνθήκες που υφίστανται τα προϊόντα μπορεί να αποκλίνουν από τις συνιστώμενες στις προδιαγραφές του προϊόντος Δυσκολία παρακολούθησης και καταγραφής των συνθηκών διακίνησης + Μεγάλη επίδραση του χρονο-θερμοκρασιακού ιστορικού στην ποιότητα και διατηρησιμότητα του τροφίμου ⇓ ΑΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑΣ ΖΩΗΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ 10 ΑΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑΣ ΖΩΗΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ο καθορισμός της διάρκειας ζωής βασίζεται συνήθως σε υποθέσεις είτε μιας αναμενόμενης μέσης θερμοκρασίας συντήρησης για το τρόφιμο, είτε ενός δυσμενούς σεναρίου θερμοκρασίας έκθεσης Country Max Temperature (0C) Belgium 7 Denmark 5 Finland 8 France </=4 Spain 0 to 3 UK 8 Netherlands 7 Sweden <8 11 11 ΑΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑΣ ΖΩΗΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ο καθορισμός της διάρκειας ζωής βασίζεται συνήθως σε υποθέσεις είτε μιας αναμενόμενης μέσης θερμοκρασίας συντήρησης για το τρόφιμο, είτε ενός δυσμενούς σεναρίου θερμοκρασίας έκθεσης ⇓ Η αναγραφόμενη ημερομηνία λήξης του τροφίμου μπορεί να μην ανταποκρίνεται την πραγματική ποιότητά του Στις περιπτώσεις ορθής συντήρησης έχουμε απόρριψη καλών προϊόντων λόγω «λήξης» τους και σε περιπτώσεις κακής συντήρησης, προϊόντα μη αποδεκτά πριν την ημερομηνία ανάλωσης 12 12 ΑΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑΣ ΖΩΗΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Πρακτική λύση θα αποτελούσε η «έξυπνη συσκευασία» που επιτρέπει την παρακολούθηση του ιστορικού ποιότητας του κάθε προϊόντος και με βάση αυτό τη βελτίωση της διαχείρισης του στην ψυκτική αλυσίδα. Η έξυπνη συσκευασία φέρει ενσωματωμένους δείκτες ποιότητας, έμμεσους ή άμεσους. 13 13 ΕΞΥΠΝΗ ΣΥΣΚΕΥΑΣΙΑ 14 ΑΜΕΣΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ 14 15 Δείκτης σύστασης αερίων συσκευασίας ΟΞΥΓΟΝΟ (O2) Δείκτης ακεραιότητας-κλεισίματος Δείκτης σωστής πλήρωσης MAP Διατήρηση ακεραιότητας Δείκτης κακομεταχείρισης Δείκτης ανοίγματος συσκευασίας ΔΙΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ (CO2) Δείκτης σωστής πλήρωσης MAP Δείκτης μικροβιακής ανάπτυξης Τυπωμένος δείκτης Οξυγόνου/ VTT Χαμηλό κόστος Όχι ξεχωριστή ετικέτα Εφαρμόζεται κατά τη συσκευασία (ink jet) Οπτικά αναγνώσιμος Δείκτης ακεραιότητας/ ορθής μηχανικής μεταχείρισης στη ψυκτική αλυσίδα Δείκτης διατηρησιμότητας μετά το άνοιγμα από τον καταναλωτή 15 16 Πτητικές ενώσεις/ δείκτες Κατά τη μικροβιακή και χημική αλλοίωση παράγονται πτητικές και μη πτητικές ενώσεις Δείκτες ποιότητας ευπαθών προϊόντων (κρέας, ψάρι, πουλερικά, κομμένα λαχανικά, έτοιμα γεύματα) Μεταβολίτες που μεταβάλλουν το pH Αζωτούχες ενώσεις (π.χ. βιογενείς αμίνες) Θειούχες ενώσεις αιθανόλη Διακετύλιο ripeSenseTM (Jenkins Group, NZ) Πτητικά που παράγονται κατά την ωρίμανση του προϊόντος 16 Raflatac® Pro Label – οπτικός δείκτης φρεσκότητας πουλερικών • Νανοεπίστρωση αργύρου αντιδρά με υδρόθειο και σχηματίζει θειούχο άργυρο •→ οπτικά αναγνώσιμη χρωματική μεταβολή από καστανό σε διαφανές •Η ευαισθησία του δείκτη μπορεί να ρυθμιστεί μεταβάλλοντας την επίστρωση του αργύρου H2S Ind 1 Ind 2 0 1.6 µg/l 3.2 µg/l 8 µg/l 16 µg/l 32 µg/l Smolander et al. (2004) WO2004102185 80 µg/l 17 17 18 Ανίχνευση παρουσίας παθογόνων Αρχή βασισμένη σε ανοσοχημικές αντιδράσεις Συστήματα ανίχνευσης παθογόνων ενσωματωμένα στο υλικό συσκευασίας (precommercial systems) Toxin Alert Sira Technologies 18 19 ΕΞΥΠΝΗ ΣΥΣΚΕΥΑΣΙΑ ΕΜΜΕΣΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ 19 20 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ: ΚΑΘΟΡΙΣΤΙΚΟΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ Είναι γενικά αποδεκτό από την Ευρωπαϊκή βιομηχανία, το λιανεμπόριο, τις ελεγκτικές αρχές αλλά και από τους καταναλωτές ότι οι συνθήκες στη ψυκτική αλυσίδα επηρεάζουν την ποιότητα των προϊόντων τροφίμων. 20 21 Αδύναμοι κρίκοι της ψυκτικής αλυσίδας 8% 26% 20 15% 15 < 4°C 4°C<T< 6°C 6°C<T< 8°C 8°C<T< 10°C 10°C<T< 12°C 10 5 23% 0 Λιανική πώληση 17 15 13 11 9 7 5 3 28% Οικιακά ψυγεία Θερμοκρασιακές συνθήκες στην αλυσίδα διακίνησης 21 Αδύναμοι κρίκοι στην αλυσίδα διακίνησης 22 Ηλεκτρονικά καταγραφικά 1ο στάδιο της έρευνας: Τα καταγραφικά σφραγίστηκαν σε συσκευασίες Στάλησαν σε SuperMarkets της Κρήτης, Αθήνας Ρόδου, Θεσ/νίκης, Ιωαννίνων Έρευνα για τις θερμοκρασιακές συνθήκες της ψυκτικής αλυσίδας (1) 22 4 4 temperature temperature 23 3 2 1 0 -1 4000 3 2 1 0 -1 6000 8000 10000 12000 4000 6000 8000 time (min) Θερμοκρασιακές συνθήκες στους εμπορικούς ψύκτες 10000 12000 time (min) 23 Διακυμάνσεις στο οικιακό ψυγείο 2ο στάδιο της έρευνας: 4 data loggers μοιράστηκαν τυχαία σε καταναλωτές για καταγραφή των διακυμάνσεων στο ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ του ψυγείου 1 2 3 4 1: πάνω ράφι 2: μεσαίο ράφι 3: κάτω ράφι 4: πόρτα Ηλεκτρονικοί καταγραφείς Έρευνα για τις θερμοκρασιακές συνθήκες της ψυκτικής αλυσίδας (2) 24 24 temperature 15 UP DOWN 25 MIDDLE DOOR 10 5 0 -5 temperature 0 1000 6.5 2000 3000 4000 time (min) 5.5 4.5 3.5 2.5 1.5 50 550 1050 1550 2050 2550 3050 time (min) Θερμοκρασιακές συνθήκες στο εσωτερικό του οικιακού ψυγείου 25 26 30 25 20 15 10 5 0 upper shelf middle shelf lower shelf door 12.0 10.8 9.7 8.5 7.3 6.2 5.0 3.8 2.7 1.5 0.3 -0.8 -2.0 Θερμοκρασιακές συνθήκες στο εσωτερικό του οικιακού ψυγείου 26 ΔΙΑΚΙΝΗΣΗ ΚΑΤΕΨΥΓΜΕΝΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ % των περιπτώσεων Κλειστοί κάθετοι καταψύκτες ΕΛΛΑΔΑ ΙΤΑΛΙΑ ΠΟΡΤΟΓΑΛΙΑ ΙΣΠΑΝΙΑ 50 40 30 Οικιακοί καταψύκτες 7% 8% 4% 13% 19% 20 10 > -12°C -27°C ως -23°C -23°C ως -19°C -19°C ως -15°C -11°C ως -7°C 0 -18°C ως -15°C ως -15°C -12°C -31°C ως -27°C -15°C ως -11°C 19% < -18 °C 27 -7°C ως -3°C 30% ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΨΥΚΤΙΚΗ ΑΛΥΣΙΔΑ Ψυκτική αλυσίδα τροφίμων: Ανάγκη καταγραφής & συλλογής δεδομένων θερμοκρασιακών συνθηκών 28 Ευρωπαϊκό ερευνητικό πρόγραμμα FRISBEE Συλλογή χρονοθερμοκρασιακών δεδομένων Διαφορετικές χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης Μεγάλο εύρος ψυγμένων & κατεψυγμένων τροφίμων 1η Συστηματική προσπάθεια να αναπτυχθεί μια βάση δεδομένων Βιομηχανία τροφίμων FRISBEE http://www.frisbee-project.eu/coldchaindb.html Λιανεμπόριο Καταναλωτές Ερευνητικοί φορείς 28 Ψυκτική αλυσίδα τροφίμων: Ανάγκη καταγραφής & συλλογής δεδομένων θερμοκρασιακών συνθηκών 29 Κριτήρια αναζήτησης: Στάδιο ψυκτικής αλυσίδας Είδος/κατηγορία τροφίμου Χώρα διακίνησης προϊόντων Τύπος συσκευασίας 29 Ψυκτική αλυσίδα τροφίμων: Ανάγκη καταγραφής & συλλογής δεδομένων θερμοκρασιακών συνθηκών 130 χρήστες από τη βιομηχανία και ερευνητικά κέντρα Περισσότερα από 9000 χρονοθερμοκρασιακά προφίλ 30 30 31 Ψυκτική αλυσίδα – Ανάγκη για καλύτερη διαχείριση Η εφαρμογή ενός βελτιωμένου συστήματος διασφάλισης της ασφάλειας και της ποιότητας για τη διακίνηση προϊόντων ψύξης και κατάψυξης προϋποθέτει τη συνεχή καταγραφή και τον έλεγχο των συνθηκών αποθήκευσης, από την παραγωγή ως το τελικό στάδιο της κατανάλωσης. Η συστηματική διαχείριση της ψυκτικής αλυσίδας και η βελτιωμένη εκτίμηση της ποιότητας και της διατηρησιμότητας των προϊόντων μπορεί να οδηγήσει σε βελτίωση της ποιότητας στο πιάτο του καταναλωτή. 31 32 ΔΙΑΣΦΑΛΙΣΗ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΣΤΗ ΨΥΚΤΙΚΗ ΑΛΥΣΙΔΑ • ΖΗΤΟΥΜΕΝΟ : Μια χαμηλού κόστους, έξυπνη συσκευασία ελέγχου και συνεχούς καταγραφής του θερμοκρασιακού ιστορικού των τροφίμων και εκτίμησης της ποιότητάς τους και της εναπομένουσας διάρκειας ζωής με βάση αυτό το ιστορικό. ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΕΣ (TIME- TEMPERATURE INTEGRATORS) TTI ΤΤΙ 32 33 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ • Απλή «έξυπνη» αυτοκόλλητη ετικέτα πάνω στη συσκευασία του • • τροφίμου Λειτουργεί επικουρικά της ημερομηνίας λήξης Είναι μια «ζωντανή» ημερομηνία λήξης 33 34 Τι κάνουν οι ΤΤΙ? • Παρακολουθούν το χρονοθερμοκρασιακό ιστορικό των τροφίμων • Ελέγχουν ενδεχόμενη κακομεταχείριση του προϊόντος όσον αφορά τη θερμοκρασία συντήρησης 34 35 Λειτουργία των ΤΤΙ Αλλάζουν χρώμα σταδιακά με τρόπο που να μιμείται τη σταδιακή απώλεια ποιότητας του συσκευασμένου τροφίμου Ημέρα Παραγωγής τροφίμου Λήξη ζωής τροφίμου 35 Ανάπτυξη ενός συστήματος διαχείρισης της ψυκτικής αλυσίδας με χρήση των ΤΤΙ 36 Η συστηματική χρήση των ΤΤΙ επιτρέπει τη βελτίωση της τελικής ποιότητας των τροφίμων και την μείωση των προϊόντων που απορρίπτονται από τον καταναλωτή 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 ΧΡΗΣΗ ΤΤΙ SMAS FIFO <0 0.6 1.3 1.9 2.5 3.1 3.8 4.4 5.0 Ημέρες ζωής που απομένουν στα προϊόντα τη στιγμή της κατανάλωσης 36 χωρίς και με χρήση ΤΤΙ 37 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ • Ορισμός : απλή, χαμηλού κόστους έξυπνη συσκευασία με σήμα μία εύκολα μετρήσιμη αλλαγή, εξαρτώμενη από τον χρόνο και τη θερμοκρασία και συσχετίσιμη με την επίδραση του θερμοκρασιακού ιστορικού στα τρόφιμα με τα οποία συνδέονται. • • ΔΕΙΚΤΕΣ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΔΙΑΚΙΝΗΣΗΣ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΛΗΞΗΣ ΤΤΙ - Ορισμός 37 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Παρουσιάζει μία συνεχή, χρονο-θερμοκρασιακά εξαρτώμενη αλλαγή. Η αλλαγή εκφράζεται ως μία απόκριση εύκολα μετρούμενη και μη αντιστρεπτή. Η αλλαγή αυτή μιμείται ή μπορεί να συσχετιστεί με το βαθμό ποιοτικής αλλοίωσης του τροφίμου και την εναπομένουσα διάρκεια ζωής του. Είναι αξιόπιστος και δίνει σταθερές αποκρίσεις όταν εκτίθεται στις ίδιες θερμοκρασιακές συνθήκες. Έχει χαμηλό κόστος. Είναι ευέλικτος, έτσι ώστε διαφορετικές μορφές του να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορα θερμοκρασιακά διαστήματα (π.χ. ψύξη, κατάψυξη, θερμοκρασία δωματίου) με χρήσιμες περιόδους απόκρισης από μερικές μέρες μέχρι και περισσότερο από ένα χρόνο. ττι 38 38 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Παρουσιάζει μία συνεχή, χρονο-θερμοκρασιακά εξαρτώμενη αλλαγή. Η αλλαγή εκφράζεται ως μία απόκριση εύκολα μετρούμενη και μη αντιστρεπτή. Η αλλαγή αυτή μιμείται ή μπορεί να συσχετιστεί με το βαθμό ποιοτικής αλλοίωσης του τροφίμου και την εναπομένουσα διάρκεια ζωής του. Είναι αξιόπιστος και δίνει σταθερές αποκρίσεις όταν εκτίθεται στις ίδιες θερμοκρασιακές συνθήκες. Έχει χαμηλό κόστος. Είναι ευέλικτος, έτσι ώστε διαφορετικές μορφές του να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορα θερμοκρασιακά διαστήματα (π.χ. ψύξη, κατάψυξη, θερμοκρασία δωματίου) με χρήσιμες περιόδους απόκρισης από μερικές μέρες μέχρι και περισσότερο από ένα χρόνο. ττι 39 39 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Παρουσιάζει μία συνεχή, χρονο-θερμοκρασιακά εξαρτώμενη αλλαγή. Η αλλαγή εκφράζεται ως μία απόκριση εύκολα μετρούμενη και μη αντιστρεπτή. Η αλλαγή αυτή μιμείται ή μπορεί να συσχετιστεί με το βαθμό ποιοτικής αλλοίωσης του τροφίμου και την εναπομένουσα διάρκεια ζωής του. Είναι αξιόπιστος και δίνει σταθερές αποκρίσεις όταν εκτίθεται στις ίδιες θερμοκρασιακές συνθήκες. Έχει χαμηλό κόστος. Είναι ευέλικτος, έτσι ώστε διαφορετικές μορφές του να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορα θερμοκρασιακά διαστήματα (π.χ. ψύξη, κατάψυξη, θερμοκρασία δωματίου) με χρήσιμες περιόδους απόκρισης από μερικές μέρες μέχρι και περισσότερο από ένα χρόνο. ττι 40 40 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Παρουσιάζει μία συνεχή, χρονο-θερμοκρασιακά εξαρτώμενη αλλαγή. Η αλλαγή εκφράζεται ως μία απόκριση εύκολα μετρούμενη και μη αντιστρεπτή. Η αλλαγή αυτή μιμείται ή μπορεί να συσχετιστεί με το βαθμό ποιοτικής αλλοίωσης του τροφίμου και την εναπομένουσα διάρκεια ζωής του. Είναι αξιόπιστος και δίνει σταθερές αποκρίσεις όταν εκτίθεται στις ίδιες θερμοκρασιακές συνθήκες. Έχει χαμηλό κόστος. Είναι ευέλικτος, έτσι ώστε διαφορετικές μορφές του να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορα θερμοκρασιακά διαστήματα (π.χ. ψύξη, κατάψυξη, θερμοκρασία δωματίου) με χρήσιμες περιόδους απόκρισης από μερικές μέρες μέχρι και περισσότερο από ένα χρόνο. ττι 41 41 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Παρουσιάζει μία συνεχή, χρονο-θερμοκρασιακά εξαρτώμενη αλλαγή. Η αλλαγή εκφράζεται ως μία απόκριση εύκολα μετρούμενη και μη αντιστρεπτή. Η αλλαγή αυτή μιμείται ή μπορεί να συσχετιστεί με το βαθμό ποιοτικής αλλοίωσης του τροφίμου και την εναπομένουσα διάρκεια ζωής του. Είναι αξιόπιστος και δίνει σταθερές αποκρίσεις όταν εκτίθεται στις ίδιες θερμοκρασιακές συνθήκες. Έχει χαμηλό κόστος. ττι Είναι ευέλικτος, έτσι ώστε διαφορετικές μορφές του να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορα θερμοκρασιακά διαστήματα (π.χ. ψύξη, κατάψυξη, θερμοκρασία δωματίου) με χρήσιμες περιόδους απόκρισης από μερικές μέρες μέχρι και περισσότερο από ένα χρόνο. 42 42 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Παρουσιάζει μία συνεχή, χρονο-θερμοκρασιακά εξαρτώμενη αλλαγή. Η αλλαγή εκφράζεται ως μία απόκριση εύκολα μετρούμενη και μη αντιστρεπτή. Η αλλαγή αυτή μιμείται ή μπορεί να συσχετιστεί με το βαθμό ποιοτικής αλλοίωσης του τροφίμου και την εναπομένουσα διάρκεια ζωής του. Είναι αξιόπιστος και δίνει σταθερές αποκρίσεις όταν εκτίθεται στις ίδιες θερμοκρασιακές συνθήκες. Έχει χαμηλό κόστος. Είναι ευέλικτος, έτσι ώστε διαφορετικές μορφές του να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορα θερμοκρασιακά διαστήματα (π.χ. ψύξη, κατάψυξη, θερμοκρασία δωματίου) με χρήσιμες περιόδους απόκρισης από μερικές μέρες μέχρι και έτη. ττι 43 43 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Είναι μικρός, εύκολα προσαρμόσιμος σαν τμήμα της συσκευασίας του τροφίμου και συμβατός με μια διεργασία συσκευασίας υψηλής ταχύτητας. Έχει μεγάλη διάρκεια ζωής πριν την ενεργοποίηση και ενεργοποιείται εύκολα. Δεν επηρεάζεται από τις υπόλοιπες περιβαλλοντικές συνθήκες πέραν της θερμοκρασίας, όπως το φως, ρυπαντές του αέρα και σχετική υγρασία (RH). Είναι ανθεκτικός σε φυσιολογικές μηχανικές καταπονήσεις χωρίς να επηρεάζεται η απόκρισή του. Είναι μη τοξικός και στην απίθανη περίπτωση επαφής του με το τρόφιμο δεν περικλείει κινδύνους. ττι 44 44 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Είναι μικρός, εύκολα προσαρμόσιμος σαν τμήμα της συσκευασίας του τροφίμου και συμβατός με μια διεργασία συσκευασίας υψηλής ταχύτητας. Έχει μεγάλη διάρκεια ζωής πριν ενεργοποίηση και ενεργοποιείται εύκολα. την Δεν επηρεάζεται από τις υπόλοιπες περιβαλλοντικές συνθήκες πέραν της θερμοκρασίας, όπως το φως, ρυπαντές του αέρα και σχετική υγρασία (RH). Είναι ανθεκτικός σε φυσιολογικές μηχανικές καταπονήσεις χωρίς να επηρεάζεται η απόκρισή του. Είναι μη τοξικός και στην απίθανη περίπτωση επαφής του με το τρόφιμο δεν περικλείει κινδύνους. ττι 45 45 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Είναι μικρός, εύκολα προσαρμόσιμος σαν τμήμα της συσκευασίας του τροφίμου και συμβατός με μια διεργασία συσκευασίας υψηλής ταχύτητας. Έχει μεγάλη διάρκεια ζωής πριν την ενεργοποίηση και ενεργοποιείται εύκολα. Δεν επηρεάζεται από τις υπόλοιπες περιβαλλοντικές συνθήκες πέραν της θερμοκρασίας, όπως το φως, ρυπαντές του αέρα και σχετική υγρασία (RH). Είναι ανθεκτικός σε φυσιολογικές μηχανικές καταπονήσεις χωρίς να επηρεάζεται η απόκρισή του. Είναι μη τοξικός και στην απίθανη περίπτωση επαφής του με το τρόφιμο δεν περικλείει κινδύνους. ττι 46 46 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Είναι μικρός, εύκολα προσαρμόσιμος σαν τμήμα της συσκευασίας του τροφίμου και συμβατός με μια διεργασία συσκευασίας υψηλής ταχύτητας. Έχει μεγάλη διάρκεια ζωής πριν την ενεργοποίηση και ενεργοποιείται εύκολα. Δεν επηρεάζεται από τις υπόλοιπες περιβαλλοντικές συνθήκες πέραν της θερμοκρασίας, όπως το φως, ρυπαντές του αέρα και σχετική υγρασία (RH). ττι Είναι ανθεκτικός σε φυσιολογικές μηχανικές καταπονήσεις χωρίς να επηρεάζεται η απόκρισή του. Είναι μη τοξικός και στην απίθανη περίπτωση επαφής του με το τρόφιμο δεν περικλείει κινδύνους. 47 47 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Είναι μικρός, εύκολα προσαρμόσιμος σαν τμήμα της συσκευασίας του τροφίμου και συμβατός με μια διεργασία συσκευασίας υψηλής ταχύτητας. Έχει μεγάλη διάρκεια ζωής πριν την ενεργοποίηση και ενεργοποιείται εύκολα. Δεν επηρεάζεται από τις υπόλοιπες περιβαλλοντικές συνθήκες πέραν της θερμοκρασίας, όπως το φως, ρυπαντές του αέρα και σχετική υγρασία (RH). Είναι ανθεκτικός σε φυσιολογικές μηχανικές καταπονήσεις χωρίς να επηρεάζεται η απόκρισή του. ττι Είναι μη τοξικός και στην απίθανη περίπτωση επαφής του με το τρόφιμο δεν περικλείει κινδύνους. 48 48 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Είναι σε θέση να μεταφέρει με απλό και ξεκάθαρο τρόπο το μήνυμα στον καταναλωτή ή σε οποιονδήποτε άλλον ενδιαφερόμενο. Η απόκρισή του είναι οπτικά κατανοητή και μπορεί να μετρηθεί εύκολα από ηλεκτρονικές συσκευές έτσι ώστε οι πληροφορίες να λαμβάνονται, να αποθηκεύονται και να μεταδίδονται εύκολα και γρήγορα ττι 49 49 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΤΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Είναι σε θέση να μεταφέρει με απλό και ξεκάθαρο τρόπο το μήνυμα στον καταναλωτή ή σε οποιονδήποτε άλλον ενδιαφερόμενο. Η απόκρισή του είναι οπτικά κατανοητή και μπορεί να μετρηθεί εύκολα από ηλεκτρονικές συσκευές έτσι ώστε οι πληροφορίες να λαμβάνονται, να αποθηκεύονται και να μεταδίδονται εύκολα και γρήγορα ττι 50 50 51 TTI Οι TTI είναι «έξυπνοι» δείκτες, μικροί κόστους που με μια εύκολα μετρήσιμη αλλαγή που εξαρτάται από το χρόνο και τη θερμοκρασία, δείχνουν το χρονοθερμοκρασιακό ιστορικό του τροφίμου που συνοδεύουν. Η απόκριση των Δεικτών μπορεί στη συνέχεια να συσχετισθεί με την ποιοτική κατάστασή του τροφίμου σε οποιοδήποτε σημείο της αλυσίδας διακίνησης, παρέχοντας ένα αποτελεσματικό εργαλείο λήψης αποφάσεων. ΤΥΠΟΙ TTI ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ Αρχές TTI ΦΩΤΟΧΗΜΙΚΟΙ ΕΝΖΥΜΙΚΟΙ ΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΥ 51 52 Ταξινόμηση των ΤΤΙ ΤΥΠΟΙ TTI ΦΩΤΟΧΗΜΙΚΟΙ ΕΝΖΥΜΙΚΟΙ ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΥ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ 52 53 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ Early TTI ΤΤΙ 53 54 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ TTI -Διάχυσης 54 55 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ TTI Fresh- CheckR, Temptime Corp. , Morris Plains, NJ, USA ΤΤΙ – πολυμερισμού 55 56 Fresh- CheckR, Temptime Corp. , Morris Plains, NJ, USA Solid state polymerization reaction. The TTI function is based on the property of disubstituted diacetylene crystals (R-C=C-C=C-R) to polymerize through a lattice-controlled solid-state reaction, resulting in a highly coloured polymer. 56 57 57 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ 58 Color scale TTsensorTM, Avery Dennison, USA TTI - Διάχυσης 58 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ 59 Fresh product Not readable barcode No longer fresh Microorganisms are patented strains of lactic acid bacteria: Carbonbacterium piscicola Lactobacillus fuchuensis Leuconostoc mesenteroides eOR Cryolog, Gentilly, France TTI- Μικροβιολογικοί 59 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ 60 The system comprises an immobilised reactant, such as Fe3+, and a mobile reactant, such as Fe(CN)6 4-, initially contained in separate compartments, and separated by a sealing. The system is activated by removing a sealing between the compartments whereby the mobile reactant in a time-temperature dependent manner is brought into contact with the immobilised reactant resulting in a visually detectable reaction signal. TimeTemp AS, Norway TTI- Xημικοί 60 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ 61 The label consists of two components: An aluminium layer and special glue. The CoolVu TTIs is not activated until the special transparent adhesive label (glue) is added on top of the yellow. By changing the concentration of the glue or the thickness of the Al layer the label can be adapted to different products with different kinetics. Freshpoint Israel TTI- Xημικοί 61 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ A state (colored) 62 hv B state T, t (not colored) colorless TTI - Φωτοχημικός colored colorless 62 63 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ UV-Vis filter Ενεργοποίηση TTI Active material UV έκθεση Self-adhesive label Reference scale hν ∆ Bizerba Desktop charger– GLP80 TTI - Φωτοχημικός 63 64 ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ Ενζυμικά ΤΤΙ ‘Checkpoint’ Αρχή λειτουργίας-Ενεργοποίηση δείκτη Ο δείκτης αρχικά περιλαμβάνει δύο ξεχωριστούς θαλάμους που περιέχουν το ένζυμο και το υπόστρωμα. Τα περιεχόμενα των θαλάμων αναμιγνύονται σπάζοντας την «συγκόλληση» των δύο περιοχών, με άσκηση πίεσης. Ύστερα από έκθεση σε διάφορες θερμοκρασίες, το χρώμα των ΤΤΙ μετατρέπεται από πράσινο σε κίτρινο (bicolor TTIs) ή από πράσινο σε κόκκινο (tricolor TTIs). Χρωματική κλίμακα ΤΤΙ -ενζυμικοί 64 65 Τρίχρωμο TTI Παραγωγή Λήξη Food product shelf life (ts) ΤΤΙ -ενζυμικοί 65 66 Εφαρμογές των ΤΤΙ Εφαρμογή των OnVu TTI σε προϊόντα κρέατος Αεροπορική εταιρεία British Airways και λαχανικά Ελβετική εταιρεία Ernst Kneuss Geflügel ΤΤΙ Fresh-Check® σε συσκευασία φιλέτων σολωμού 66 67 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΥΠΟΘΕΣΕΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΩΝ ΤΤΙ • Ανάπτυξη αξιόπιστων συστημάτων ΤΤΙ, με την κατάλληλη απόκριση όσον αφορά την διάρκεια και την θερμοκρασιακή ευαισθησία • Καλή γνώση της εξάρτησης της ποιότητας και της διατηρησιμότητας του τροφίμου από τις διαφορετικές θερμοκρασιακές συνθήκες της ψυκτικής αλυσίδας 67 68 Σχήμα εφαρμογής ΤΤΙ Teff Μέτρηση απόκρισης ΤΤΙ − Ea 1 1 f (A )t = k Aref exp − R Teff Tref Συνάρτηση απόκρισης: kIref , EaI F ( X )t R ln kI −1 −1 re f Teff = Tref − EaI F(X) Εa (ΤΤΙ) @ Εa k Aref , Ea (food) f (A) Συνάρτηση ποιότητας Teff Σχήμα Εφαρμογής ΤΤΙ At Ποιότητα σε χρόνο t 68 t 69 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΥΠΟΘΕΣΕΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΩΝ ΤΤΙ • Ανάπτυξη αξιόπιστων συστημάτων ΤΤΙ, με την κατάλληλη απόκριση όσον αφορά την διάρκεια και την θερμοκρασιακή ευαισθησία • Καλή γνώση της εξάρτησης της ποιότητας και της διατηρησιμότητας του τροφίμου από τις διαφορετικές θερμοκρασιακές συνθήκες της ψυκτικής αλυσίδας 69 70 ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΤΤΙ Ποσοτική μέτρηση απόκρισης ΜΕ ΧΡΩΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ CIE Lab 70 71 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΤΤΙ X-rite i1pro Colorimeter Illumination D50 Ποσοτική μέτρηση απόκρισης ΜΕ ΧΡΩΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ CIE Lab 71 Type L 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Type M 1000 L10-1 L-10-3 ts (h) ts (h) 72 L10-5 800 M4-5 M4-10 600 M4-20 400 200 0 0 5 10 temperature (°C) Ea ≅150 kJ/mol 15 0 5 10 temperature (°C) 15 Ea ≅80 kJ/mol TTI κινητικά αποτελέσματα – Διάγραμμα διάρκειας απόκρισης για 72 ενζυμικά ΤΤΙ 73 Τύπος TTI Ea (kJ/mol) L10-1 Διάρκεια ζωής χρονοθερμοκρασιακού δείκτη (h) 0°C 5°C 10°C 15°C 150 187 57 18 6 L10-3 150 523 144 41 12 L10-5 150 1654 1005 147 47 M4-5 90 199 110 62 36 M4-10 90 432 237 133 76 M4-20 90 883 500 289 170 C4-5 50 194 134 94 66 C4-10 50 398 276 194 138 Συγκεντρωτικός πίνακας κινητικής μελέτης ενζυμικών ΤΤΙ 73 74 Εξάρτηση απόκρισης φωτοχημικών ΤΤΙ από το χρόνο ενεργοποίησης 1920.00 1 second ch.t. 2 seconds ch.t. 3 seconds ch.t. 1680.00 4 seconds ch.t. 6 seconds ch.t. 1440.00 10 seconds ch.t. 15 seconds ch.t. Shelf life (h) 1200.00 960.00 720.00 480.00 240.00 0.00 0 2 4 6 Πρόγραμμα FRESHLABEL 8 Temperature (°C) 10 12 14 16 74 75 Σχήμα εφαρμογής ΤΤΙ Teff Μέτρηση απόκρισης ΤΤΙ − Ea 1 1 f (A )t = k Aref exp − R Teff Tref Συνάρτηση απόκρισης: kIref , EaI F ( X )t R ln kI −1 −1 re f Teff = Tref − EaI F(X) Εa (ΤΤΙ) @ Εa k Aref , Ea (food) f (A) Συνάρτηση ποιότητας Teff Σχήμα Εφαρμογής ΤΤΙ At Ποιότητα σε χρόνο t 75 t 76 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΥΠΟΘΕΣΕΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΩΝ ΤΤΙ • Ανάπτυξη αξιόπιστων συστημάτων ΤΤΙ, με την κατάλληλη απόκριση όσον αφορά την διάρκεια και την θερμοκρασιακή ευαισθησία • Καλή γνώση της εξάρτησης της ποιότητας και της διατηρησιμότητας του τροφίμου από τις διαφορετικές θερμοκρασιακές συνθήκες της ψυκτικής αλυσίδας 76 77 SMAS Development and application of a TTI based Safety Monitoring and Assurance System for Chilled Meat Products A European Commission Research and Technology Development Project Quality of life and management of living resources http://smas.chemeng.ntua.gr 77 78 Τι είναι το SMAS; Το SMAS είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης της ψυκτικής αλυσίδας που στοχεύει στη βελτιστοποίηση της διακίνησης των προϊόντων από την άποψη της ποιότητας και της ασφάλειας. Βασίζεται στη δυνατότητα της συνεχούς καταγραφής των θερμοκρασιακών συνθηκών του κάθε προϊόντος με τη χρήση Χρονοθερμοκρασιακών Ολοκληρωτών (ΤΤΙ). Πρόγραμμα QLK1-2002-02545 78 79 Εκπλήρωση της επιθυμίας του καταναλωτή να λαμβάνονται όλα τα δυνατά μέτρα και να χρησιμοποιείται κάθε δυνατότητα της τεχνολογίας, όπως τα ΤΤΙ και το SMAS, για να έχει την εγγύηση μέγιστης ποιότητας-ελαχίστου ρίσκου στα προϊόντα κρέατος. ΒΑΣΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ ΤΟΥ Προγράμματος SMAS 79 80 Βελτίωση των logistics διανομής και διαχείρισης της ψυκτικής αλυσίδας με την εφαρμογή του Safety Monitoring and Assurance System (SMAS). Το SMAS θα μπορούσε να αντικαταστήσει την πρακτική “First In First ελαχιστοποίηση Out” (FIFO) και επικινδυνότητας να και οδηγήσει σε βελτιστοποίηση ποιότητας. ΒΑΣΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ ΤΟΥ Προγράμματος SMAS 80 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 SMAS FIFO REJECTED % of products 81 <0 0.6 1.3 1.9 2.5 3.1 3.8 4.4 5.0 Time to end of shelf life (days) Ποιότητα προϊόντος τη στιγμή της κατανάλωσης 81 One out of 100 One out of 10.000 One out of a million One out of 100millions 40 35 30 25 20 15 10 5 0 One out of 10 billions One out of a trillion % of %products of products 82 Probability of illness SMAS FIFO ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ 82 83 FRESHLABEL Integrated Approach to enable Traceability of the Cold chain of Fresh Chilled Meat and Fish Products by means of tailor-made Time/Temperature Indicators http://www.freshlabel/net 83 84 Νωπά φιλέτα τσιπούρας, συσκευασμένα σε αερόβιες συνθήκες και σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα μελετήθηκαν σε συνθήκες 0 - 15°C 1. 0% CO2 – 100% αέρας 2. 20% CO2 - 80% αέρας 3. 50% CO2 - 50% αέρας 4. 80% CO2 - 20% αέρας Πρόγραμμα FRESHLABEL 84 85 Μικροβιολογική ανάλυση Ολική μικροβιακή χλωρίδα Pseudomonas spp. Γαλακτικά βακτήρια Οργανοληπτικη αξιολόγησση Πάνελ 8 ατόμων Βαθμολόγηση με χρήση ηδονικής κλίμακας 1-9 Εμφάνιση Οσμή Φρεσκάδα Υφή Γεύση 85 86 Συγκέντρωση μεταβολικών προϊόντων Αλλοιώσεις αλιευμάτων σε ψύξη • Μικροβιολογικές αλλοιώσεις • Χημικές αλλοιώσεις Χρόνος ζωής log cfu/g • Οργανοληπτική υποβάθμιση Ολική μικροβιακή χλωρίδα SSO Μεταβολικά προϊόντα Χρόνος 86 87 Υπολογισμός της διατηρησιμότητας φιλέτων τσιπούρας σε ΜΑΡ aerobically packed 1400 ΜΑΡ (20% CO2) ΜΑΡ (30% CO2) Shelf life (h) 1200 ΜΑΡ (40% CO2) 1000 ΜΑΡ (50% CO2) 800 ΜΑΡ (60% CO2) 600 ΜΑΡ (70% CO2) ΜΑΡ (80% CO2) 400 200 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Temperature (°C) 87 88 Εξάρτηση απόκρισης φωτοχημικών ΤΤΙ από το χρόνο ενεργοποίησης 1920.00 1 second ch.t. 2 seconds ch.t. 3 seconds ch.t. 1680.00 4 seconds ch.t. 6 seconds ch.t. 1440.00 10 seconds ch.t. 15 seconds ch.t. Shelf life (h) 1200.00 960.00 720.00 480.00 240.00 0.00 0 2 4 Πρόγραμμα FRESHLABEL 6 8 Temperature (°C) 10 12 14 16 88 89 Επιλογή κατάλληλου φωτοχημικού ΤΤΙ για φρέσκο ψυγμένο φιλέτο τσιπούρας σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα gilthead seabream fillets stored in MAP (80% CO2) 1000 TTI 3s Shelf life (h) 800 600 400 200 0 0 5 10 15 Storage Temperature (°C) Πρόγραμμα FRESHLABEL 89 90 Επιλογή κατάλληλου ενζυμικού ΤΤΙ για φρέσκο ψυγμένο φιλέτο τσιπούρας σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα gilthead seabream fillets stored in MAP (50% CO2) 1000 M-10U Shelf life (h) 800 M-15U M-20U 600 400 200 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Storage Temperature (°C) 90 91 Project IQ-Freshlabel Developing novel intelligent labels for chilled and frozen food products and promoting the influence of smart labels application on waste reduction, food quality and safety in the European supply chains http://www.iq-freshlabel.eu/ 91 92 Ανάπτυξη και εφαρμογή νέων Χρονοθερμοκρασιακών Δεικτών (ΤΤΙ) ως δυναμική ημερομηνία λήξης κατεψυγμένων τροφίμων Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων 92 ΔΥΣΚΟΛΙΕΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΤΙ ΓΙΑ ΚΑΤΕΨΥΓΜΕΝΑ ΤΡΟΦΙΜΑ 93 • Ανάπτυξη αξιόπιστων συστημάτων ΤΤΙ, με την κατάλληλη απόκριση όσον αφορά την διάρκεια και την θερμοκρασιακή ευαισθησία σε θερμοκρασίες ως -20°C • Καλή γνώση της εξάρτησης της ποιότητας και της διατηρησιμότητας του τροφίμου από τις διαφορετικές θερμοκρασιακές συνθήκες της αλυσίδας κατάψυξης • Μεγάλος πειραματικός χρόνος για την κινητική μελέτη ΤΤΙ και τροφίμων 93 94 Υπολογισμός ποιότητας και διατηρησιμότητας κατεψυγμένων αλιευμάτων σε πραγματικές συνθήκες συντήρησης Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων 94 95 Μελέτη διατηρησιμότητας κατεψυγμένων τροφίμων σε σχέση με τις συνθήκες συντήρησης Κατεψυγμένη γαρίδα 95 Προσδιορισμός των παραμέτρων που προσδιορίζουν την ποιότητα Οξείδωση λιπαρών (TBARS) Ολικές πτητικές αζωτούχες βάσεις (TVBN) Χρώμα Υφή Ολική μικροβιακή χλωρίδα Οργανοληπτικά χαρακτηριστικά 96 96 Επιλογή θερμοκρασιακών συνθηκών 97 -5, -8, -12 -15°C Η θερμοκρασία παρακολουθείται με καταγραφικά 97 9 8 8 7 7 Sensory score 9 6 5 4 3 5 4 3 2 1 1 0 50 100 150 200 250 Time (d) 0 300 98 6 2 50 100 150 200 250 Time (d) 9 8 7 Sensory score Sensory score Καθορισμός συχνότητας μετρήσεων 6 5 4 3 2 1 0 50 100 150 200 250 300 Time (d) 98 300 Δειγματοληψία και προσδιορισμός ποιότητας 99 99 Δειγματοληψία και προσδιορισμός ποιότητας 10 0 100 Δειγματοληψία και προσδιορισμός ποιότητας 10 1 101 Δειγματοληψία και προσδιορισμός ποιότητας 10 2 102 Δειγματοληψία και προσδιορισμός ποιότητας 10 3 103 Δειγματοληψία και προσδιορισμός ποιότητας 10 4 104 Δειγματοληψία και προσδιορισμός ποιότητας 10 5 105 Δειγματοληψία και προσδιορισμός ποιότητας 10 6 106 Δειγματοληψία και προσδιορισμός ποιότητας 10 7 107 Προσδιορισμός τιμών k για κάθε παράμετρο και θερμοκρασία CTVB − N = exp(kTVB − N ⋅ t ) CTVB − N o 108 10 8 10 9 Προσδιορισμός τιμών για κάθε θερμοκρασία TVBN -5C TVB-N (mg N/100g) 35 -8C 30 -12C 25 -15C 20 15 10 5 0 0 50 100 150 200 250 300 350 days 109 11 0 Προσδιορισμός τιμών για κάθε θερμοκρασία Συνολική οργανοληπτική εντύπωση 9 sensory score (taste) 8 7 6 5 4 3 2 1 0 50 100 150 200 Time (d) 250 300 110 11 1 Προσδιορισμός διατηρησιμότητας για κάθε θερμοκρασία όριο=25 mgN/100g 111 11 2 Προσδιορισμός διατηρησιμότητας για κάθε θερμοκρασία Θερμοκρασία (°C) Χρόνος ζωής (ημέρες) Οργανοληπτική εξέταση (όριο=5) TVB-N (όριο=25 mgN/100g) -5 45 51 -8 90 82 -12 194 187 -15 351 353 -18 644* 677* 112 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΕΞΥΠΝΩΝ ΔΕΙΚΤΩΝ ΤΤΙ ΣΕ ΚΑΤΕΨΥΓΜΕΝΑ ΤΡΟΦΙΜΑ 11 3 • Ανάπτυξη αξιόπιστων συστημάτων ΤΤΙ και μεθοδολογία ελέγχου και πιστοποίησης • Μεθοδολογία και προσδιορισμός της εξάρτησης της ποιότητας και της διατηρησιμότητας του τροφίμου από τις διαφορετικές θερμοκρασιακές συνθήκες της αλυσίδας κατάψυξης • Εκπαίδευση της Ομάδας Εργασίας Διασφάλισης Ποιότητας του ΠΑΣΕΚΤ • Εκπαίδευση των στελεχών των μελών του ΠΑΣΕΚΤ μέσω δράσεων όπως το παρόν Workshop και το Εγχειρίδιο (Training manual) 113 11 4 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα κατεψυγμένης γαρίδας 633 ημέρες Χρόνος ζωής σε συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης (-18C) 114 11 5 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα κατεψυγμένης γαρίδας 419 ημέρες Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C -16°C (+2°C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης) 115 11 6 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C 279 ημέρες -14°C (+4°C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης) 116 11 7 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C 187 ημέρες -12°C (+6°C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης) 117 11 8 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C 126 ημέρες -10°C (+8°C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης) 118 11 9 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C 86 ημέρες -8°C (+10°C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης) 119 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα κατεψυγμένου φιλέτου γλαυκού 12 0 Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C 59 ημέρες -6°C (+12°C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης) 120 Ποσοτική έκφραση της εξάρτησης της διάρκειας ζωής από τη θερμοκρασία συντήρησης-κατάψυξης 2< Q10 < 8 Εκφράζει το πόσες φορές μειώνεται η διάρκεια ζωής για 10ºC αύξηση της θερμοκρασίας Τιμή Q10 Τιμή μεταβολής της θερμοκρασίας (αύξηση της θερμοκρασίας) που προκαλεί υποδιπλασιασμό της διάρκειας ζωής ενός τροφίμου Ζ1/2: Θερμοκρασία υποδιπλασιασμού χρόνου ζωής 121 12 1 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διάρκεια ζωής διαφόρων κατεψυγμένων προϊόντων Τιμή Q10 Θερμοκρασία υποδιπλασιασμ ού χρόνου ζωής (Ζ1/2) Κατεψυγμένη γαρίδα 6.9 3.7 Κατεψυγμένο φιλέτο γλαυκού 7.1 3.6 Κατεψυγμένο θράψαλο 3.9 5 Κατεψυγμένο φιλέτο τσιπούρας 4.3 4.7 122 12 2 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Χρονο-θερμοκρασιακά προφίλ κατεψυγμένου τροφίμου 2 μηνών -9 Τm= -15.2ºC -11 -13 -15 -17 -19 -21 -23 -25 0 10 20 30 40 50 ΧΡΟΝΟΣ Μέση θερμοκρασία Χρόνος ζωής μετά το τέλος του προφίλ (≈2 μήνες) 60 12 3 -9 Τm= -19.4ºC -11 -13 -15 -17 -19 -21 -23 -25 0 10 20 30 40 50 ΧΡΟΝΟΣ -15,2ºC Μέση θερμοκρασία -19,4ºC 324 ημέρες Χρόνος ζωής μετά το τέλος του προφίλ (≈2 μήνες) 600 ημέρες 123 60 Χρονοθερμοκρασιακοί δείκτες με εφαρμογή σε κατεψυγμένα τρόφιμα Ενζυμικοί Δείκτες Φωτοχημικοί Δείκτες B1-type F1-type F4-type M-type LP-type 124 12 4 12 5 Φωτοχημικοί δείκτες – Αρχή Λειτουργίας B1-type F1-type Διέγερση φωτοευαίσθητων ενώσεων που Μη ενεργοποιημένο ΤΤΙ Έκθεση στην Υπεριώδη ακτινοβολία βρίσκονται στο πολυμερικό κρύσταλλο του ΤΤΙ F4-type Επίδραση θερμοκρασίας-χ ρόνου 125 Ενζυμικοί Δείκτες- Αρχή Λειτουργίας Ένζυμο και Υπόστρωμα σε χωριστούς θαλάμους Άσκηση πίεσης και ανάμιξη Ενεργοποιημένος δείκτης Επίδραση θερμοκρασίαςχρόνου 126 12 6 Επιλογή κατάλληλου ΤΤΙ ? Ακριβής γνώση χαρακτηριστικών ΤΤΙ Ακριβής γνώση χαρακτηριστικών προϊόντος 127 12 7 12 8 Επιλογή του κατάλληλου ΤΤΙ Κατάλληλος χρόνος λήξης ΤΤΙ για το προϊόν Φωτοχημικά TTIs Επέμβαση στο χρόνο ζωής του δείκτη με μεταβολή του χρόνου έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία 6s 3s 1s 128 12 9 Επιλογή του κατάλληλου ΤΤΙ Κατάλληλος χρόνος λήξης ΤΤΙ για το προϊόν Ενζυμικά TTIs Επέμβαση στο χρόνο ζωής του δείκτη με μεταβολή της συγκέντρωσης του ενζύμου Μ – 4 Units Μ – 10 Units Μ – 50 Units 129 13 0 Πειραματικός Σχεδιασμός 1. Ενεργοποίηση των φωτοχημικών και ενζυμικών ΤΤΙ και αποθήκευση σε ισοθερμοκρασιακούς θαλάμους (Sanyo MIR 153, Sanyo Electric, Ora-Gun, Gunma, 228 Japan) Έλεγχος θερμοκρασίας θαλάμων με χρήση καταγραφικών (COX tracer, CT, USA.) 2. Μέτρηση χρώματος δεικτών ανά τακτά χρονικά διαστήματα 130 Μέτρηση Χρώματος Δεικτών 13 1 Χρήση χρωματικής κλίμακας L a b Χρωματόμετρο X-rite Eye1pro Παράμετροι Χρώματος Φωτεινότητα L (+ a) κόκκινο – (-a) πράσινο (+ b) κίτρινο – (-b) μπλε Συνολική μεταβολή οπτικής απόκρισης 131 13 2 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση Φωτοχημικού Δείκτη ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 132 13 3 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση Φωτοχημικού Δείκτη ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 133 13 4 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση Φωτοχημικού Δείκτη ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 134 13 5 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση Φωτοχημικού Δείκτη ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 135 13 6 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση Φωτοχημικού Δείκτη ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 136 13 7 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση Φωτοχημικού Δείκτη ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 137 13 8 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση Φωτοχημικού Δείκτη ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 138 13 9 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση Φωτοχημικού Δείκτη ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 139 14 0 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση Φωτοχημικού Δείκτη ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 140 14 1 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση Φωτοχημικού Δείκτη ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 141 14 2 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση Φωτοχημικού Δείκτη ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 142 14 3 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 Φωτοχημικού Δείκτη Β1-2s 50 ΔE 40 5C 30 20 10 0 0 200 t(h) 400 600 143 14 4 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 ΔE Φωτοχημικού Δείκτη Β1-2s 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 5C 0C -5C 0 1000 2000 3000 t(h) 4000 5000 144 14 5 Μελέτη Απόκρισης Δεικτών Απόκριση ΔE = (L − L 0 ) 2 + (α − α 0 ) 2 + (b − b 0 ) 2 ΔE Φωτοχημικού Δείκτη Β1-2s 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 5C 0C -5C 0 1000 2000 3000 t(h) 4000 5000 145 Προσδιορισμός Χρόνου Ζωής Φωτοχημικών Δεικτών Σημείο Λήξης Δείκτη ΔΕ = 9 Χρόνος απόκρισης Β1-0.3s ∆Ε = ∆Εο exp − kt ΔΕ = 9 T (C ) 5 0 -5 -9 -12 -15 -18 t (days) 4.6 12.8 36.6 87.2 169.9 336.4 676.8 146 14 6 14 7 Επιλογή κατάλληλων δεικτών για κατεψυγμένες γαρίδες 2000 1000 1800 900 1600 800 Shelf Life (days) Shelf Life (days) B1 Photochromic TTI -sensory Shrimp sensory evaluation B1 Photochromic TTI - Shrimp evaluation 1400 1200 1000 800 600 0.2s 0.3s 0.3s 0.4s 700 0.5s 600 shrimp 0.6s 500 0.8s 400 1s 300 shrimp 400 200 200 100 0 0 -18 0.1s -13 -18 -13 -8 -8 T ( C) -3 T ( C) -3 2 2 147 14 8 Επαλήθευση της απόκρισης των ΤΤΙ με εφαρμογή σε πραγματικές συνθήκες 148 14 9 Στις τρέχουσες δράσεις περιλαμβάνεται έρευνα πεδίου (field test) σε συνεργασία με εταιρία η οποία συμμετέχει στο πρόγραμμα IQ Freshlabel καθώς και με μεγάλη αλυσίδα supermarket, κατά την οποία επιλεγμένοι δείκτες θα παρακολουθήσουν το χρονοθερμοκρασιακό προφίλ επιλεγμένου κατεψυγμένου τροφίμου και θα πραγματοποιηθεί επαλήθευση της εφαρμογής των δεικτών αυτών σε πραγματικές συνθήκες 149 15 0 Σχεδιασμός έρευνας πεδίου Καταγραφικά θερμοκρασίας Mini Nomad RFID temperature logger + Χρονοθερμοκρασιακοί δείκτες (TTIs) Προϊόν τροφίμου Προϊόν: κατεψυγμένα θαλασσινά (π.χ γαρίδες) Διάρκεια ζωής: 21 μήνες Σχεδιασμός 50 προϊόντα επισημασμένα ως δείγματα ποιοτικού ελέγχου 10 καταστήματα ΑΒ 5 πόλεις σε όλη την Ελλάδα 150 Σχεδιασμός έρευνας πεδίου 15 1 Αλυσίδα διακίνησης ΑΒ Σίνδος 2 Κέντρα Αποθήκευσης-Διανομής Νότια Ελλάδα (Οινόφυτα) Οινόφυτα Βόρεια Ελλάδα (Σίνδος) 151 Σχεδιασμός έρευνας πεδίου 15 2 Στάδια αλυσίδας κατάψυξης Σίνδος 1. Παραγωγή-Αποθήκη παραγωγής Μερικές ημέρες Θεσσαλονίκη 2. Κεντρικές αποθήκες διανομής ΑΒ 2 Κέντρα διανομής Κέρκυρα Οινόφυτα Ασπρόπυργος Αθήνα 3. Τοποθέτηση σε supermarkets 10 καταστήματα ΑΒ για μερικούς μήνες Καλαμάτα Ηράκλειο 4. Μεταφορά στο Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας τροφίμων όπου θα προσομοιωθούν οι συνθήκες που επικρατούν στον οικιακό καταψύκτη 152 ΤΤΙ και Ημερομηνία Λήξης 15 3 153 ΤΤΙ και Ημερομηνία Λήξης 15 4 154 ΤΤΙ και Ημερομηνία Λήξης 15 5 Ανάλωση κατά προτίμηση σύμφωνα με την ημερομηνία λήξης που αναγράφεται στη συσκευασία εκτός αν ο δείκτης γίνει κόκκινος 155 ΤΤΙ και Ημερομηνία Λήξης 15 6 156 15 7 Αναπτύχθηκε η μεθοδολογία επιλογής του βέλτιστου ΤΤΙ για συγκεκριμένα κατεψυγμένα προϊόντα Η επιλογή αυτή επιβεβαιώνεται σε δυναμικές συνθήκες συντήρησης της αλυσίδας κατάψυξης 157 ττι 15 8 Οι TTI είναι «έξυπνοι» δείκτες, μικροί κόστους που με μια εύκολα μετρήσιμη αλλαγή που εξαρτάται από το χρόνο και τη θερμοκρασία, δείχνουν το χρονοθερμοκρασιακό ιστορικό του τροφίμου που συνοδεύουν. Η απόκριση των Δεικτών μπορεί στη συνέχεια να συσχετισθεί με την ποιοτική κατάστασή του τροφίμου σε οποιοδήποτε σημείο της αλυσίδας διακίνησης, παρέχοντας ένα αποτελεσματικό εργαλείο λήψης αποφάσεων. Για την εφαρμογή τους προαπαιτείται ακριβής προσδιορισμός και επαλήθευση της απόκρισης των ΤΤΙ καθώς και της εξάρτησης της ποιότητας του προϊόντος από την θερμοκρασία συντήρησης και η επιλογή του κατάλληλου συνδυασμού. 158 ττι 15 9 Δίνουν την δυνατότητα ρεαλιστικής επέκτασης της ημερομηνία λήξης των προϊόντων αφού επιτρέπουν να γίνεται πιο σωστή εκτίμηση της διατηρησιμότητας με βάση τις ορθές συνθήκες συντήρησης με συνέπεια την διασφάλιση καλής ποιότητας κατά την κατανάλωση και μείωση της απόρριψης αποδεκτών ποιοτικά προϊόντων Απαιτείται εκπαίδευση όλων των συνιστωσών της ψυκτικής αλυσίδας Είναι απαραίτητο να μπορούν να μεταφέρουν ξεκάθαρο μήνυμα προς τον καταναλωτή . Επικουρικό και όχι υποκατάστατο της ημερομηνίας ανάλωσης. Άλλες προϋποθέσεις και περιορισμοί; 159 16 0 National Technical University of Athens (NTUA) Laboratory of Food Chemistry and Technology 160 16 1 National Technical University of Athens (NTUA) Laboratory of Food Chemistry and Technology 161 16 2 National Technical University of Athens (NTUA) Laboratory of Food Chemistry and Technology 162 16 3 National Technical University of Athens (NTUA) Laboratory of Food Chemistry and Technology 163 Ευχαριστώ για την προσοχή σας! Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Σχολή Χημικών Μηχανικών Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων European Commission FP7 Capacities Program IQ-Freshlabel Workshop Έξυπνη συσκευασία: Οφέλη του καταναλωτή από τις νέες τεχνολογίες σήμανσης τροφίμων 164 ΕΚΠΟΙΖΩ-ΕΜΠ, Τετάρτη 17/04/2013 16 4
© Copyright 2024 Paperzz
