κατεψυγμένων τροφίμων

Transcript

1 1 Ανάπτυξη και εφαρμογή νέων Χρονοθερμοκρασιακών Δεικτών (ΤΤΙ) ως δυναμική ημερομηνία λήξης κατεψυγμένων τροφίμων Μαριάννα Γιαννόγλου, Μαρία Γιαννακούρου, Ελένη Πλατάκου, Πέτρος Ταούκης European Commission FP7 Capacities Program IQ-Freshlabel Workshop Έξυπνη συσκευασία: ιαχείριση και διαδραστικός έλεγχος της ψυκτικής αλυσίδας και της ποιότητας των κατεψυγμένων τροφίμων ΠΑΣΕΚΤ-ΕΜΠ, Τετάρτη 26/9/2012 Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων

2 Αλυσίδα Κατάψυξης: Έλεγχος - Παρακολούθηση 2 Κέντρο διανομής Παραγωγή- Συσκευασία Prod ucer Νοσοκομεία Κατανάλωση Εμπόριο Σχολεία

3 Χρονοθερμοκρασιακό προφίλ κατεψυγμένου προϊόντος ψαριού 3 Μεταφορά Αποθήκευση σε κατάψυξη καταναλωτή

4 Κατανομή θερμοκρασίας χρονοθερμοκρασιακού προφίλ κατεψυγμένου προϊόντος ψαριού 4 40% τουχρόνουπάνω από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης Μεταφορά Αποθήκευση σε ψυγείο καταναλωτή

5 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα κατεψυγμένου φιλέτου γλαυκού ημέρες Χρόνος ζωής σε συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης (-18C)

6 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα κατεψυγμένου φιλέτου γλαυκού ημέρες Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C -16 C (+2 C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης)

7 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα κατεψυγμένου φιλέτου γλαυκού 7 Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C 279 ημέρες -14 C (+4 C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης)

8 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα κατεψυγμένου φιλέτου γλαυκού 8 Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C 187 ημέρες -12 C (+6 C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης)

9 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα κατεψυγμένου φιλέτου γλαυκού 9 Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C 126 ημέρες -10 C (+8 C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης)

10 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα κατεψυγμένου φιλέτου γλαυκού 10 Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C 86 ημέρες -8 C (+10 C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης)

11 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα κατεψυγμένου φιλέτου γλαυκού 11 Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C 59 ημέρες -6 C (+12 C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης)

12 Ποσοτική έκφραση της εξάρτησης της διάρκειας ζωής από τη θερμοκρασία συντήρησης-κατάψυξης 12 Τιμές από kj/mol Όσο μεγαλύτερη η τιμή της τόσο περισσότερο ευαίσθητο είναι το τρόφιμο σε θερμοκρασιακές μεταβολές 1. Ενέργεια ενεργοποίησης, Εα 2. Τιμή Q 10 2< Q10 < 8 Εκφράζει το πόσες φορές μειώνεται η διάρκεια ζωής για 10ºC αύξηση της θερμοκρασίας Τιμή μεταβολής της θερμοκρασίας (αύξηση της θερμοκρασίας) που προκαλεί υποδιπλασιασμό της διάρκειας ζωής ενός τροφίμου 3. Ζ 1/2 : Θερμοκρασία υποδιπλασιασμού χρόνου ζωής

13 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διάρκεια ζωής διαφόρων κατεψυγμένων προϊόντων 13 Ενέργεια ενεργοποίησης, Εα (kj/mol) Τιμή Q 10 Θερμοκρασία υποδιπλασιασμού χρόνου ζωής (Ζ 1/2 ) Κατεψυγμένη γαρίδα Κατεψυγμένο φιλέτο γλαυκού Κατεψυγμένο θράψαλο Κατεψυγμένο φιλέτο τσιπούρας

14 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διάρκεια ζωής διαφόρων κατεψυγμένων προϊόντων 14 Τιμή Q 10 Χρόνος ζωής σε συνιστώμενη θερμοκρασία (-18ºC) (days) Χρόνος ζωής σε θερμοκρασία -8ºC (days) Κατεψυγμένη γαρίδα Κατεψυγμένο φιλέτο γλαυκού Κατεψυγμένο θράψαλο Κατεψυγμένο φιλέτο τσιπούρας

15 Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διάρκεια ζωής διαφόρων κατεψυγμένων προϊόντων 15 Χρόνος ζωής σε συνιστώμενη θερμοκρασία -18ºC Θερμοκρασία υποδιπλασιασμού χρόνου ζωής (Z 1/2 ) Χρόνος ζωής σε -14ºC Κατεψυγμένη γαρίδα Κατεψυγμένο φιλέτο γλαυκού Κατεψυγμένο θράψαλο Κατεψυγμένο φιλέτο τσιπούρας

16 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Χρονο-θερμοκρασιακά προφίλ κατεψυγμένου τροφίμου 2 μηνών Τm= -15.2ºC ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Τm= -19.4ºC 16 ΧΡΟΝΟΣ ΧΡΟΝΟΣ Μέση θερμοκρασία -15,2ºC Μέση θερμοκρασία -19,4ºC Χρόνος ζωής μετά το τέλος του προφίλ ( 2 μήνες) 324 ημέρες Χρόνος ζωής μετά το τέλος του προφίλ ( 2 μήνες) 600 ημέρες

17 Συμφωνία βιομηχανίας τροφίμων, εμπόρων και καταναλωτών ότι το αδύναμο σημείο που επηρεάζει άμεσα την ποιότητα των τροφίμων είναι η αλυσίδα κατάψυξης 17 Απαίτηση για καλύτερο έλεγχο αλυσίδας κατάψυξης Συνεχής καταγραφή και έλεγχος των συνθηκών αποθήκευσης από την παραγωγή στην κατανάλωση

18 Παρακολούθηση της Αλυσίδας Κατάψυξης 18 Συστήματα καταγραφής για τον έλεγχο του θερμοκρασιακού προφίλ από την παραγωγή του τροφίμου μέχρι τη στιγμή της κατανάλωσης Ηλεκτρονικά καταγραφικά θερμοκρασίας Χρονοθερμοκρασιακοί είκτες (ΤΤΙs)

19 Εφαρμογή ηλεκτρονικών καταγραφικών θερμοκρασίας 19 Καταγραφή χρονοθερμοκρασιακού προφίλ του τροφίμου Χρήση κατάλληλου εξοπλισμού για τη συλλογή δεδομένων Εφαρμογή ανά παρτίδα

20 Εφαρμογή ηλεκτρονικών καταγραφικών θερμοκρασίας Εφαρμογή χρονοθερμοκρασιακών ολοκληρωτών ΤΤΙ 20 Καταγραφή χρονοθερμοκρασιακού προφίλ του τροφίμου Χρήση κατάλληλου εξοπλισμού για τη συλλογή δεδομένων Εφαρμογή ανά παρτίδα Καταγραφή της επίδρασης του χρονοθερμοκρασιακού προφίλ στην ποιότητα του τροφίμου Άμεση και εύκολα κατανοητή απόκριση του δείκτη από τον ίδιο τον καταναλωτή (μεταβολή χρώματος) Εφαρμογή ανά τεμάχιο προιόντος

21 Χρονοθερμοκρασιακοί δείκτες με εφαρμογή σε κατεψυγμένα τρόφιμα 21 Φωτοχημικοί είκτες Ενζυμικοί είκτες B1-type F1-type F4-type M-type LP-type

22 Φωτοχημικοί δείκτες Αρχή Λειτουργίας 22 B1-type F1-type F4-type Μη ενεργοποιημέ νο ΤΤΙ Έκθεση στην Υπεριώδη ακτινοβολία ιέγερση φωτοευαίσθητων ενώσεων που βρίσκονται στο πολυμερικό κρύσταλλο του ΤΤΙ Επίδραση θερμοκρασίας -χρόνου

23 Ενεργοποίηση Φωτοχημικών Δεικτών 23 Ενεργοποιημένος δείκτης Μη ενεργοποιημένος δείκτης F4 Hand charger use Ενεργοποιημένος δείκτης Ενεργοποιημένος δείκτης Μη ενεργοποιημένοι δείκτες F1 και Β1 Bizerba Desktop charger GLP80

24 LP-type Ενζυμικοί είκτες- Αρχή Λειτουργίας 24 Ένζυμο και Υπόστρωμα σε ωριστούς θαλάμους Άσκηση πίεσης και ανάμιξη Ενεργοποιημένος δείκτης Επίδραση θερμοκρασίας-χρόνου Τρίχρωμος δείκτης Μ-type ίχρωμος δείκτης

25 Επιλογή κατάλληλου ΤΤΙ 25? Ακριβής γνώση χαρακτηριστικών ΤΤΙ Ακριβής γνώση χαρακτηριστικών προϊόντος

26 Επιλογή του κατάλληλου ΤΤΙ 26 Κατάλληλος τύπος ΤΤΙ για το προϊόν Επίδραση της θερμοκρασίας στο χρώμα του ΤΤΙ Επίδραση της θερμοκρασίας στο ρυθμό υποβάθμισης του τροφίμου Εα ΤΤΙ Εα τροφίμου απόκλιση ±20 kj/mol

27 Επιλογή του κατάλληλου ΤΤΙ 27 Κατάλληλος χρόνος λήξης ΤΤΙ για το προϊόν Χρόνος ζωής ΤΤΙ Χρόνος ζωής τροφίμου t ΤΤΙ t τροφίμου

28 Επιλογή του κατάλληλου ΤΤΙ 28 Κατάλληλος χρόνος λήξης ΤΤΙ για το προϊόν Φωτοχημικά TTIs Επέμβαση στο χρόνο ζωής του δείκτη με μεταβολή του χρόνου έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία 6 s 3s 1s

29 Επιλογή του κατάλληλου ΤΤΙ 29 Κατάλληλος χρόνος λήξης ΤΤΙ για το προϊόν Ενζυμικά TTIs Επέμβαση στο χρόνο ζωής του δείκτη με μεταβολή της συγκέντρωσης του ενζύμου Μ 4Units Μ 10 Units Μ 50 Units

30 Πειραματικός Σχεδιασμός 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

31 Μέτρηση Χρώματος Δεικτών 31 Χρήση χρωματικής κλίμακας CIE Lab Χρωματόμετρο X-rite Eye1pro Παράμετροι Χρώματος Φωτεινότητα L (+ a) κόκκινο (-a) πράσινο (+ b) κίτρινο (-b) μπλε Συνολική μεταβολή οπτικής απόκρισης 2 2 ( L) ( a) ( b ) 2

32 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 32 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 )

33 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 33 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 )

34 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 34 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 )

35 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 35 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 )

36 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 36 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 )

37 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 37 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 )

38 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 38 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 )

39 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 39 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 )

40 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 40 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 )

41 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 41 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 )

42 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 42 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 )

43 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 43 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 ) 50 Β1-2s E C t(h)

44 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 44 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 ) E Β1-2s t(h) exp kt 5C 0C -5C

45 Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 45 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL ) (α α0 ) (bb0 ) E Β1-2s t(h) exp kt 5C 0C -5C

46 Προσδιορισμός κινητικών χαρακτηριστικών απόκρισης δεικτών 46 F4-3s T ( C) k (1/h*10-3) 5 87,4 0 22,8-5 11,8-9 4,4-12 3, ,95 Εξίσωση Arrhenius lnk lnk ref E R α 1 T ref 1 T T ref = 0 o C E a 95 kj/mol

47 Προσδιορισμός κινητικών χαρακτηριστικών απόκρισης δεικτών 47 B1-2s T ( C) k (1/h*10-3) 5 37,80 0 6,11-5 3,78-9 0, , ,04 Εξίσωση Arrhenius lnk lnk ref E R α 1 T ref 1 T T ref = 0 o C E a 126 kj/mol

48 Προσδιορισμός κινητικών χαρακτηριστικών απόκρισης δεικτών 48 E a 95kJ/mol E a 126 kj/mol

49 Προσδιορισμός Χρόνου Ζωής Φωτοχημικών Δεικτών 49 Σημείο Λήξης είκτη Ε = 9 exp kt t Ln( ) k Ln(9) Ε = 9

50 Προσδιορισμός Χρόνου Ζωής Φωτοχημικών Δεικτών 50 Ίδια επίδραση θερμοκρασίας σε ρυθμό χρωματικής μεταβολής στα B1-0.3s και B1-1s, B1-6 s lnk B1-6s B1-0.3 s /T -1/Tref B1-0.3 s B1-1 s B1-6 s B1-1s 1s Χρόνος απόκρισης Β1-0.3s Χρόνος απόκρισης Β1-1s Χρόνος απόκρισης Β1-6s T (C ) t (days) T (C ) t (d) 5 9,0 0 44, , , , , T (C ) t (d) 5 51, , , , , ,

51 51 Σύγκριση οπτικής παρατήρησης και μέτρησης του χρώματος με χρήση χρωματόμετρου για τα φωτοχημικά και ενζυμικά TTIs

52 Χρωματικές κλίμακες των φωτοχημικών TTIs: B1, F4, F B F F1

53 Χρωματικές κλίμακες των ενζυμικών TTIs: M-type, LP-type 53 norm(a+b) Number of M scale M-type LP-type

54 Σύγκριση οπτικής παρατήρησης και μέτρησης του χρώματος με χρήση χρωματόμετρου για τα φωτοχημικά TTIs B1_3s B1_3s at at 5 o 5 C o C Ε(visual obs) Εexp F4-5s F4_5s at 5 o C Ε(visual obs) Εexp Ε Ε time(h) time(h) F1_8sec F1_8s at 5 o C Ε (visual obs) Ε exp Ε time(h)

55 55 Σύγκριση οπτικής παρατήρησης και μέτρησης του χρώματος με χρήση χρωματόμετρου για τα ενζυμικάttis M_200U M_200U at 5 o C norm(a+b) visual obs norm(a+b)exp Lp-1000U LP_1000U at 5 o C norm(a+b) visual obs norm(a+b)exp norm(a+b) 0.60 norm(a+b) time(h) time(h)

56 Μελέτη διατηρησιμότητας κατεψυγμένων φιλέτων τσιπούρας (Sparus aurata)και εύρεση κατάλληλου ΤΤΙ για τον έλεγχο του χρονο-θερμοκρασιακού προφίλ 56

57 Μελέτη διατηρησιμότητας κατεψυγμένων φιλέτων τσιπούρας (Sparus aurata) κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας (Sparus aurata), ελληνικής ιχθυοκαλλιέργειας, συσκευασμένα υπό κενό αποθηκεύτηκαν στους -5, -8, -12 και -15 C.

58 Μελέτη διατηρησιμότητας κατεψυγμένων φιλέτων τσιπούρας (Sparus aurata) 58 Μεταβολή TVB-N Εξίσωση Arrhenius (T ref =-10 C) ln(k) ln(k ref ) - E a R 1 T 1 T ref E a = 91.6 kj/mol C C TVBN TVBN o exp( k t) TVBN

59 Μελέτη διατηρησιμότητας κατεψυγμένων φιλέτων τσιπούρας (Sparus aurata) 59 Οξείδωση λιπαρών (TBARs) Εξίσωση Arrhenius (T ref =-10 C) ln(k) ln(k ref ) - E a R 1 T 1 T ref E a = 86.8 kj/mol CTBARs CTBARs ktbars t o

60 Μελέτη διατηρησιμότητας κατεψυγμένων φιλέτων τσιπούρας (Sparus aurata) 60 Οργανοληπτικός έλεγχος οσμή γεύση εμφάνιση υφή

61 Μελέτη διατηρησιμότητας κατεψυγμένων φιλέτων τσιπούρας (Sparus aurata) Γενική εντύπωση οργανοληπτικού Εξίσωση Arrhenius (T ref =-10 C) 61 Γενική Εντύπωση ln(k) ln(k ref ) - E R 1 T E a = 84.5 kj/mol a 1 T ref sov. impr. sov. impr. kov impres t o..

62 Μελέτη διατηρησιμότητας κατεψυγμένων φιλέτων τσιπούρας (Sparus aurata) Ολική μικροβιακή χλωρίδα 62

63 Μελέτη διατηρησιμότητας κατεψυγμένων φιλέτων τσιπούρας (Sparus aurata) 63 Μεταβολή ph

64 Εφαρμογή μαθηματικών μοντέλων για τον προσδιορισμό του χρόνου ζωής κατεψυγμένων φιλέτων τσιπούρας (Sparus aurata) 64 Θερμοκρασία αποθήκευσης ( C) t SL k ln C ref, TVBN TVBN, l ln C E exp R a TVBN, o 1 1 T T ref Χρόνος ζωής(d) με βάση το TVBN (limit= 12mgN/100g) t SL E exp R 1 1 T T Χρόνος ζωής (d) με βάση τοtbars (limit=1.8 mgmda/kg) Χρόνος ζωής με βάση τον οργανοληπτικό έλεγχο (limit=5 score for overall acceptability) k C ref, TBARS TBARS, l C TBARS, o a ref t SL k ref, s so sl E a 1 1 exp R T T ref

65 65 Μελέτη για εύρεση κατάλληλου ΤΤΙ για τον έλεγχο του χρονο-θερμοκρασιακού προφίλ του προιόντος?

66 Μελέτη διαφόρων τύπων φωτοχημικών και ενζυμικών TTIs 66 Τύπος φωτοχημικού TTI Χρόνος έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία (s) Θερμοκρασία αποθήκευσης ( C) Τύπος ενζυμικού TTI Συγκέντρωση ενζύμου (Units) Θερμοκρασία αποθήκευσης ( C) B1 0.6, 1, 2, 3, 4, 6 F1 8, 10 F4 3, 5, 10, 15 5, 0, -5, -9, - 12,-15 M 1, 2, 4, 6, 10, 30, 50, 80, 100, 200 LP 600, 800, , 0, -5, -9, -12,-15 Αριθμός ΤΤΙ αποθηκεύονται σε ισοθερμοκρασιακούς θαλάμους (Sanyo MIR 153, Sanyo Electric, Ora-Gun, Gunma, 228 Japan) Η θερμοκρασία των θαλάμων καταγράφεται με χρήση καταγραφικών (COX tracer, CT, USA.)

67 Επίδραση της θερμοκρασίας στο χρώμα του φωτοχημικού TTI B1 67 E B1_0.6s -5C 0C 5C -9C -12C -15C E Β1-2s 5C 0C -5C -9C -12C -15C t (h) t(h) E Β1-3s -15C 5C 0C -5C -9C -12C E Β1-4s 5C 0C -5C -9C -12C -15C t (h) t (h)

68 Προσδιορισμός του ρυθμού μεταβολής χρώματος k του φωτοχημικού δείκτη B1 σε όλες τις μελετώμενες θερμοκρασιες 68 TTI label 5 C 0 C -5 C -9 C -12 C -15 C B1 0.6 s B1 1 s B1 2 s B1 3 s B1 4 s B1 6 s

69 Κινητικά χαρακτηριστικά φωτοχημικού δείκτη B1 69 CΤΤΙ Ε A (kj/mol) k(h - 1 ) R 2 B1-0.6s 119 0, B1-1s 1s 129 0, B1-2s 129 0, B , B1-4s 107 0, B1-6s 117 0, Tref = 0 C

70 Χρόνος ζωής (days) του δείκτη B1 για αποθήκευση στους 5, 0, -5, -9, -12 and -15 C 70 TTI label 5 C 0 C -5 C -9 C -12 C -15 C B1 0.3 s B1 0.6 s B1 1 s B1 2 s B1 3 s B1 4 s B1 6 s

71 Προσδιορισμός συνολικού μαθηματικού μοντέλου για κάθε τύπο φωτοχημικού ΤΤΙ 71 Το παρακάτω μαθηματικό μοντέλο περιγράφει την επίδραση του χρόνου έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία, της θερμοκρασίας και του χρόνου αποθήκευσης στην απόκριση του ΤΤΙ b a Ea 1 1 1t C exp( ( k ref ( Tref, t 1s ) t C exp( ( ))) t ) c R T T Οι παράμετροι του μοντέλου προσδιορίζονται με χρήση μη γραμμικής παλινδρόμησης του προγράμματος SYSTAT 10.2 Software ref B1-CTTI Parameter Estimated value Tref ( C) 0 ΔΕ b k ref (h -1 ) α Ea (kj/mol) R F4-CTTI Parameter Estimated value Tref ( C) 0 ΔΕο k ref (h -1 ) α Ea (kj/mol) R F1-CTTI Parameter Estimated value Tref ( C) 0 ΔΕο k ref (h -1 ) α Ea (kj/mol) R

72 Προσδιορισμός συνολικού μαθηματικού μοντέλου για κάθε τύπο ενζυμικού ΤΤΙ 72 Το παρακάτω μαθηματικό 1 X F ( X C ) μοντέλο περιγράφει την a E A 1 1 επίδραση της συγκέντρωσης του k 1ref ( c1) * C * exp R T Tref ενζύμου, της θερμοκρασίας και 1 exp του χρόνου αποθήκευσης στην b E A k 1 1 2ref ( c1) * C * exp απόκριση του ΤΤΙ R T Tref Οι παράμετροι του μοντέλου προσδιορίζονται με χρήση μη γραμμικής παλινδρόμησης του προγράμματος SYSTAT 10.2 Software t M-type CTTI Parameter Estimated value Tref=0C Eα (kj/mol) 93.9 k 1ref(c=1) (h -1 ) k 2ref(c=1) (h -1 ) a b R LP-type CTTI Parameter Estimated value Tref= 0C Eα (kj/mol) k 1ref(c=1) (h -1 ) k 2ref(c=1) (h -1 ) a b R

73 Επιλογή του κατάλληλου ενζυμικού δείκτη για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 73

74 Επιλογή του κατάλληλου ενζυμικού δείκτη για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 74

75 Επιλογή του κατάλληλου ενζυμικού δείκτη για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 75

76 Επιλογή του κατάλληλου ενζυμικού δείκτη για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 76

77 Επιλογή του κατάλληλου ενζυμικού δείκτη για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 77

78 Επιλογή του κατάλληλου ενζυμικού δείκτη για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 78

79 Επιλογή του κατάλληλου ενζυμικού δείκτη για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 79

80 Επιλογή του κατάλληλου ενζυμικού δείκτη για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 80

81 Επιλογή του κατάλληλου ενζυμικού δείκτη για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 81

82 Επιλογή του κατάλληλου φωτοχημικού δείκτη Β1 για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 82

83 Επιλογή του κατάλληλου φωτοχημικού δείκτη F4 για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 83 F4 CTTI - seabream NTUA sensory evaluation 2s Shelf Life (days) Shelf Life (d) F4 CTTI - seabream NTUA sensory evaluation T ( C) T ( C) 3s 4s 5s 6s 8s 10s 12s 15s 4s seabream NTUA seabream NTUA

84 Επιλογή κατάλληλων δεικτών για κατεψυγμένες γαρίδες 84 B1 Photochromic TTI - Shrimp sensory evaluation B1 Photochromic TTI - Shrimp sensory evaluation s Shelf Life (days) Shelf Life (days) s 0.3s 0.4s 0.5s 0.6s 0.8s 1s shrimp 0.3s shrimp T ( C) T ( C)

85 Επιλογή κατάλληλων δεικτών για κατεψυγμένο γλαυκό 85

86 Επιλογή κατάλληλων δεικτών για κατεψυγμένο θράψαλο 86

87 Πείραμα επαλήθευσης της απόκρισης των ΤΤΙ ως συνάρτηση της θερμοκρασίας σε μεταβαλλόμενα θερμοκρασιακά προφίλ και προσομοίωση της εφαρμογής σε πραγματικές συνθήκες 87

88 1 st group of 8 samples Το είγμα αποθηκεύτηκε για 2 μήνες στους T eff =-17,8 o C στο κέντρο διανομής Teff. = C Εναπομένουσα διάρκεια ζωήςτουτροφίμουμετάαπό 14 μήνες 21 Storage Temperature (C) Στη συνέχεια παρέμεινε για 12 μήνες στους T eff =-18,1 o C στο supermarket Super market Time Temperature Profile Teff. = C Time (months) 7,9 μήνες ιάρκεια ζωής του τροφίμου 22 μήνες στους - 18C Ea = 110 kj/mol Αντί για 8 μήνες 88

89 1 st group of 8 samples Το είγμα αποθηκεύτηκε για 2 μήνες στους T eff =-15,6 o C στο κέντρο διανομής Teff. = -15.6C Εναπομένουσα διάρκεια ζωήςτουτροφίμουμετάαπό 14 μήνες Storage Temperature (C) Στη συνέχεια παρέμεινε για 12 μήνες στους T eff =-18,1 o C στο supermarket Super market Time Temperature Profile Teff. = C Time (months) 4,8 μήνες ιάρκεια ζωής του τροφίμου 22 μήνες στους -18C Ea = 110 kj/mol Αντί για 8 μήνες 89

90 1 st group of 8 samples Το είγμα αποθηκεύτηκε για 2 μήνες στους T eff =-14,6 o C στο κέντρο διανομής Teff. = -14.6C Εναπομένουσα διάρκεια ζωήςτουτροφίμουμετάαπό 14 μήνες Storage Temperature (C) Στη συνέχεια παρέμεινε για 12 μήνες στους T eff =-18,1 o C στο supermarket Super market Time Temperature Profile Teff. = C Time (months) 2,1 μήνες ιάρκεια ζωής του τροφίμου 22 μήνες στους - 18C Ea = 110 kj/mol Αντί για 8 μήνες 90

91 1 st group of 8 samples Το είγμα αποθηκεύτηκε για 2 μήνες στους T eff =-12,0 o C στο κέντρο διανομής Teff. = -13.0C Εναπομένουσα διάρκεια ζωήςτουτροφίμουμετάαπό 14 μήνες Storage Temperature (C) Στη συνέχεια παρέμεινε για 12 μήνες στους T eff =-18,1 o C στο supermarket Super market Time Temperature Profile Teff. = C Time (months) 1,4 μήνες ιάρκεια ζωής του τροφίμου 22 μήνες στους - 18C Ea = 110 kj/mol Αντί για 8 μήνες 91

92 1 st group of 8 samples Το είγμα αποθηκεύτηκε για 2 μήνες στους T eff =-10,3 o C στο κέντρο διανομής Teff. = -12.5C Εναπομένουσα διάρκεια ζωήςτουτροφίμουμετάαπό 14 μήνες 21 Στη συνέχεια παρέμεινε για 12 μήνες στους T eff =-18,1 o C στο supermarket Storage Temperature (C) Super market Time Temperature Profile Teff. = C Time (months) -1,8 μήνες ιάρκεια ζωής του τροφίμου 22 μήνες στους - 18C Ea = 110 kj/mol Αντί για 8 μήνες 92

93 ΤΤΙ και Ημερομηνία Λήξης 93

94 ΤΤΙ και Ημερομηνία Λήξης 94

95 ΤΤΙ και Ημερομηνία Λήξης 95 Ανάλωση κατά προτίμηση σύμφωνα με την ημερομηνία λήξης που αναγράφεται στη συσκευασία εκτός αν ο δείκτης γίνει κόκκινος

96 ΤΤΙ και Ημερομηνία Λήξης 96

97 97 Συμπεράσματα Αναπτύχθηκε η μεθοδολογία επιλογής του βέλτιστου ΤΤΙ για συγκεκριμένα κατεψυγμένα προϊόντα Η επιλογή αυτή επιβεβαιώνεται σε δυναμικές συνθήκες συντήρησης της αλυσίδας κατάψυξης Στις άμεσα επόμενες 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

98 Καταγραφή αλυσίδας διακίνησης κατεψυγμένων προϊόντων Σχεδιασμός έρευνας πεδίου 98 Καταγραφικά θερμοκρασίας Mini Nomad RFID temperature logger + Χρονοθερμοκρασιακοί δείκτες (TTIs) PRELIMINARY SPECIFICATIONS Temperature Measurement Range: 40 to 60 C ( 40 to 140 F) Accuracy: ±0.5 C from 0 to 50 C (±1 C below 0 C or above 50 C) Resolution: 0.1 C or F Operating Pressure Range: 8 to 20 PSIA Storage Temperature: 40 to 85 C ( 40 to 185 F) Συνεργαζόμενοι φορείς Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Supermarket AB Βασιλοπουλος : ( ΚΟΝΤΟΒΕΡΟΣ ΑΕΒΕ ( WIRELESS OPERATION Read/Write Wireless Range: Up to 50 mm Power: OM 84 TMP: Lithium/manganese dioxide 3 volt coin cell Shelf Life: Up to 3 years (non activated) with proper storage Usage Life: Up to 2 years (after activation) Memory: Up to 10,000 rdgs (eg: 208 days at 1 rdg/30 min) Recording Programmable Interval: From 1 sec to 9 hrs, 6 min, 7 sec Dimensions, OM 84: 61 L x 43 W x 6.4 mm H (2.4 x 1.7 x 0.25")

99 Σχεδιασμός έρευνας πεδίου 99 Καταγραφικά θερμοκρασίας Mini Nomad RFID temperature logger + Χρονοθερμοκρασιακοί δείκτες (TTIs) Προϊόν τροφίμου Προϊόν: κατεψυγμένα θαλασσινά (π.χ γαρίδες) ιάρκεια ζωής: 21 μήνες Σχεδιασμός 50 προϊόντα επισημασμένα ως δείγματα ποιοτικού ελέγχου 10 καταστήματα ΑΒ 5 πόλεις σε όλη την Ελλάδα

100 Σχεδιασμός έρευνας πεδίου 10 0 Αλυσίδα διακίνησης ΑΒ Σίνδος 2 Κέντρα Αποθήκευσης- ιανομής Οινόφυτα Νότια Ελλάδα (Οινόφυτα) Βόρεια Ελλάδα (Σίνδος)

101 Σχεδιασμός έρευνας πεδίου 10 1 Στάδια αλυσίδας κατάψυξης Σίνδος Θεσσαλονίκη 1. Παραγωγή-Αποθήκη παραγωγής Μερικές ημέρες Κέρκυρα 2. Κεντρικές αποθήκες διανομής ΑΒ 2 Κέντρα διανομής Ασπρόπυργος Οινόφυτα Αθήνα 3. Τοποθέτηση σε supermarkets 10 καταστήματα ΑΒ σε 5 πόλεις για μερικούς μήνες Καλαμάτα Ηράκλειο 4. Μεταφορά στο Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας τροφίμων όπου θα προσομοιωθούν οι συνθήκες που επικρατούν στον οικιακό καταψύκτη

102 Συμπεράσματα 10 2 Αναπτύχθηκε η μεθοδολογία επιλογής του βέλτιστου ΤΤΙ για συγκεκριμένα κατεψυγμένα προϊόντα Η επιλογή αυτή επιβεβαιώνεται σε δυναμικές συνθήκες συντήρησης της αλυσίδας κατάψυξης Στις άμεσα επόμενες 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

103 10 3 Ευχαριστώ για την προσοχή σας! Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων