κατεψυγμένων τροφίμων

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

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

Χρονοθερμοκρασιακό προφίλ κατεψυγμένου προϊόντος ψαριού 3 Μεταφορά Αποθήκευση σε κατάψυξη καταναλωτή

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

Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα κατεψυγμένου φιλέτου γλαυκού 5 633 ημέρες Χρόνος ζωής σε συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης (-18C)

Επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στη διατηρησιμότητα κατεψυγμένου φιλέτου γλαυκού 6 419 ημέρες Χρόνος ζωής: 633 ημέρες σε -18C -16 C (+2 C από συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης)

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)

Ποσοτική έκφραση της εξάρτησης της διάρκειας ζωής από τη θερμοκρασία συντήρησης-κατάψυξης 12 Τιμές από 40-150 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

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 111 6.9 3.7 Κατεψυγμένο φιλέτο γλαυκού 113 7.1 3.6 Κατεψυγμένο θράψαλο 78 3.9 5 Κατεψυγμένο φιλέτο τσιπούρας 85 4.3 4.7

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 6.9 660 95 Κατεψυγμένο φιλέτο γλαυκού 7.1 660 92 Κατεψυγμένο θράψαλο 3.9 660 169 Κατεψυγμένο φιλέτο τσιπούρας 4.3 660 153

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 660 3.7 305 Κατεψυγμένο φιλέτο γλαυκού 660 3.6 297 Κατεψυγμένο θράψαλο 660 5 412 Κατεψυγμένο φιλέτο τσιπούρας 660 4.7 388

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

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

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)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Πειραματικός Σχεδιασμός 30 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

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

Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 32 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL 2 2 2 0 ) (α α0 ) (bb0 )

Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 43 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL 2 2 2 0 ) (α α0 ) (bb0 ) 50 Β1-2s E 40 30 20 10 0 5C 0 200 400 600 t(h)

Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 44 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL 2 2 2 0 ) (α α0 ) (bb0 ) E 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Β1-2s 0 1000 2000 3000 4000 5000 t(h) exp kt 5C 0C -5C

Κινητική Μελέτη Απόκρισης Δεικτών 45 Απόκριση Φωτοχημικού είκτη ΔE (LL 2 2 2 0 ) (α α0 ) (bb0 ) E 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Β1-2s 0 1000 2000 3000 4000 5000 t(h) exp kt 5C 0C -5C

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 3,26-15 1,95 Εξίσωση Arrhenius lnk lnk ref E R α 1 T ref 1 T T ref = 0 o C E a 95 kj/mol

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 0,11-12 0,07-15 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

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

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

Προσδιορισμός Χρόνου Ζωής Φωτοχημικών Δεικτών 50 Ίδια επίδραση θερμοκρασίας σε ρυθμό χρωματικής μεταβολής στα B1-0.3s και B1-1s, B1-6 s lnk 0-2 -4-6 -8-10 -12 B1-6s B1-0.3 s -0.0001 0 0.0001 0.0002 0.0003 1/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) 5 4.6 0 12.8-5 36.6-9 87.2-12 169.9-15 336.4-18 676.8 T (C ) t (d) 5 9,0 0 44,9-5 106,4-9 256,9-12 483,6-15 993,3-18 1896.9 T (C ) t (d) 5 51,1 0 227,3-5 431,6-9 768,6-12 1567,6-15 3563,1-18 8793.2

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

Χρωματικές κλίμακες των φωτοχημικών TTIs: B1, F4, F1 52 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 20 14 21 B1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 F4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 F1

Χρωματικές κλίμακες των ενζυμικών TTIs: M-type, LP-type 53 norm(a+b) 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 Number of M scale M-type LP-type

Σύγκριση οπτικής παρατήρησης και μέτρησης του χρώματος με χρήση χρωματόμετρου για τα φωτοχημικά TTIs 54 70.00 60.00 50.00 B1_3s B1_3s at at 5 o 5 C o C Ε(visual obs) Εexp 70 60 50 F4-5s F4_5s at 5 o C Ε(visual obs) Εexp Ε 40.00 30.00 Ε 40 30 20.00 20 10.00 10 0.00 0 13.8 28 43.8 59.5 79.5 97.5 108 374 366 406 457 689 771777 777 time(h) 0 0 30.89 62.91 77.51 98.29 133.7 178.6 219.1 242.6 839.7 922.8 time(h) 50 45 40 35 30 F1_8sec F1_8s at 5 o C Ε (visual obs) Ε exp Ε 25 20 15 10 5 0 0.0 0.9 1.9 3.3 5.1 6.4 7.9 0.0 0.0 0.0 time(h)

55 Σύγκριση οπτικής παρατήρησης και μέτρησης του χρώματος με χρήση χρωματόμετρου για τα ενζυμικάttis 1.20 1.00 M_200U M_200U at 5 o C norm(a+b) visual obs norm(a+b)exp 1.2 1.0 Lp-1000U LP_1000U at 5 o C norm(a+b) visual obs norm(a+b)exp 0.80 0.8 norm(a+b) 0.60 norm(a+b) 0.6 0.40 0.4 0.20 0.2 0.00 0 0 0 18 26 34 38 123 138 153 time(h) 0.0 0 10 22 34 46 55 74 82 146 140 time(h)

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

Μελέτη διατηρησιμότητας κατεψυγμένων φιλέτων τσιπούρας (Sparus aurata) 57 60 κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας (Sparus aurata), ελληνικής ιχθυοκαλλιέργειας, συσκευασμένα υπό κενό αποθηκεύτηκαν στους -5, -8, -12 και -15 C.

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

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

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

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..

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

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

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) -5 84 95 95-8 134 147 146-12 253 269 263-15 413 428 414-18 682 689 658 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 Μελέτη για εύρεση κατάλληλου ΤΤΙ για τον έλεγχο του χρονο-θερμοκρασιακού προφίλ του προιόντος?

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, 1000 5, 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.)

Επίδραση της θερμοκρασίας στο χρώμα του φωτοχημικού TTI B1 67 E 45 36 27 18 B1_0.6s -5C 0C 5C -9C -12C -15C E 45 40 35 30 25 20 15 Β1-2s 5C 0C -5C -9C -12C -15C 9 10 5 0 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 t (h) 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 t(h) E 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Β1-3s -15C 5C 0C -5C -9C -12C E 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Β1-4s 5C 0C -5C -9C -12C -15C 0 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 0 0 10000 20000 30000 40000 50000 t (h) t (h)

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 0.007208 0.000909 0.000577 0.000426 0.000130 0.000093 B1 1 s 0.006158 0.000834 0.000520 0.000216 0.000115 0.000056 B1 2 s 0.003781 0.000611 0.000378 0.000107 0.000074 0.000041 B1 3 s 0.002416 0.000509 0.000255 0.000115 0.000072 0.000037 B1 4 s 0.001524 0.000375 0.000198 0.000108 0.000067 0.000032 B1 6 s 0.001313 0.000295 0.000155 0.000087 0.000043 0.000019

Κινητικά χαρακτηριστικά φωτοχημικού δείκτη B1 69 CΤΤΙ Ε A (kj/mol) k(h - 1 ) R 2 B1-0.6s 119 0,000658 0.929 B1-1s 1s 129 0,001477 0.964 B1-2s 129 0,00 0962 0.969 B1-3 118 0,000713 0.981 B1-4s 107 0,000213 0.980 B1-6s 117 0,000161 0.979 Tref = 0 C

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 4 12 36 87 169 336 B1 0.6 s 7 60 96 130 425 593 B1 1 s 9 66 106 256 483 993 B1 2 s 16 101 164 578 840 1534 B1 3 s 27 129 259 576 924 1789 B1 4 s 44 178 338 620 1006 2124 B1 6 s 51 227 431 768 1567 3563

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 ΔΕ1 33.3 b 0.166 k ref (h -1 ) 0.001 α 0.530 Ea (kj/mol) 125.7 R 2 0.913 F4-CTTI Parameter Estimated value Tref ( C) 0 ΔΕο 43.13 k ref (h -1 ) 0.0098 α 1.152 Ea (kj/mol) 107.2 R 2 0.914 F1-CTTI Parameter Estimated value Tref ( C) 0 ΔΕο 23.49 k ref (h -1 ) 0.395 α 1.911 Ea (kj/mol) 145.8 R 2 0.803

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 ) 6338.1 k 2ref(c=1) (h -1 ) 2327.7 a 0.904 b 0.916 R 2 0.889 LP-type CTTI Parameter Estimated value Tref= 0C Eα (kj/mol) 149.7 k 1ref(c=1) (h -1 ) 487310.8 k 2ref(c=1) (h -1 ) 20810.5 a 1.169 b 0.840 R 2 0.945

Επιλογή του κατάλληλου ενζυμικού δείκτη για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 73

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

Επιλογή του κατάλληλου φωτοχημικού δείκτη F4 για τα κατεψυγμένα φιλέτα τσιπούρας 83 F4 CTTI - seabream NTUA sensory evaluation 2s Shelf Life (days) 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Shelf Life (d) 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 F4 CTTI - seabream NTUA sensory evaluation 0 0-18 -18-13 -13-8 -8-3 -3 2 2 T ( C) T ( C) 3s 4s 5s 6s 8s 10s 12s 15s 4s seabream NTUA seabream NTUA

Επιλογή κατάλληλων δεικτών για κατεψυγμένες γαρίδες 84 B1 Photochromic TTI - Shrimp sensory evaluation B1 Photochromic TTI - Shrimp sensory evaluation 2000 1000 0.1s Shelf Life (days) 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 Shelf Life (days) 900 800 700 600 500 400 300 200 0.2s 0.3s 0.4s 0.5s 0.6s 0.8s 1s shrimp 0.3s shrimp 200 100 0 0-18 -18-13 -13-8 -8-3 -3 2 2 T ( C) T ( C)

Επιλογή κατάλληλων δεικτών για κατεψυγμένο γλαυκό 85

Επιλογή κατάλληλων δεικτών για κατεψυγμένο θράψαλο 86

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

1 st group of 8 samples Το είγμα αποθηκεύτηκε για 2 μήνες στους T eff =-17,8 o C στο κέντρο διανομής 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 88 7 14 Teff. = -17.8 C 15 16 17 18 19 20 Εναπομένουσα διάρκεια ζωήςτουτροφίμουμετάαπό 14 μήνες 21 Storage Temperature (C) Στη συνέχεια παρέμεινε για 12 μήνες στους T eff =-18,1 o C στο supermarket -5-10 -15-20 Super market Time Temperature Profile Teff. = -18.1 C 2 4 6 8 10 12 Time (months) 7,9 μήνες ιάρκεια ζωής του τροφίμου 22 μήνες στους - 18C Ea = 110 kj/mol Αντί για 8 μήνες 88

1 st group of 8 samples Το είγμα αποθηκεύτηκε για 2 μήνες στους T eff =-15,6 o C στο κέντρο διανομής 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 89 7 14 Teff. = -15.6C 15 16 17 18 19 20 21 Εναπομένουσα διάρκεια ζωήςτουτροφίμουμετάαπό 14 μήνες Storage Temperature (C) Στη συνέχεια παρέμεινε για 12 μήνες στους T eff =-18,1 o C στο supermarket -5-10 -15-20 Super market Time Temperature Profile Teff. = -18.1 C 2 4 6 8 10 12 Time (months) 4,8 μήνες ιάρκεια ζωής του τροφίμου 22 μήνες στους -18C Ea = 110 kj/mol Αντί για 8 μήνες 89

1 st group of 8 samples Το είγμα αποθηκεύτηκε για 2 μήνες στους T eff =-14,6 o C στο κέντρο διανομής 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 90 7 14 Teff. = -14.6C 15 16 17 18 19 20 21 Εναπομένουσα διάρκεια ζωήςτουτροφίμουμετάαπό 14 μήνες Storage Temperature (C) Στη συνέχεια παρέμεινε για 12 μήνες στους T eff =-18,1 o C στο supermarket -5-10 -15-20 Super market Time Temperature Profile Teff. = -18.1 C 2 4 6 8 10 12 Time (months) 2,1 μήνες ιάρκεια ζωής του τροφίμου 22 μήνες στους - 18C Ea = 110 kj/mol Αντί για 8 μήνες 90

1 st group of 8 samples Το είγμα αποθηκεύτηκε για 2 μήνες στους T eff =-12,0 o C στο κέντρο διανομής 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 91 7 14 Teff. = -13.0C 15 16 17 18 19 20 21 Εναπομένουσα διάρκεια ζωήςτουτροφίμουμετάαπό 14 μήνες Storage Temperature (C) Στη συνέχεια παρέμεινε για 12 μήνες στους T eff =-18,1 o C στο supermarket -5-10 -15-20 Super market Time Temperature Profile Teff. = -18.1 C 2 4 6 8 10 12 Time (months) 1,4 μήνες ιάρκεια ζωής του τροφίμου 22 μήνες στους - 18C Ea = 110 kj/mol Αντί για 8 μήνες 91

1 st group of 8 samples Το είγμα αποθηκεύτηκε για 2 μήνες στους T eff =-10,3 o C στο κέντρο διανομής 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 92 7 14 Teff. = -12.5C 15 16 17 18 19 20 Εναπομένουσα διάρκεια ζωήςτουτροφίμουμετάαπό 14 μήνες 21 Στη συνέχεια παρέμεινε για 12 μήνες στους T eff =-18,1 o C στο supermarket Storage Temperature (C) -5-10 -15-20 Super market Time Temperature Profile Teff. = -18.1 C 2 4 6 8 10 12 Time (months) -1,8 μήνες ιάρκεια ζωής του τροφίμου 22 μήνες στους - 18C Ea = 110 kj/mol Αντί για 8 μήνες 92

ΤΤΙ και Ημερομηνία Λήξης 93

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

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

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 : (www.ab.gr) ΚΟΝΤΟΒΕΡΟΣ ΑΕΒΕ (http://www.kontoveros.gr/) 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")

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

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

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

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

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