Ha avuto grande succeso il workshop IFU “Fruit juice days
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Ha avuto grande succeso il workshop IFU “Fruit juice days
1 Maria Gloria Attolini e Antonio Trifirò Si è concluso con generale soddisfazione il workshop “Fruit juice days. Purees, pulpy juices, nectars and fruit juice drinks” tenutosi a Parma nei giorni 15-19 giugno 2009. L’evento, promosso da IFU - Federazione Internazionale dei Produttori di Succhi di Frutta - con il patrocinio di AIIPA Associazione Italiana Industrie Prodotti Alimentari – e della Regione Emilia Romagna, in collaborazione con Fiere di Parma e Stazione Sperimentale per l’Industria delle Conserve Alimentari (SSICA), ha visto confluire nella capitale della Food Valley le maggiori espressioni internazionali del settore di trasformazione della frutta. Il workshop è stato preceduto dalle riunioni delle Commissioni tecniche e dell’assemblea dei delegati IFU, riservate ai relativi membri, provenienti da 30 diversi Paesi a copertura di tutti e cinque i continenti. Ed è stata proprio la Stazione Sperimentale ad accogliere le riunioni delle Commissioni (legislativa, tecnico-scientifica, pubbliche relazioni e membership, metodi d’analisi, gruppo di lavoro microbiologia – di cui fanno parte anche il Dott. Trifirò e la Dott.ssa Previdi, ricercatori SSICA), mettendo a disposizione dei graditi ospiti la propria struttura e professionalità per agevolare lo svolgimento della parte operativa di questo importante evento. Al termine dei lavori il Direttore Generale 2 SSICA, Dott. Salvatore Matraxia, ha rivolto un ringraziamento agli ospiti e, dopo un cocktail di benvenuto, ha accompagnato i delegati a visitare i laboratori, illustrando le attività della Stazione Sperimentale e auspicando una sempre più fattiva collaborazione fra SSICA, IFU e Fiere di Parma, rappresentata in questa importante occasione dal Presidente Dott. Franco Boni. Il 17 giugno, nella cornice della Sala dei 300 delle Fiere ha avuto inizio il seminario vero e proprio. Prima sessione Ad aprire i lavori, Pierpaolo Nave (Presidente del Gruppo dei Succhi di Frutta di AIIPA - Associazione Italiana Industrie Prodotti Alimentari e Marketing Manager di Rauch Italia) che, dopo un’introduzione generale sullo scenario economico dei consumi di massa in Italia e in Europa, ha analizzato nel dettaglio il segmento merceologico dei succhi di frutta, presentando un’esaustiva rassegna sul panorama e sulle attuali tendenze del settore. Scenario & Trends of Total Beverage Products RETAIL - Sales by Volume (/1000) Year 2007 Year 2008 TOT BEVERAGE NON ALCOHOLIC WATER COCKTAILS CARBONATED DRINKS FRUIT JUICES ENERGY DRINK SPORT DRINK ICE TEA ALCOHOLIC SPEC. ALCOHOLIC DRINKS BEER CHAMPAGNE READY TO DRINK SPARKLING WINE (Spumante) WINE 12.107.868 10.517.617 7.748.585 25.643 1.535.879 712.927 9.930 66.733 417.920 1.590.250 88.989 705.786 1.541 5.148 47.123 741.663 12.347.260 2,0 10.725.246 2,0 7.937.354 2,4 25.764 0,5 1.547.385 0,7 719.238 0,9 11.288 13,7 66.886 0,2 417.330 -0,1 1.622.014 2,0 86.232 -3,1 734.299 4,0 1.362 -11,6 4.677 -9,1 47.150 0,1 748.293 0,9 Var% JAN-MAY 08 4.560.932 3.967.348 2.961.382 9.338 575.620 274.916 3.959 17.863 124.269 593.584 32.598 246.222 347 1.512 14.211 298.694 Scenario & Trends of Total Beverage Products RETAIL - Sales by Value (/mio) JAN-MAY Var% 09 4.616.061 1,2 4.028.371 1,5 3.014.381 1,8 9.496 1,7 596.476 3,6 262.025 -4,7 3.893 -1,7 17.710 -0,9 124.390 0,1 587.691 -1,0 32.140 -1,4 244.550 -0,7 363 4,5 1.444 -4,5 15.731 10,7 293.463 -1,8 TOT BEVERAGE NON ALCOHOLIC WATER COCKTAILS CARBONATED DRINKS FRUIT JUICES ENERGY DRINK SPORT DRINK ICE TEA ALCOHOLIC SPEC. ALCOHOLIC DRINKS BEER CHAMPAGNE READY TO DRINK SPARKLING WINE (Spumante) WINE Sales by VOLUME (Litres) Year 2007 8.179 4.303 1.645 75 1.214 856 50 95 368 3.876 893 1.117 51 22 245 1.548 Year 2008 8.414 4.398 1.674 78 1.244 873 53 92 384 4.016 885 1.187 47 21 252 1.624 Var% 2,9 2,2 1,8 3,0 2,5 2,0 8,0 -3,1 4,4 3,6 -0,9 6,3 -7,8 -5,4 2,6 4,9 JAN-MAY JAN-MAY 08 09 3.040 3.126 1.603 1.647 621 643 27 29 458 483 333 326 19 18 26 25 119 123 1.438 1.480 327 330 394 404 12 13 6 6 75 87 623 639 Var% 2,8 2,7 3,6 6,1 5,5 -2,2 -3,4 -4,2 3,3 2,9 1,1 2,6 7,8 -1,7 15,9 2,5 Sales by VALUE (€uro) The Italian Fruit Juices Overview The Italian Fruit Juices Overview Product Product Segmentation: Segmentation: % % Fruit Fruit Content Content Fruit Drinks 41-80 RETAIL RETAIL Sales by VOLUME (Litres) BEV. UHT BEV. FRESH TOTAL Fruit Juice MARKET BEV. FRESH (Weight %) Year 2008 713.400.964 5.690.228 5.837.069 2,6% 712.927.141 719.238.033 0,9% 0,8% 0,8% Year 2007 Year 2008 Var. Year 2008/2007 BEV. UHT 842.923.741 859.121.852 1,9% BEV. FRESH 13.553.982 14.319.228 5,6% TOTAL Fruit Juice MARKET 856.477.723 873.441.080 2,0% Sales by VALUE (Euro) 6% Var. Year Jan-May Jan-May Jan-May Var. J/M 2008/2007 2007 2008 2009 2009/2008 0,9% 262.411.519 272.727.968 259.386.807 -4,9% Year 2007 707.236.913 2.111.700 2.188.246 2.637.938 264.523.218 274.916.214 262.024.745 0,8% 0,8% 1,0% Jan-May 2007 Jan-May 2008 Jan-May 2009 318.905.406 327.716.750 316.732.906 5.075.719 5.260.131 8.970.036 323.981.126 332.976.881 325.702.942 BEV. UHT = Fruit Juices with long shelf life BEV. FRESH = Fruit Juices with short shelf life (cool/refrigerated space) 4% 1% 9% 20,6% Nectars & Pulp Juice 100% -4,7% Bev. Bev. 2121-40 14% Var. J/M 2009/2008 39% NECTARS & PULP BEV.21-40 JUICE 100% Fruit Drinks 41-80 % Fruit Drinks < 13 % Fruit Drinks 13-20 % Fruit Drinks > 80 % 27% -3,4% 70,5% -2,2% Nectars Nectars & & Pulp Pulp + + Bev. Bev. 21-40 21-40 + + Juice Juice 100% 100% = = 80% 80% of of the the Market Market Fruit Fruit Drinks Drinks 41-80 41-80 = = 9% 9% of of the the Market Market Others Others = = 11% 11% of of the the Market Market Come illustra il grafico a torta, i nettari e la polpa, insieme alle bevande con contenuto di frutta compreso fra il 21 e il 40% e il succo 100%, coprono l’80% del mercato, mentre le bevande con frutta al 41-80% occupano una fetta ristretta, il 9%. 3 The Italian Fruit Juices Overview Packaging Packaging Segmentation: Segmentation: Kind Kind of of pack pack 0,6% (-11,7%) CHEERPACK PLASTIC: PLASTIC: Positive Positive Performance Performance 5,5% (-16,1%) GLASS 26,8% (+10,6%) PLASTIC 67,1% (-0,8%) BRICK 0 50.000.000 100.000.000 150.000.000 200.000.000 250.000.000 300.000.000 350.000.000 400.000.000 450.000.000 500.000.000 The Weight and Variation v/s 2007 year Segmentazione del packaging nel succo di frutta italiano Riguardo al tipo di confezionamento, il brick detiene ancora la prima posizione, seppur con lieve calo rispetto al 2007, attribuendosi il 67,1% del mercato, seguito dalla plastica (26,8%, con un aumento del 10,6% rispetto all’anno precedente), dal vetro (5,5%, -16,1%) e dal cheerpack (confezione a busta, simile ad una morbida fiaschetta, formata da una pellicola di materiale plastico metallizzato pieghevole, con tappo richiudibile). Questo tipo di contenitore, utilizzato per la prima volta in Giappone, è stato adottato principalmente nell’ambito dei reintegratori idrosalini, ma è anche utilizzato da alcune marche di succhi, thè freddo e caffè freddo. Per quanto riguarda la segmentazione del mercato in base al volume, i primi cinque contenitori (che insieme coprono il 95% del mercato) risultano essere, in ordine decrescente di volumi di vendita, quelli da 1000, 200, 1500, 2000 e 125. I formati il cui utilizzo si sta affermando nel breve periodo sono il 750 e il 250 mL. 4 I competitor nel mercato italiano dei succhi di frutta Produttori: 20 aziende Marchi: 59 brands Private labels The Italian Fruit Juices Overview The The Competition: Competition: PRODUCERS PRODUCERS Year 2008 M.S. Year 2008 RETAIL - Fruit Juices (UHT) 713.400.964 100,0% CONSE.ITALIA 142.532.390 20,0% PARMALAT 77.078.590 10,8% RAUCH 65.657.697 9,2% ZUEGG 42.244.913 5,9% S.BENEDETTO 33.648.938 4,7% PFANNER 31.691.822 4,4% STERILGARDA 13.756.293 1,9% LA DORIA 13.634.274 1,9% QUARGENTAN 13.042.278 1,8% ROCCHETTA 10.163.855 1,4% PAGO 2.181.526 0,3% HERO 1.909.699 0,3% FRUTTAGEL 1.743.080 0,2% COCA COLA 1.686.564 0,2% FERRARELLE 1.638.757 0,2% SANGEMINI FRUIT 1.478.147 0,2% GRAMM 1.115.310 0,2% DEL MONTE 671.403 0,1% CHIQUITA 555.265 0,1% ORANFRIZER 58.757 0,0% OTHERS 14.690.173 2,1% PRIVATE LABELS 242.221.231 34,0% PRODUCERS: Sales by VOLUME The Italian Fruit Juices Overview 1° Group: 393 ML Litres (55%) (6 Companies) 2° Group: 51 ML Litres (7%) (4 Companies) 3° Group: 13 ML Litres (2%) (10 Companies) PRIVATE LABELS: 242 ML Litres (34%) The Italian Fruit Juices Overview The The Competition: Competition: PRIVATE PRIVATE LABELS LABELS The The Competition: Competition: PRIVATE PRIVATE LABELS LABELS PRIVATE LABLES - Sales by Volume Year 2007 Year 2008 Var. Y 08/07 PRIVATE LABLES - Sales by Volume RETAIL - Fruit Juices (UHT) 221.467.168 242.221.231 9,4% RETAIL - Fruit Juices (UHT) 82.334.490 94.097.552 97.784.240 3,9% Modern Trade 136.695.244 148.732.582 8,8% Modern Trade 53.487.658 58.199.576 60.434.519 3,8% Hypermarkets 41.035.533 44.226.334 7,8% Hypermarkets 16.348.905 17.514.890 18.684.141 6,7% Supermarkets 67.419.325 73.518.387 9,0% Supermarkets 25.995.504 28.850.417 29.732.002 3,1% Superette 28.240.386 30.987.862 9,7% Superette 11.143.248 11.834.270 12.018.375 1,6% Traditional Grocery 7.707.181 7.815.495 1,4% Traditional Grocery 3.036.255 2.618.807 3.157.778 20,6% Discount 25.810.577 33.279.168 34.191.944 2,7% Discount 77.064.742 85.673.153 11,2% Jan-May 2007 Jan-May 2008 Jan-May 2009 Var. J/M 09/08 5 The Italian Fruit Juices Overview The The Competition: Competition: BRANDS BRANDS BRANDS: Sales by VOLUME Year 2008 RETAIL - Fruit Juices (UHT) 713.400.964 M.S. Year 2008 100,0% 1 PARMALAT SANTAL 77.026.016 10,8% 2 CONSE.ITALIA YOGA 65.201.590 9,1% 3 RAUCH BRAVO 65.022.345 9,1% 4 CONSE.ITALIA VALFRUTTA 44.738.357 6,3% 5 ZUEGG SKIPPER 36.545.906 5,1% 6 PFANNER 29.447.798 4,1% 7 CONSE.ITALIA DERBY 25.487.203 3,6% 8 S.BENEDETTO OASIS 14.407.844 2,0% 9 STERILGARDA 10.930.564 1,5% 10 LA DORIA 10.887.182 1,5% 11 ROCCHETTA ELISIR 10.163.855 1,4% 12 QUARGENTAN VOILA' 8.731.886 1,2% 13 S.BENEDETTO BATIK 6.673.011 0,9% 14 S.BENEDETTO GUIZZA 6.271.038 0,9% 15 S.BENEDETTO GUIZZA TROPICO 5.491.116 0,8% 16 ZUEGG ALTRE MARCHE 5.356.053 0,8% 17 CONSE.ITALIA JOLLY COLOMBANI 5.177.809 0,7% 18 QUARGENTAN HAWAIKI 4.310.392 0,6% 19 PFANNER PFANNER FRUITY 2.243.932 0,3% 20 PAGO 2.181.526 0,3% First First 5 5 BRANDS: BRANDS: 1° SANTAL 1° SANTAL = = 10,8% 10,8% 2° 2° YOGA YOGA = = 9,1% 9,1% 2° 2° BRAVO BRAVO = = 9,1% 9,1% 3° 3° VALFRUTTA VALFRUTTA = = 6,3% 6,3% 4° 4° SKIPPER SKIPPER = = 5,1% 5,1% 5° 5° PFANNER PFANNER = = 4,1% 4,1% Le sfide A fronte del lancio di nuovi prodotti nell’area benessere, salute, smoothies….occorre tenere conto di alcune importanti sfide a cui il settore è sottoposto, fra cui: l’IVA al 20% (probabilmente troppo elevata per prodotti “basic”) gli importanti investimenti richiesti per effettuare campagne pubblicitarie d’impatto difficoltà a mantenere il prezzo al consumo (normale e ribassato) la forte variabilità legata all’acquisto delle materie prime Riassumendo, si può concludere che: il mercato dei succhi di frutta appare stabile nel lungo periodo (0,9%), ma con forti diminuzioni nel breve (-4,7% delle vendite totali) solo tre produttori hanno riscontrato aumenti significativi dal 2007 al 2008 nel breve periodo solo un produttore ha rilevato risultati positivi (gennaio-maggio 2009): +6,7% i discount presentano un trend di crescita (+5,6%) nel lungo periodo, ma non nel breve (gennaio-maggio 2009= -7,0%) le bevande “ fresche”: segmento ristretto (0,8%), in grande crescita nei primi 5 mesi del 2009 (+20,6%) le polpe e i nettari hanno ottenuto buoni risultati rispetto alle tendenze generali del mercato (eccetto negli ultimi 5 mesi) nessuna variazione riguardo ai gusti, sia come offerta, sia come performance la pesca, la pera e l’albicocca occupano una posizione importante non solo nel formato piccolo, ma anche in quello grande (PET da 1 litro) e presentano un trend positivo rispetto agli altri gusti le private labels continuano nella loro crescita (breve periodo +3,9%), specie nei prodotti da 2 e 1,5 litri prestazioni negative per i marchi piccoli e grandi nel lungo periodo; nel breve periodo i risultati non sono stati troppo positivi neanche per i marchi intermedi quasi tutti i marchi sono scesi nel breve periodo, tranne le private labels e due marchi aziendali dopo buoni aumenti nel corso del 2008, gli investimenti pubblicitari hanno subito un forte calo nei primi mesi del 2009 (36%) L’Indice d’Intensità Promozionale (a volume) è risultato più o meno stabile negli anni 2007 e 2008, con un leggero aumento nei primi 5 mesi di quest’anno. Il prezzo al consumo (promo e non promo) ha conseguito un aumento dell’1,5 % nel lungo periodo e del 3% nel breve. 6 Lo smoothie, indiscussa star del workshop “Quando uno smoothie non è uno smoothie e, comunque, cos’è uno smoothie”? David A. Hammond, Eurofins Scientific, UK Uno dei settori in più rapida evoluzione nel mercato dei succhi di frutta negli ultimi 10 anni è stato quello degli smoothie. Lo smoothie nasce negli anni ’40, quando il libro di cucina Waring “blender” pubblica ricette per un prodotto a base di banana e di ananas. Nel 1975 nasce il primo marchio commerciale, “Californian smoothie”. Negli anni ’80 aprono in America i primi bar specializzati in succhi di frutta e smoothie, tipicamente in corner di negozi dedicati alla vendita di prodotti salutistici. Negli anni ’90 le aziende cominciano ad aggiungere alla frutta ingredienti come yogurt, latte di soia, gelato; oggi, le formulazioni dello smoothie possono comprendere anche ingredienti come estratti di tè verde, erbe aromatiche, nutraceutici…). Questi prodotti attualmente sono in vendita, a livello mondiale, sia in mercati già sviluppati sia in mercati in via di sviluppo. Some UK Fruit Smoothies Some More UK Smoothies Secondo i dati Mintel, il mercato UK per questo tipo di prodotti è aumentato di cinque volte nel periodo 2001-2007. Sebbene le vendite siano scese verso la fine del 2008 in seguito alla stretta creditizia che, dato il prezzo elevato, ha fatto percepire lo smoothie come un prodotto di lusso, ci si aspetta che il settore possa godere di una rapida ripresa al rifiorire dell’economia. Cos’è lo smoothie? Lo smooothie è una bevanda in rapida evoluzione, dal sapore fresco e gradevole, che propone effetti benefici in termini di salute e benessere. La percezione del valore di questi benefici fa sì che il consumatore sia preparato a pagare per questo tipo di prodotto un prezzo alquanto elevato (ca. 5 euro/litro). Generalmente alla base di uno smoothie abbiamo: puree di frutta puree di frutta miscelate con succo puree di frutta e ortaggi puree di frutta, succo e ghiaccio puree di frutta, succhi e latte/yogurt/latte di soia bevande viscose tipo purea contenenti frutta/succo La miscela può includere frutti come, ad esempio, il mango o la banana che impartiscono al prodotto attraenti caratteristiche di palatabilità e pienezza, e succhi di frutta come l’arancia, la mela, i frutti di bosco, che conferiscono al prodotto gusto, colore e componenti funzionali. 7 Gli smoothie si possono preparare integralmente da succhi NFC (non da concentrato) o da puree o da una miscela di NFC e succhi e/o puree da concentrato. I succhi utilizzati nella miscela possono o costituire la base del prodotto come nel caso della mela e dell’uva oppure, come nel caso dei succhi di frutti esotici o frutti fortemente pigmentati (rossi o neri), essere aggiunti per accrescere la percezione di benefici da parte del consumatore in termini, per esempio, di un elevato contenuto in antiossidanti. La formulazione degli smoothie, estremamente variabile e soggetta a continue innovazioni, rende inevitabile la domanda: è necessario avere una definizione precisa dello smoothie? Ovvero: abbiamo bisogno/vogliamo difendere il buon nome/l’immagine di questo prodotto? Motivazioni a favore di una definizione dello smoothie necessità di chiarimenti nell’intento di preservare la buona immagine dello smoothie nella mente del consumatore fornire un possibile supporto per stabilire lo status dello smoothie nel Regolamento Claims (338/2006) dell’Unione Europea. Esiste la necessità di creare un profilo nutrizionale? questi prodotti sono realmente miscele di succo e puree di frutta in base alle definizioni della Direttiva sui Succhi di Frutta (2201/112) possibilità di migliorare l’etichettatura del prodotto Motivazioni contro una definizione degli smoothie smoothie è un termine di fantasia, di marketing e non un nome di prodotto, pertanto non necessita di definizione a causa dell’ampia gamma di prodotti che utilizzano questo nome, sarebbe difficile/impossibile produrre una definizione pertinente e significativa una definizione rigida potrebbe soffocare la spinta del prodotto verso l’innovazione e limitare la crescita delle vendite la scelta del consumatore potrebbe risultare più limitata i produttori potrebbero essere messi nella condizione di dover riformulare alcuni dei loro prodotti non si può affermare che i consumatori risultino fuorviati dalla mancanza di una definizione precisa, perché comunque esiste un’etichettatura completa Decisioni sulla definizione i membri IFU hanno stabilito che non è necessario produrre una definizione valida a livello mondiale per questo tipo di prodotti i membri dell’AIJN hanno ugualmente concluso di non avere intenzione di preparare una definizione del prodotto in ambito EU. Tuttavia, hanno proposto che la Commissione Legislativa prepari delle linee guida per l’etichettatura. nell’ambito della VDF è aperta una discussione sull’opportunità di preparare una propria definizione. Poiché il succo di pomodoro gode di un alto livello di consumo in diversi Paesi europei e del mondo, nel workshop si è inserito a pieno titolo l’intervento di Marco Serafini, Presidente del World Processing Tomato Council: “Innovations and developments in tomato processing and tomato products”. 8 Why tomato is a topic Worldwide production evolution of production from 2001 to 2009 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 2001 2002 2003 2004 2005 mediterranean region 2006 north america 2007 2008 2009 other Source data : WPTC 2 Negli ultimi anni si è assistito, nel mondo del pomodoro, ad un passaggio dai prodotti tradizionali, i pelati e il concentrato a prodotti a più alto valore aggiunto: passata, polpa e triturato, salse pronte, pomodori ciliegia, succo di pomodoro, con numerosi studi atti a valutare le varietà più idonee per preparare i diversi tipi di prodotto. A questi prodotti di nuova concezione, caratterizzati da elevato potere nutrizionale, vivaci proprietà aromatiche, eccellenza e tracciabilità (prodotti DOP e IGP), sono state applicate nuove tecnologie come le “mild technologies” per ridurre l’impatto del calore (es: trattamento ohmico ed alte frequenze) e le CMV per ridurre i costi. Negli ultimi anni, nei consumatori di tutto il mondo si è assistito ad un forte aumento nella coscienza salutistica, grazie anche a studi internazionali che hanno rivelato i potenziali elevati benefici del pomodoro e dei suoi derivati (il licopene e gli altri carotenoidi, importanti fitonutrienti ad elevato potere antiossidante). Importanti novità si sono affermate anche nel settore del packaging: una valida alternativa alle soluzioni tradizionali è ora rappresentata dalla confezione flessibile che, per le sue particolari caratteristiche, può contribuire significativamente ad ottimizzare le risorse. Infatti, un uso mirato del flessibile può avere un rilevante impatto sul processo di confezionamento grazie alla minore inerzia termica della confezione; i vantaggi sono ancora maggiori impiegando confezioni preformate. ESTIMATE 2009 California 12.066 China 7.680 Italy 5.000 Iran 2.200 Spain 2.300 Turkey 1.600 Brazil 1.200 Portugal 1.100 Source data : WPTC in 1000 metric tonnes 4 “Colour stability of strawberry nectar made from puree”, Manfred Gössinger, Federal College and Institute for Viticulture and Pomology Klosterneuburg, Austria 9 Il lavoro, condotto in collaborazione con la Technische Universität Wien, Austria e la University of Natural Resources and Applied Life Sciences, Austria, esamina i risultati di un recente progetto di ricerca sulla stabilità del colore di nettare di fragola da purea e il grado di accettazione del colore da parte del consumatore. Nel corso del lavoro sono stati studiati gli effetti del pre-congelamento della frutta, del contenuto di purea nel nettare, della temperatura di lavorazione, della raffinazione, della riduzione del pH, della temperatura di pastorizzazione, del tempo di riscaldamento, della proteasi e della temperatura di magazzinaggio sulla stabilità del colore, sul contenuto di antocianine monomeriche e sull’acido Lascorbico. Sono state anche misurate le attività della polifenolossidasi e della perossidasi durante la lavorazione ed è stato saggiato il livello di accettazione dei nettari di fragola da parte del consumatore. Il “fattore di accettazione” AF è risultato idoneo per la caratterizzazione del colore dei prodotti a base di fragola. I risultati hanno mostrato che: non sono state riscontrate differenze nel comportamento delle diverse cultivar di fragola, scelte fra quelle più comuni il pre-congelamento aumenta la stabilità del colore in misura maggiore rispetto ad una temperatura di pastorizzazione più elevata e di un tempo più lungo di riscaldamento modifiche del pH e la setacciatura hanno effetti negativi un più alto contenuto in purea non ha effetti sulla stabilità del colore una bassa temperatura consente un magazzinaggio di oltre 1 anno il pre-congelamento a -18°C rispetto a quello a -80°C porta a maggiori perdite di PPO e POD (circa il 53 e il 22%, rispettivamente) PPO e POD non sono state completamente inattivate da un normale trattamento termico durante il magazzinaggio gli enzimi risultano avere un forte impatto sulla degradazione del colore nei nettari di fragola ottenuti da purea Colour stability factors temperature enzyme activities pH-value metals copigmentation non enzymatic browning L-asorbic acid light oxygen 12 Manfred Gössinger 17.6.2009 Nella relazione “The evolution of chilled juice packaging in the USA”, Donald Sporn (Juice Products Association, USA) ha descritto come la propria azienda, in linea con le tendenze produttive e di mercato mondiali, sia transitata dal confezionamento a caldo all’asettico in confezioni flessibili multistrato, presentando le innovazioni tecnologiche nella pastorizzazione, nei macchinari per il confezionamento, nella confezione e nella distribuzione, con un occhio alle innovazione creative ideate da Antonio Rossi, fondatore del marchio Tropicana. 10 Seconda sessione Geraldo Paciello, di Unipektin Engineering, Switzerland, ha parlato di “Innnovation in fruit puree and juice concentration by evaporation” La produzione di purea di frutta concentrata comprende varie operazioni unitarie come l’inattivazione termica degli enzimi, la raffinazione, la concentrazione sotto vuoto in evaporatori, la pastorizzazione e il magazzinaggio. La stabilità microbiologica è favorita dalla riduzione dell’attività dell’acqua per evaporazione; tuttavia, durante questi processi la purea è esposta a temperature che possono avere un effetto negativo sulla qualità in termini di colore, viscosità ed imbrunimento non enzimatico. Per quanto riguarda la purea di frutta il primo riscaldamento (inattivazione enzimatica) di solito non influisce significativamente sulla viscosità, a differenza del pomodoro, il cui elevato contenuto in enzimi pectolitici ha importanti influssi su questo parametro. La concentrazione e la pastorizzazione sono invece quelle operazioni unitarie in cui il danno termico può essere significativo: infatti, la concentrazione di purea di frutta spesso viene effettuata con evaporatori a circolazione forzata con conseguenti importanti alterazioni del colore e fenomeni d’imbrunimento. 11 2nd UNIT OPERATION: PUREE CONCENTRATION PROCESS Important unit operation for final quality of puree/juice Chemical Browning High concentration (28/32° (28/32°Bx) and thermal exposure Double or Triple effects forced circulation Traditional configuration Severe distribution temperature/residence time 3030-120 minutes; 7575-85° 85°C Statistical residence time some fluid will resident higher Deterioration in color L ↓ b ↓ a ↑ browning (*) Losses in consistency and in chemical composition (HMF ↑) High energetic costs specific steam 0.530.53-0.6 (2 Effects); 0.350.35- 0.4 (3 Effects) High energetic costs specific power 0.020.02-0.025 kW/kg Limited economical initial investment L = L0 * EXP ( - KL * t) E = ( a2 + b2 + L2)1/2 (*) J.E. Lozano&A. Lozano&A. Ibarz – Journal of Food Engineering 31 (1997), 365365-373 IFU Workshop « Fruit juice days – Purees, pulpy juices, nectars and fruit juice drinks » 1717-19 June 2009 Parma, Italy Per ovviare a questi inconvenienti, è stato proposto un nuovo sistema di evaporazione con ricompressione meccanica del vapore (MVR), i cui principali vantaggi sono: possibilità di passaggio in un singolo effetto a temperature moderatamente basse e ridotti tempi di residenza escursione termica molto limitata fra il prodotto e il vapore di riscaldamento quasi assenza di degradazione termica possibilità di procedere con capacità variabili mantenendo una qualità costante INNOVATIONS: Product Distribution Systems Multi Fruit/Multi Mode Evaporators for Juice and Puree Extension of Falling Film concept to fruit puree Drastic reduction of residence time Fast prepre- concentration Color stability (Kiwi and Strawberry puree) Temperature Time Diagram for Combination 5 Stage Falling Film and 3 Stage Forced Circulation vs 3 Stage Forced Circulation Evaporator Limitation is the viscosity of fluid Fruit puree: 20/22° 20/22°Bx; Tomato Puree: 1212-13° 13°Bx Possibility to run in multimulti-effects (optimum 5 effects) Important energetic saving 100 Easily combination of falling film and forced circulation Flexibility 90 80 Temperature in °C 70 60 T=f(t), FF+FC 50 T=f(t), FC 40 30 20 10 0 0 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 6600 7200 7800 8400 Time in s IFU Workshop « Fruit juice days – Purees, pulpy juices, nectars and fruit juice drinks » 1717-19 June 2009 Parma, Italy IFU Workshop « Fruit juice days – Purees, pulpy juices, nectars and fruit juice drinks» 1717-19 June 2009 Parma, Italy La riduzione dei consumi energetici mediante impiego di MRV costituisce un altro importante aspetto del successo di questa tecnologia: consumo di vapore molto limitato, praticamente nessun consumo d’acqua per la condensazione. 12 Multi Fruit/Multi Mode Evaporators for Juice and Puree: Industrial Application: Turkey 2008 Utilities UNIPEKTIN FF(5) + FC(3) Standard FC (3 Effects) 435 I.E.P 650 I.E.P. 346 A.E.P. 554 A.E.P 9’769 12’ 12’056 2‘670 (5 Effects) Effects) 5‘550 (2 Effects) 7’770 8’800 770 m3/h at 32° 32°C 880 m3/h at 32° 32°C 25 m3/h ---- 70° 70°C ---- Electric Power Steam Consumption (Kg/h) (Tomato) Steam Consumption (Kg/h) (Fruit Puree) Cooling Tower (Mcal/h (Mcal/h)) Condensate available IFU Workshop « Fruit juice days – Purees, pulpy juices, nectars and fruit juice drinks » 1717-19 June 2009 Parma, Italy “Consumer Drinking experience: Innovative process and technology”, Rossana Borgese, John Bean Technologies, Italy. Le bevande contenenti pezzi come polpa e cubetti di diverse dimensioni godono di un momento di grande popolarità sui mercati internazionali. Le ragioni di questa scelta da parte dei consumatori risiedono nella sensazione di assumere un prodotto naturale associata alla percezione che il bere sia un’esperienza focalizzata sulla sensazione di pienezza in bocca (mouthfeel). Mouthfeel perception DEFINITION… Food product's physical and chemical interaction in the mouth. EVALUATION… From initial perception on the palate, to first bite, through mastication to swallowing and aftertaste. 13 Product preparations for final mouthfeel drinking Citrus Sacs for formulated beverages Citrus Pulp for formulated beverages Aseptic Fruits and Fruit Dices for yoghurt or “ready to eat” preparation Fruit and Vegetable Puree for Smoothie Drinks Aseptic Fruit and Vegetable Dices for catering preparation 5 Il mouthfeel può essere raggiunto integrando il prodotto con ingredienti caratterizzati da pezzature di discrete dimensioni (frutta in pezzi, cellule di agrumi, polpa di frutta, ecc… ). I principali punti critici del processo possono essere: il danneggiamento termo-meccanico del prodotto, la distribuzione e il dosaggio omogeneo di polpa e cubetti nella fase liquida, l’uniformità del trattamento di sterilizzazione sull’intera massa del prodotto. La JBT sta studiando diverse soluzioni tecnologiche per gestire le criticità garantendo l’elevata qualità del prodotto. L’attenzione è focalizzata sui trattamenti termici alternativi e sui sistemi di dosaggio e riempimento. Vera Lavelli, Università di Milano, Italia: “Design of high quality nectarine and peach nectars: from process optimisation to predictive models for color and antioxidant variations during long-term storage”. Nei prodotti a base di frutta, un colore ottimale e un elevato contenuto in antiossidanti sono i principali attributi della qualità che influenzano la preferenza del consumatore. Le pesche e le nettarine contengono quantità significative di antiossidanti, fra cui acidi idrossicinnamici, flavanoli monomerici e polimerici, flavonoli, antocianine, carotenoidi e acido ascorbico. Si è ipotizzato che questi composti “dietetici minori” abbiano un ruolo importante in vivo nei confronti di differenti patologie umane. Alcune varietà di pesca e di nettarina, a basso potenziale d’imbrunimento, sono tradizionalmente utilizzate a livello industriale. Sviluppare tecnologie adeguate per trasformare differenti varietà di frutta in nettari ad elevata qualità diventa un obiettivo cruciale per sfruttare eventuali surplus del mercato fresco e/o per introdurre varietà selezionate con un aumentato contenuto in antiossidanti. UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO MAIN ROUTES FOR ANTIOXIDANT DEGRADATION AND COLOR CHANGES POLYPHENOL OXIDASE Amino compound + aldose/ketose MAILLARD REACTION monophenol oxidised phenol dihydroxyphenol hydrogen peroxide PEROXIDASE anthocyanidin brown polymers ANTHOCYANIDASE anthocyanin brown polymers 14 Per inibire l’imbrunimento del prodotto, sono state proposte strategie alternative fra cui l’uso di ciclodestrine (agenti antiimbrunimento), processi di adsorbimento, trattamenti fotochimici, trattamenti con HHP, lavorazione della frutta a temperatura ambiente e la pelatura. Poiché qualunque cambiamento nella tecnologia di trasformazione richiede la valutazione degli effetti sulla qualità del prodotto al momento della produzione e durante il magazzinaggio, il lavoro presentato si è proposto di sviluppare modelli predittivi per stimare le variazioni qualitative. In una prima fase si è studiata la stabilità degli antiossidanti durante il magazzinaggio ed è risultato che il cianidin-3-0-glucoside era il meno stabile, seguito da procianidine, catechina, acido ascorbico, glicosidi della quercetina e acidi idrossicinnamici. Sono stati quindi studiati i parametri colorimetrici dei nettari in funzione della durata del magazzinaggio (in bottiglie di vetro, a temperatura ambiente e al buio) e del magazzinaggio delle corrispondenti puree (in serbatoi, a temperatura ambiente ed al buio). Le relazioni fra queste variabili sono descritte da modelli polinomiali. Le principali variazioni del colore sono state trovate nei primi tre mesi di magazzinaggio e sono state correlate con la degradazione delle antocianine. I parametri colorimetrici dei nettari sono stati normalizzati per giustificare gli effetti della degradazione del cianidin-3-0-glucoside. È stato anche messo a punto un altro modello per la variazione del colore, applicabile ad ogni varietà o processo impiegato nella produzione di nettare. Mediante questi modelli si potrebbero prevedere gli effetti delle tecnologie di lavorazione sulla qualità delle puree a diversi tempi di magazzinaggio. Sempre all’interno della tematica smoothie, Frank Will (Geisenheim Research Center, Germany) ha presentato la relazione “Processing and analytical characheterisation of apple smoothies”. La mela e i succhi di mela contengono sostanze secondarie bioattive quali, ad esempio, i polifenoli e fibre dietetiche in differenti quantità. Queste classi di sostanze, pur vantando effetti benefici sulla salute, non sono dei nutrienti. Durante la trasformazione della mela in succo, sono inevitabili perdite del 50-90% di polifenoli salutari e, se si guarda agli health claims sui succhi di frutta, questo fatto è evidentemente controproducente. Loss of polyphenols from apples to apple juice • 43 % cloudy juice (Dietrich et al., 2003) • 50 % cloudy juice (Thielen et al., 2004) • up to 90% including all stabilisation steps Challenge • developing an apple beverage with significantly higher polyphenol concentrations compared to cloudy apple juices Conditions • 100 % apple • no other additives IFUWORKSHOP 17-19 June 2009 Parma Dr. Frank Will Geisenheim Research Center [email protected] Nell’ambito di un progetto sugli effetti protettivi dei polifenoli della mela nei confronti del cancro del colon sono stati prodotti smoothies partendo da diverse varietà di mela. Scopo dello studio era aumentare in modo significativo le concentrazioni di polifenoli rispetto ai succhi di mela torbidi. Gli smoothie sono stati preparati miscelando puree con succo torbido naturale per incrementare le sostanze secondarie bioattive. La raffinazione della purea con uno setaccio da 0,6 mm seguita da omogeneizzazione finale del prodotto è risultata la tecnologia ottimale per la preparazione di bevande di frutta al 100%. La presenza di particelle di grossa dimensione che avevano origine dalla purea ha impedito la stabilità a lungo termine della torbidità ma la presenza di un succo con torbidità stabile ha permesso che non si verificasse una completa separazione delle fasi. La palatabilità ottimale è stata raggiunta ad una viscosità di 11,5 mPA·s. 15 Visual cloud stability of Topaz Apple smoothie original IFUWORKSHOP 17-19 June 2009 Parma 4 weeks Dr. Frank Will Geisenheim Research Center [email protected] La composizione e la concentrazione in polifenoli sono state determinate per mezzo della RP-HPLC/PDA. I risultati andavano da 109 a 610 mg/L. Tutti i campioni hanno mostrato il profilo fenolico tipico della mela con una prevalenza degli acidi idrossicinnamici seguiti da flavanoli e flavonoli. L’aggiunta di purea ai succhi torbidi aumentava la concentrazione di polifenoli mediamente del 100%. Surveyor PDA-280nm Boskoop Surveyor PDA-280nm Boskoop 06 MS Phlorizin Name 700 500 400 Procyanidin B2 400 Epicatechin Procyanidin B1 Catechin 100 Phloretin2'-xylogalactosid 300 200 Procyanidin C1 300 mAU 500 mAU 700 600 Phloretin2'-xyloglucosid 600 Polyphenol Increase from cloudy Juice to Smoothie [%] 200 100 0 0 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 Minutes Dr. Frank Will Geisenheim Research Center IFUWORKSHOP 17-19 June 2009 Parma Surveyor PDA-280nm Boskoop 06 MS Surveyor PDA-280nm Boskoop Surveyor PDA-280nm Boskoop 06 MS 0 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 Phloretin2'-xyloglucosid Procyanidin B2 300 Procyanidin C1 Polyphenol Increase from cloudy Juice to Smoothie [%] 200 100 0 38 0 10 Minutes mAU mAU mAU 600 500 400 100 0 10 300 200 100 700 400 Procyanidin B1 Epicatechin Procyanidin B1 Catechin 100 200 500 Epicatechin 300 Phloretin2'-xylogalactosid 300 600 Polyphenol Increase from cloudy Juice to Smoothie [%] Catechin Procyanidin B2 400 200 700 600 500 400 Procyanidin C1 mAU 700 Phloretin2'-xyloglucosid 600 500 Phlorizin Name Phlorizin Name 700 Phloretin2'-xylogalactosid Surveyor PDA-280nm Boskoop [email protected] 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 Minutes IFUWORKSHOP 17-19 June 2009 Parma Dr. Frank Will Geisenheim Research Center [email protected] IFUWORKSHOP 17-19 June 2009 Parma Dr. Frank Will Geisenheim Research Center [email protected] L’aumento maggiore è stato osservato per le procianidine dimeriche. Fra i polifenoli della mela, le procianidine a catena breve ed intermedia sono le sostanze chiave per gli effetti anticancerogenici sul colon. Le differenti varianti tecnologiche non influivano significativamente sulle concentrazioni in polifenoli. 16 Il contenuto in fibra dietetica dei succhi di mela torbidi arricchiti con polpa andava da 5,8 a 9,4 g/L. Sulla stessa linea si inserisce il lavoro presentato da Antonio Trifirò, SSICA, Parma, “Addition of pulp and puree to the juice: effects on the rheological behaviour”, che riguarda gli effetti che hanno le aggiunte di polpa e di purea ad un succo sul comportamento reologico dello stesso. Il relatore inizialmente ha introdotto i concetti di reologia, viscosità, fluidi newtoniani e non newtoniani, i sistemi di misura della viscosità e i problemi connessi al controllo di viscosità per i fluidi non newtoniani. Non Newtonian fluid Newtonian fluid Viscosity depends on flow conditions 1000 The Newton law is applied Viscosity does not depend on flow conditions ln( ) 100 10 Viscosity ( ) Shear srtess ( ) * 1 tag 0 10 20 30 40 50 60 Shear rate Shear rate ( · ) Shear rate ( · ) Viscosity decreases by increasing the shear rate Non Newtonian fluid Viscosity depends on flow conditions 10000 ln( ) 1000 sample a sample b sample c sample d 100 = 50 = 354 = 199 = 79 10 1 0 20 40 60 80 100 shear rate Problems when a single point measurement is executed Partendo dal concetto che i succhi torbidi e le puree di frutta sono assimilabili a sistemi dispersi bifasici costituiti da una fase liquida, il siero, e da una fase dispersa, la polpa, Trifirò ha proseguito illustrando come la polpa interagisca con il sistema disperdente formando delle strutture reticolari e contribuendo significativamente a determinare il comportamento reologico del prodotto. Inoltre, ha illustrato come, tramite il processo tecnologico, sia possibile guidare il parametro viscosità. 17 Content, size, shape, composition (pectins) of pulp affect rheological behaviour Fruit puree and cloudy fruit juices Effects of technological processes on pulp Two-phase systems Temperature of extraction Composition (pectins), content Serum liquid phase that contains all the watersoluble components: sugars, acids, minerals, amino acids, vitamins, etc. Pulp Sieving Content, size dispersed phase composed of all the insoluble materials: cellulose, hemicelluloses, lignin, pectin, etc Centrifugation Content Filtration, UF Content Homogenization Size, shape Enzymes Composition Infatti, più elevato è il contenuto di materiale insolubile, maggiori saranno lo scostamento dal comportamento newtoniano del prodotto e la sua viscosità apparente. I succhi limpidi avranno, quindi, un comportamento reologico pressoché newtoniano e saranno caratterizzati da una viscosità bassa, legata principalmente alla densità del prodotto. Le puree avranno un comportamento reologico di tipo pseudoplastico, con un’elevata viscosità apparente, tanto maggiore quanto più alto è il contenuto di materiale in sospensione. Pulp is responsible for the characteristic non Newtonian, highly viscous rheological behaviour. 6 shear stress 5 k n 4 Puree 3 Serum 2 * 1 0 0 20 40 60 80 100 120 shear rate . F low curves ( vs ) of apricot puree and apricot puree depulped by centrifuging La temperatura di estrazione determina fenomeni differenti (rammollimento dei tessuti cellulari e degradazione termica delle pectine) che causano effetti contrapposti. Temperature of extraction Temperature of extraction Test executed on tomato juice in a temperature range from 88°C to 100°C. Two opposite effects on rheological behaviour k n In all tests enzymes inactivation was obtained Temperature shows two opposite effects on pectins and rheological behaviour Increase in insoluble material Changes in pectin distribution and content Increase in viscosity and pseudoplasticity Decrease in viscosity and pseudoplasticity 5 4 3 2 1 0 n Heat degradation of pectins k Softening of cellular tissues Decrease in viscosity and pseudoplasticity k decreases, n increases Increase in viscosity k increases 88 94 Temperature of extraction 100 0.32 0.3 0.28 0.26 0.24 0.22 88 94 100 Temperature of extraction Il contenuto e la dimensione della polpa dipendono dalle condizioni di raffinazione e influenzano la reologia del prodotto. 18 Sieving Pulp content and dimension are reduced by refiner. Reduction depends on sieve holes and operating conditions (rotation speed, distance from blades and sieve) ins . mat. (% ) Sieving Insoluble material content decreases with the reduction of dimension of the sieve holes 3 2 1 0 1.5 0.8 0.6 0.4 s ieve holes diameter (mm) k n 10 8 6 4 2 0 k The higher the insoluble matter content, the higher the k value and the lower the n value 0.40 0.38 0.36 n Tests carried out on pear puree by sequential refining using sieves with different holes diameters (1.5, 0.8, 0.6 and 0.4 mm) 0.34 0.32 0.5 1 1.5 2 2.5 3 ins . mat. (% ) La separazione di fasi mediante centrifugazione e la successiva ricombinazione in rapporti variabili dei componenti separati portano all’ottenimento di prodotti con differenti contenuti di materiale insolubile e diverso comportamento reologico. Centrifugation Centrifugation It is possible to prepare a product with established pulp content and consistency by recombining cloudy juices and pulp in different proportions Tests carried out on peach, pear and apricot puree Ins oluble m aterial % 2.5 The Decanter centrifuge is used for liquid / solid separation The application of this technique on fruit puree allows two products to be obtained 2 1.5 1 0.5 0 0 20 40 60 80 100 120 % of pulp a dde d to c loudy juc e s Low - pulp cloudy juice Puree enriched in pulp (Pulp) The insoluble material content increases with the increase of puree enriched in pulp Centrifugation k increases and n decreases by increasing the insoluble matter content 1.2 50 1 0.8 40 0.8 30 0.6 0.4 20 0.4 0.2 10 n 60 1 0.6 0 0.5 1 1.5 2 0.2 0 0 2.5 0 1 2 3 Insoluble m a te ria l k k puree 4 5 Insoluble m a te ria l n n puree k k puree 50 1.2 apricot 40 1 0.8 30 0.6 20 0.4 10 0.2 0 0 0 1 2 3 4 Insoluble m a te ria l k k puree n n puree 5 n 0 k 1.2 n n puree 6 n pear k k peach 16 14 12 10 8 6 4 2 0 19 Risultati analoghi sono ottenibili con tecniche di ultrafiltrazione Filtration, UF Filtration, UF The application of filtration techniques on fruit puree allows two products to be obtained The application of filtration techniques on fruit puree allows two products to be obtained Clear juice Pulp It is possible to prepare a product with established pulp content and consistency by remixing clear juice and puree enriched in pulp Clear juice Pulp It is possible to prepare a product with established pulp content and consistency by remixing clear juice and puree enriched in pulp Filtration, UF Tests carried out on peach puree Ins. mat% It is possible to prepare a product with standardized viscosity by controlled restoring of pulp to serum Ins. mat% Filtration, UF 2 1 1 0 0 Serum Ins. mat% 2 Pulp Different amounts of pulp are added to the serum to obtain products with different insoluble matter content 2 1 0 Puree 0.30 UF Ins. mat% Ins. mat% Ins. mat% 0.25 2 1 2 Serum (55%) 0.15 0.10 0.05 1 0 0 0.20 0.00 92% serum 8% pulp Pulp (45%) 90% serum 10% pulp 88% serum 15% pulp 85% serum 15% pulp 20 Nicola Ferrari della Heinz Italia, nella relazione “Innovative aseptic in-line filling machine” ha presentato un sistema innovativo per le testate di riempimento asettico. Easy to Install and to Use ATENA can be directly and easily flanged on any new or existing sterilizer aseptic “ring” ring” piping (the IN LINE concept) even without removing the original filler(s). filler(s). Simplest head cleaning by its automatic opening, even during production. Possibility of tailortailor-made layout installation according to any Customer's needs. ATENA limited dimensions allow various layout compositions. Il sistema presenta i seguenti vantaggi: riduzione dei tempi di lavoro e dei costi di operatore per le operazioni di pulizia e sterilizzazione minori costi energetici maggiore flessibilità dell’impianto la valvola di riempimento è flangiata direttamente alla tubazione diversi sistemi ATENA possono essere installati sulla stessa tubazione sterile in sequenza in modo totalmente modulare A seguire, Konrad Otto, dell’Hochschule Ostwestfalen Lippe, Lemgo, Germany, ha tenuto la relazione “A new technique for the cold aseptic tank storage of fruit juices” Nella produzione di succo, contrariamente a quanto avviene con il concentrato, i serbatoi impiegati per il magazzinaggio asettico a freddo sono di grande volume. Esistono tecnologie che consentono di costruire serbatoi della capacità di un milione di litri o più. In ogni caso tutti i serbatoi, grandi o piccoli che siano, necessitano di essere sterilizzati prima del riempimento. Nel caso di volumi medio-piccoli la sterilizzazione avviene con vapore a pressione. Nel caso di serbatoi di grande volume, questi vengono inondati con fluido sterilizzante. Poiché il costo della fornitura di vapore sta subendo forti aumenti e la procedura in sé richiede tempi molti lunghi, è allo studio una nuova tecnica di sanificazione dei serbatoi con vapore e disinfettante (perossido). Si stima che in tal modo sia possibile ridurre la quantità di vapore ad un terzo di quella impiegata nei processi tradizionali 21 . Il nuovo sistema si è dimostrato valido nel caso di magazzinaggio asettico a freddo di succo di mela. A partire dalla campagna 2007/2008 sono stati trattati in questo modo fino a 288 serbatoi, per un volume di 155, 000 L. Il prodotto non ha presentato modificazioni chimiche e aromatiche indesiderabili e dopo il trattamento di sterilizzazione non sono rimaste tracce di disinfettante. Il tempo medio di magazzinaggio è risultato di circa 6 mesi. Terza sessione “The fruit juice market in North Africa”, Jean Pierre de Montalivet, NCA-Rouiba, Algeria La regione del Maghreb costituisce un mercato significativo (73 milioni di abitanti), in cui il consumo di JNSD (Juice, Nectars, Still Drinks) è importante e in rapida crescita. 22 Maghreb : Represents 73 Mio people Population is in general young, Libya : •Population: 6 mio (33%<14 y) •GDP. GR: 6,8% (2007) •GDP p/capita: 12,300$ (2007) Morocco : •Population: 34 mio (30%<14 y) •GDP. GR: 2,1% (2007) •GDP p/capita: 4,100$ (2007) Tunisia : •Population: 10 mio (23%<14 y) •GDP. GR: 6,3% (2007) •GDP p/capita: 7,500$ (2007) Algeria : •Population: 33 mio (26%<14 y) •GDP. GR: 4,6% (2007) •GDP p/capita: 6,500$ (2007) Source: https://www.cia.gov/ JNSD Development Total Maghreb JNSD market evolution Algeria is the biggest market in volume, representing 43% of Maghreb JNSD market, however Libya is more dynamic. CAGR 05-08 : 14% Volume growth / Mio L : Volume growth / Mio L : 1000 CAGR 05-08 : 14% 900 18% 800 1000 700 913 900 214 840 694 700 600 Libye 772 800 500 Tunisie 612 600 245 229 529 Algerie 400 Maroc 300 500 400 300 200 200 100 100 2005 2006 2007 2008 2009 28% 2010 130 11% 90 84 78 73 66 58 260 237 292 335 367 12% 403 105 120 132 145 159 176 2005 2006 2007 2008 2009 2010 11% 0 19% 0 196 166 10% 43% Including Unpacked Juice Source: Tetra Pak Compass 2008 Source: Tetra Pak Compass 2008 L’Algeria è di gran lunga il mercato dominante, seguita dalla Libia. La Tunisia e il Marocco sono mercati ancora relativamente piccoli. Le “bevande piatte” (still drink) costituiscono la categoria più avanzata, seguite dai nettari. Riguardo al packaging, sebbene il cartone rigido rappresenti il segmento principale, il mercato maghrebino risulta molto eterogeneo. Il formato prevalente è tuttora quello “famiglia”, ma le confezioni a porzione singola sono in rapida crescita. La distribuzione tradizionale resta la più diffusa. I prezzi al consumatore sono molto variabili. Retail : Traditional distribution is dominant : Implications : • High purchase frequency. • Long distribution chain : lack of control, Cost. • Poor merchandising. • Poor cold chain. • No private labels pressure. Category weight per distribution Outlet CATERING 24% HYPER/SUPE R/MINI MARKET 16% SMALL 36% LARGE Grocery 11% LARGE GROCERIES 40% SMALL GROCERIES 36% Mini-Markets 23% ALGERIA Small Grocery 53% MEDIUM 37% Large Grocery 24% MOROCCO LIBYA Source: Ac-Nielsen May 08 2008 23 L’immagine dei succhi in questa regione sta godendo di un’evoluzione molto positiva. Ci sono diversi attori in gioco, nessuno predominante a livello regionale. Robert Kay-Shuttleworth, Canadean, UK,“Squeezing the beverage opportunities provided by nature”. In un’epoca di grande turbolenza ed incertezza economica, in cui il business di altre industrie è in calo, l’industria mondiale delle bevande è in controtendenza. Questo tipo di produzione fornisce importanti benefici, apprezzati quotidianamente dai consumatori di tutto il mondo. Fra questi, occupano una posizione di grande rilievo quelli assegnati direttamente dalla natura, come avviene nel caso dei succhi di frutta e ortaggi. Growth overview ~ setting the scenario Your competitive set : share of throat / stomach CAGR ‟02 – „07 world population 1.1%. all commercial beverages 3.6% soft (12 categories inc BHOD water) 5.0% juice & nectars 3.0% juice nectars & still drinks 4.7% wine & pirits 3% beer & cider 12% 150,000 125,000 soft (12) 39% 100,000 75,000 milk & dairy drinks 15% 50,000 2008 25,000 0 soft (12) hot 31% hot milk & beer & wine & dairy cider pirits drinks Incremental volume ‟02 vs „07 Confidential & Proprietary © Canadean Confidential & Proprietary © Canadean Regional per capita consumption 253 140 25 16 East Europe North 369 West 31 Europe America 38 MENA 96 6 (Middle East North Africa) 1 Asia Africa Latin 209 America 23 5 1 209 32 Australasia soft (12) 91 6 juice & nectars Confidential & Proprietary © Canadean Regional growth rate ’02 - ’07 of juice & nectars Regional incremental volume ’02 - ’07 for J & N East E. East E. MENA Asia LatAm LatAm Africa MENA Asia Africa Austr'ia West E. West E. Austr'ia North Am. North Am. -4% -2% 0% 2% 4% 6% soft (12) Confidential & Proprietary © Canadean 8% 10% 12% 14% -1,500 -1,000 -500 0 500 1,000 1,500 million litres Confidential & Proprietary © Canadean 2,000 2,500 3,000 3,500 24 Quali sono le prerogative di questa esuberante industria globale? quasi 40 miliardi di litri di succo e nettare a livello mondiale contribuisce alla salute, al benessere e al piacere dei consumatori fornisce lavoro a un grande numero di addetti, dal campo allo scaffale è sottoposta a interessanti sfide: NFC, smoothies, bevande refrigerate, miscele vegetali, tè freddo,”bevande piatte”, bevande gassate, “acque aromatizzate”, anche se non tutti questi prodotti sono destinati a resistere nel tempo si prevede ancora crescita nei prossimi 5 anni ci saranno vincitori fra cui, probabilmente retailer e private labels, grandi aziende che riusciranno a sostenere il proprio marchio e ci saranno attori di nicchia che proporranno soluzioni originali e innovative, al di fuori del mercato tradizionale e consolidato. “Breakthrough innovations in fruit science and technology”, Kees Cools, Doehler Group, The Netherlands. Mai, afferma Cools, la scelta di cibo e bevande è stata così differenziata come oggi: infatti, nei banchi di un ipermercato, il consumatore può scegliere fra circa 40,000 articoli diversi. Nello stesso tempo, però, il consumatore moderno è molto più esigente rispetto a soli 10 anni fa. Desidera prodotti che, oltre ad essere allettanti dal punto di vista sensoriale, contribuiscano a mantenerlo in linea e in buona salute, senza perdere di vista la convenienza, il servizio e il risparmio di tempo. Il succo “on the go” da gustarsi in pratiche confezioni monodose, dal sapore invitante e idealmente portatore di benefici funzionali come quelli forniti da minerali e vitamine, è, oggi, assolutamente il prodotto “in”. Sono questi i fattori chiave che guidano l’industria degli alimenti e delle bevande, spronandola ad uscire con prodotti sempre più vari e innovativi. La differenziazione dell’offerta stimola il consumatore a considerare il packaging e l’etichettatura con maggiore curiosità e attenzione. Messo di fronte all’offerta di un prodotto che sulla confezione promette importanti benefici, il consumatore è preparato a porsi la consapevole domanda “Sono sicuro che questo prodotto possa realmente fare qualcosa per me?” Una fiducia più generalizzata è invece riposta in prodotti che contengono ingredienti come vitamine, i minerali, cioè sostanze che si ritiene abbiano comprovati benefici effetti sulla salute; allo stesso modo, gli alimenti di origine prettamente naturale continuano a godere di ampia credibilità. Quello che viene direttamente dalla natura non può che essere necessariamente buono! Dopo queste considerazioni, il relatore ha fatto un ampio excursus sulle proprietà funzionali di alcuni tipi di frutta e ortaggi (l’acerola come fonte di vitamina C, la carota di betacarotene, i frutti di bosco di polifenoli) e sui possibili effetti benefici generali e antiossidanti (ORAC – Oxygen Radical Absorbance Capacity) in particolare di quelli che oggi sono definiti superfrutti (Goji, acai, melograno, acerola, mirtillo, guarana, cranberry). 25 Superfruits New Product Introductions Worldwide; 2002-2006 New New Acai Acerola Pomegranate 09-07-08 / 17 Cranberry Goji Guarana Source: gnpd / Döhler Market Research Blueberry NATURAL FOOD & BEVERAGE INGREDIENTS ORAC ranking for different fruit A range of ORAC for common fruits, micromol TE (trolox equivalent) per gram „superfruits“ Sources: rawfood.com 09-07-08 / 22 NATURAL FOOD & BEVERAGE INGREDIENTS Ha quindi focalizzato l’attenzione sull’Indice Glicemico dei diversi zuccheri naturalmente presenti nella frutta o aggiunti nelle formulazioni e sull’impatto che l’argomento può avere sul consumatore. 26 GI - List of relevant Carbohydrates Sugar Tagatose Mono- / Sweetening Disaccharide Power [%] GI Insulinemic Energy Effect Release Mono 92 3 very low n.a. Sorbitol hydrogenated Mono 60 9 very loW n.a. Fructose Mono 120 20 very low intermediate Isomaltulose Di 45 32 very low prolonged Lactose Di 25 46 low intermediate Sucrose Di 100 68 intermediate quick Trehalose Di 45 72 intermediate prolonged Glucose Mono 69 100 high quick Maltose Di 36 105 high quick 09-07-08 / 27 Source: Mitchell Sweeteners and Sugar Alternatives in Food Technology, Blackwell 2007 NATURAL FOOD & BEVERAGE INGREDIENTS Ha poi affrontato il tema dell’impiego, come dolcificanti, di succhi concentrati deionizzati. In sostanza, conclude Cools, l’industria sta sviluppando strategie originali e innovative per rispondere alle richieste di mercato che sempre più sono indirizzate verso prodotti naturali fra cui occupano una posizione dominante quelli che provengono direttamente da frutta e ortaggi. “Does fruit juice consumption contribute to overweight and diabetes?” - Fred Brouns, Maastricht University, The Netherlands. È stato ipotizzato che l’abituale consumo di elevate quantità di fonti di carboidrati rapidamente disponibili provochi alterazioni metaboliche dovute a frequenti e significative fluttuazioni di insulina e di glucosio nel sangue. Inoltre, viene riportato che gli zuccheri aggiunti alle bevande sono scarsamente induttori del senso di sazietà, il che conduce potenzialmente ad un sovraconsumo energetico e ad un aumento di peso. La FAO/WHO ha stabilito nel 1998 che l’indice glicemico (GI) è un utile indice dell’impatto degli alimenti e delle bevande sul glucosio1 del sangue e, più recentemente, è stata raccomandata una riduzione nel consumo degli zuccheri aggiunti. Tuttavia, non sembra esserci consenso sul fatto che il consumo di carboidrati, come fatto isolato, sia implicato nell’eziologia del sovrappeso, dell’obesità e del diabete di tipo 2. Piuttosto, esiste accordo generale sull’ipotesi che altri fattori possano essere maggiormente significativi, per esempio una riduzione nell’attività fisica quotidiana nonché un aumento nel consumo totale di alimenti e bevande ad alto valore energetico. Ci si può chiedere quale ruolo la frutta e i succhi derivati, contenenti zuccheri rapidamente disponibili, possano avere riguardo allo stato di salute o di malattia. A questo riguardo la letteratura riporta evidenze che suggeriscono come l’abbinamento tra un aumento di consumo di frutta e ortaggi ed una diminuzione dell’apporto energetico totale sia una strategia particolarmente efficace per il controllo del peso. Ma i succhi di frutta o gli smoothies possono rientrare in questa raccomandazione? Un recente lavoro dell’Università di Maastricht ha mostrato che il consumo di una quantità moderata (50 g) di zuccheri rapidamente disponibili in un soft drink non influenza i profili di glucosio nel sangue nelle 24 ore. Esiste comunque la necessità di un chiarimento e di ottenere consenso sul problema di quale sia la giusta posizione dei succhi di frutta e degli smoothies in una dieta salutare. 27 Al centro della relazione è stato, in particolare, il ruolo che ha il fruttosio sulla salute umana in confronto agli altri zuccheri. Dopo una carrellata sui contributi di vari lavori scientifici al problema, Brouns ha tratto le seguenti conclusioni: in normali situazioni dietetiche, il glucosio e il fruttosio vengono consumati insieme in quantità simili nella maggior parte dei frutti e degli ortaggi, il rapporto glucosio/fruttosio è praticamente uguale il fruttosio e il glucosio inducono effetti diversi a livello fisiologico e metabolico. Quando vengono consumati insieme, molte di queste differenze scompaiono gli studi su animali si basano sull’assunzione di quantità superiori a quelle normalmente consumate dall’uomo gli studi basati sull’assunzione di quantità eccessive di fruttosio generano dati fuorvianti riguardo all’impatto sulla salute a causa di molte altre variabili, gli studi epidemiologici risultano di difficile interpretazione ma non mostrano relazioni di tipo causale poiché il consumo di succo di frutta contribuisce solo in piccola parte all’assunzione totale di energia, non è stato dimostrato un suo ruolo significativo nei confronti del sovrappeso e del diabete dosi moderate di fruttosio hanno un effetto neutro o diametricalmente opposto rispetto a quello che ci si attende nel caso di assunzioni molto alte o eccessive di questo zucchero: esistono evidenze di un miglior controllo glicemico pertanto, un moderato consumo di fruttosio può avere effetti positivi sulla salute pubblica il succo 100% fornisce un’ampia gamma di nutrienti che trovano la loro corretta collocazione all’interno di una dieta salutare “Sour Cherry: rising rookie star of the healthy juices league”, Ebru Akdag, Turkish Fruit Juice Association, Turkey La Turchia è uno dei paesi più importanti riguardo alla produzione di frutta, coprendo circa il 4% della produzione mondiale. Per quanto riguarda albicocche, ciliegia acida, mela e melograno, la Turchia è in quinta posizione a livello mondiale. Considerando sia la grande quantità di terreno disponibile per le piantagioni sia le favorevoli condizioni climatiche, la Turchia risulta un paese particolarmete alla coltivazione della frutta. In altre parole, esiste un grande potenziale in Turchia per aumentare la produzione di frutta nel caso di un aumento della domanda estera. History of sour cherry Other names: prunus cerasus, tart cherry, pie cherry, Smallest member of the stone family (plums, apricots, nectarines & peaches) Native land: region lying between Caspian Sea & Northern Anatolia Mountains Botanical name P.cerasus comes from “Kerasus” old name of Turkish city, “Giresun” La produzione di concentrato da succo di ciliegia acida occupa il secondo posto nella produzione totale di concentrato di succo in Turchia con uno share del 18%. Il 70% della produzione nazionale è costituito da nettari e il consumo di nettari è in aumento. Fra i nettari, quello di ciliegia acida è il secondo in ordine di preferenza, con uno share del 24%. Inoltre, nel mercato turco, la ciliegia acida è impiegata anche nelle miscele di succo 100%. Considerando i benefici salutistici e il sapore delizioso, si ritiene che questo frutto sia candidato a divenire una star per quanto riguarda i frutti rossi. Una parte importante della comunità scientifica afferma che la ciliegia acida è una delle fonti naturali più potenti di una vasta gamma di antiossidanti, le antocianine. Il contenuto in beta-carotene e vitamina A della 28 ciliegia acida è nettamente superiore a quello dei frutti di bosco. Essa contiene anche importanti nutrienti come il potassio, il magnesio, i folati etc…L’alcol perillico e la superossido dismutasi sono poi attivi “spazzini” dei pericolosi radicali liberi. Secondo ricerche scientifiche, le principali sostanze fenoliche trovate nella ciliegia acida sono la cianidina, la melatonina, la quercetina e il kampferolo, fondamentali per la salute. Prove emergenti mettono in relazione le ciliegie con importanti effetti sulla salute - dall’aiuto ad alleviare i dolori dell’artrite e della gotta alla riduzione dei fattori di rischio per malattie cardiache, diabete e certe forme di cancro. È stato anche trovato che le ciliegie aiutano a regolare i ritmi naturali del sonno, a ridurre i disagi legati al jet lag, a prevenire la perdita di memoria e a ritardare i processi d’invecchiamento. Le ciliegie acide sono una delle poche fonti alimentari note di melatonina, un potente antiossidante che contribuisce a regolare i ritmi circadiani e il sonno. L’indice glicemico è accettato come standard per classificare gli alimenti che provocano picchi nei livelli di glucosio nel sangue. Gli alimenti a basso indice glicemico fanno aumentare il glucosio nel sangue in misura inferiore. Di conseguenza, gli alimenti a basso indice glicemico sono molto importanti per la nutrizione, specialmente nel caso di individui che soffrono di diabete. Anche le ciliegie acide appartengono a questo gruppo. In conclusione, la ciliegia acida, molto consumata in Turchia, è sulla buona strada per essere annoverata fra i famosi “superfrutti rossi “. “Exotic frutis into purees: review of various processes”, Laurent Lapierre, Couecou, France La frutta trasformata in purea costituisce un importante settore dell’industria dei succhi di frutta, in costante crescita sia come volume sia come varietà di prodotto. Le puree sono state impiegate fin dagli albori dell’industria alimentare per conservare e prolungare la vita commerciale di molti frutti consentendo così nel mondo, di un’ampia gamma di frutti esotici. Le puree di frutta sono divenute anche ingredienti importanti di formulazioni di succhi, specificamente per prodotti altamente popolari quali i nettari, i multi frutti e gli smoothies. Costituiscono anche la base per marmellate, prodotti per l’infanzia, gelati, etc… La definizione più comune e regolamentata per la purea di frutta è “prodotto non fermentato, ma fermentabile, ottenuto dalla porzione commestibile di frutta intera o pelata utilizzando processi come la setacciatura e la triturazione, senza eliminare il succo”. La purea può essere concentrata per eliminazione fisica di una parte significativa dell’acqua. Questi processi spesso sono effettuati su frutti con un più elevato contenuto di fibre, noccioli o semi vari e su quelli in cui non è semplice effettuare la spremitura; in tal modo si può ottenere un liquido polposo o fibroso, viscoso e di consistenza morbida, simile alla polpa originale del frutto, che mantiene la maggior parte dei suoi nutrienti originali. Nella relazione sono passati in rassegna i processi di trasformazione di tipici frutti esotici in purea (mango, guava, acerola). 29 Esempio del mango: Mango purees in India : typical processing Washing (water) ripening chambers (4 to 5 days) Inspection + selection harvesting for seeding and oil/butter mango extraction stones De-stoning Refining (1-2 mm sieve) cosmetics Pre heating (65°C, 10 sec.) Fine Pulping (0,5 -1 mm sieve) peel and fibers fine skin particles + defects Decanting (centrifuge) Aseptic filling cooling Sterilization (110°C/30 sec.) Processing mango purees in Mexico : example Potable Water 1ST RIPENNING SELECTION INCOMING AREA se Rin Waste Container Fruit Selection Carrying Electric Band Potable Water 1ST RIPENNING SELECTION Fruit Selection SELECTION TO PROCESS Rin se Fruit rinse 2ND RIPENING SELECTION Potable Water Fruit Selection (Degree of Ripenning). Fruit Selection Waste Container Condensed Water Potable Water Bins Dumper Fruit Release to process (°Bx, Ph). Scalder (Blanching) Potable Water Potable Water Ripening Storage Fruit stored in Bins at room temperature 0 0 19 1 0 1 0 0 BRUSH WASHER Vapor se Rin carrier Temperature (70-90°C water/ 90100°C vapor ) & Time ( 45 sec-3 min) CONTINUES…… CONTINUES…… Nel corso della relazione sono stati presentati anche due tipici sistemi di preparazione delle puree: esempi di estrattori turbo multi frutti, in grado di preparare puree attraverso un’efficace estrazione a freddo da frutta intera un sistema innovativo di espansione rapida sotto vuoto applicato alla preparazione di purea di passion-fruit. 30 Preparation of Fruit Purees by Flash Vacuum-Expansion Fruit Expansion & disaggregation Steam-heating chamber 5 to 10 min. at 60 to 90°C (Inactivation of endogenous enzymes+fruit warming) vacuum chamber 2 to 5 kPa Finishing “Authenticity of purees and related products. Limits of conventional evaluation and new analytical approaches”, Susanne Koswig, SGF International, Germania A causa della diversità nelle varietà trasformate nel mondo nel caso di puree tipiche di frutta (es. albicocca, pesca, mango, guava) la variabilità naturale nella composizione chimica risulta estremamente ampia. Pertanto, la determinazione dell’autenticità costituisce un problema di non facile risoluzione. È necessario infatti avere una grande esperienza sia riguardo alla variabilità sia alla forte dipendenza dei singoli parametri dalla maturazione, dalle condizioni climatiche, dalle origini specifiche e dalla tecnologia. Authenticity problems in puree fruits addition of acids addition of sugar water intake during processing foreign fruit addition SGF INTERNATIONAL E.V. IFU -Workshop – Fruit Juice Days – Parma (Italy) 15.-19.June 2009 5 Fin dall’inizio della sua attività SGF/Irma ha raccolto campioni rappresentativi da diverse regioni del mondo con specifiche tecniche di produzione per creare un database applicabile che dia risultati soddisfacenti ad integrazione dei criteri proposti dal COP dell’AIJN. 31 Puree fruits – data available ? AIJN- CoP • reference guidelines for different fruit types accepted as industry standard A - criteria: absolute quality requirements B - criteria: further criteria for evaluation of identity and authenticity • • • SGF- database - homepage : • range of natural variability of authenticity data data listed depending on different origins data include products from different seasons, weather conditions, varieties, ripeness, processing technologies data established from real authentic fruits (taken during SGF plant inspections in SGF-member companies) • • • SGF INTERNATIONAL E.V. IFU -Workshop – Fruit Juice Days – Parma (Italy) 15.-19.June 2009 4 Recentemente, il sito web dell’SGF è stato aggiornato per la pesca e l’albicocca, a breve seguirà il mango. In alcuni casi dubbi i parametri presi in considerazione sono insoddisfacenti per una valutazione completa dei campioni o di possibili miscele tra frutti. Neanche le tecniche di fingerprint risultano sufficienti e pertanto, i metodi analitici e i sistemi di controllo devono essere affinati arrivando, come ipotesi, anche alla valutazione del DNA. Summary Evaluation acc. to CoP limits cannot guarantee the product is free from adulteration Variability of data due to diversity of varieties, technologies, weather conditions … needs knowledge about natural ranges of fruits from specific origins in dependence on specific technology and improved actualized analytical databases A lot of unsolved questions which needs further and new analytical approaches SGF INTERNATIONAL E.V. IFU -Workshop – Fruit Juice Days – Parma (Italy) 15.-19.June 2009 26 La stessa tematica è affrontata da Peter Rinke, sempre dell SGF/Irma, nella relazione “Application of SGF Profiling (Spin generated Fingerprint profiling) as high throughput screening for quality assessment of fruit purees” che ha mostrato come tecniche di misura NMR protonico e valutazioni chemiometriche degli spettri siano utili nella valutazione della qualità dei succhi di frutta. Queste tecniche sono utili per differenziare le zone d’origine dei prodotti, i succhi concentrati da quelli non concentrati, l’aggiunta di estratti di scorza ai succhi di agrumi o la miscelazione tra più frutti (es. pesca e albicocca). 32 Fruit origin differentiation Orange Apple PCA (Principle Compound Analysis) SGF INTERNATIONAL E.V. IFU Workshop, Parma, 15-19 June 2009 PCA (Principal Compound Analysis) 10 SGF INTERNATIONAL E.V. 11 IFU Workshop, Parma, 15-19 June 2009 Alpha-Galacturonic Acid (mg/l) Over extraction of orange fruits Sample declared as Single Strength red: Apple Juice Concentrate Univariate Analysis black: Single Strength Juice Phlorin Methanol (mg/l) SGF INTERNATIONAL E.V. IFU Workshop, Parma, 15-19 June 2009 16 SGF INTERNATIONAL E.V. Apricot / Peach IFU Workshop, Parma, 15-19 June 2009 13 Apricot / Peach unknown phenolic compound Valine unknown Peach Quinic acid Apricot (25 samples) Peach (70 samples) Apricot SGF INTERNATIONAL E.V. IFU Workshop, Parma, 15-19 June 2009 19 SGF INTERNATIONAL E.V. IFU Workshop, Parma, 15-19 June 2009 20 I sistemi di controllo descritti hanno requisiti molto specifici e sono da considerare come un complemento a quelli tradizionali. Quality Requirements Chemometric models must be trained with sufficient reference samples Conclusion Reference samples must be representative for products observed on the market Authentic fruit juice references must have undergone industrial production techniques (today more 1000 authentic SGF/IRMA-samples applied) Application and spectra interpretation must be supervised critically SGF-Profiling can be used in a cost efficient combination with conventional analyses. Most Food Safety Parameters not yet covered by SGF-Profiling (pesticides, mycotoxins, heavy metals) Mineral content only partially predictable SGF INTERNATIONAL E.V. IFU Workshop, Parma, 15-19 June 2009 24 SGF INTERNATIONAL E.V. IFU Workshop, Parma, 15-19 June 2009 25 33 Sempre incentrata sul tema del controllo di qualità e genuinità, la relazione di Claus-Dieter Patz, Geisenheim Research Center, Germany, “Application of Fourier-transform mid-infrared spectroscopy (FTMIR) for the analysis of fruit juices, concentrates and fruit mashes” ha mostrato le applicazioni della spettroscopia IR effettuata con il Mid Infrared (MIR) e Near Infrared Spectroscopy (NIR). La sensibilità di rilevamento della MIR è da 10 a 50 volte superiore a quella della NIR. Differences between NIR und MIR Absorption Wavelength Near Infrared (NIR) Overtones, Combinations 0,78 -2,5 µm Mid Infrared (MIR) Basic (Main-) Vibrations 2,5-50 µm Applications of FTMIR Region ------------------- NIR ------------------- | ------- MIR ---------------0,8 1,1 2,5 50 Wavelength (µm) Absorption Cell pathlength 15mm 1mm 20 µm Peakform Broad, overlapped sharp Information Geisenheim Research Center Con la NIR è possibile fare una differenziazione qualitativa e quantitativa fra gli zuccheri (glucosio, fruttosio e saccarosio), gli acidi della frutta (tartarico, malico, citrico) e molti altri ingredienti fino ad una concentrazione di circa 0,2 g/L. Campioni torbidi e molto viscosi (es. concentrati di succo di frutta) possono essere misurati con la tecnica a riflessione (Attenuated Total Reflection Technology -ATR), tutti gli altri con la più sensibile tecnica a trasmissione. Per l’analisi occorre solo un minuto senza necessità di preparazione dei campioni, di sostanza chimiche o di reagenti. Un inconveniente è costituito dalla necessità di disporre di un “metodo dipendente dal singolo prodotto” per la determinazione quantitativa degli ingredienti. Questo significa che è necessaria una taratura per ogni tipo di prodotto (es. succo di mela, d’arancia, di frutti di bosco). Tuttavia, è possibile il trasferimento del modello di taratura tra strumenti analoghi. La tecnica offre il vantaggio, nel controllo qualità, di ottenere risultati in modo rapido e con costi di gestione estremamente contenuti. La tecnica è “environmentally friendly” in quanto non è necessario l’impiego di sostanze chimiche. Applications of FTMIR cons - Product dependent method Calibration is machine dependent Restricted concentration range pros Simple handling Sample preparation Very fast method, a lot of parameters Environmental friendly method Low maintenance costs Excellent repeatability Geisenheim Research Center 34 Questa tecnica ha un elevato potenziale nel settore dei succhi di frutta. È possibile, impiegando la PCA classificare non solo i diversi frutti, ma anche la loro origine. Ciò consente al produttore di effettuare un rapido controllo sulla materia prima riguardo alle varietà dei frutti, alle loro condizioni sanitarie e alla provenienza. For what purpose ? Quantifiable parameters (until ~ 0.4 g/L) • • • • • • • • • • • Routine analyse moderate Applications of FTMIR Applications of FTMIR good • Ascorbic acid Density, °Brix, Extract Total acidity Tartaric acid Malic acid Citric acid Total Sugar Sucrose Glucose Fructose Sorbitol • Glycerol • Gluconic Acid • Ethanol • Volatile Acid • Lactic Acid • Same analyse standard worldwide • Process and Production control • Quality assurance (e.g. IFS; HACCP) • Find low grade or adulterated samples • Ammonia Geisenheim Research Center Geisenheim Research Center PCA of different citrus concentrates wrong inscribed sample China Germany Italy Spain Turkey apple Applications of FTMIR Applications of FTMIR PCA apple-, pear- and grape concentrates grape citrus orange Argentina Brasil Italy Pakistan lime pear mandarin Geisenheim Research Center Geisenheim Research Center Origin of apple juice concentrates MIR : HATR 14x spoiled apple juices 1.5 1.0 .5 PC 2 Applications of FTMIR 2.0 Herkunft 0.0 Ukraine Ukraine -.5 Russia Rußland -1.0 Poland Polen -1.5 Italy Italien China China -2.0 -2.0 -1.5 -1.0 -.5 0.0 .5 1.0 1.5 2.0 PC 1 Geisenheim Research Center Nel corso della relazione è stata presentata anche un’applicazione per il controllo della fermentazione di un succo di frutta trattato con gluconobacter che ossida il glucosio ad acido gluconico permettendo di ottenere un prodotto a ridotto contenuto di zucchero e arricchito con acidi. In questo caso, la MIR è in grado di seguire in tempo pressoché reale il processo di fermentazione, con la possibilità di fermarlo al punto ottimale. Altre tecniche, come l’HPLC o l’analisi enzimatica, comportano un maggiore dispendio di tempo e costi superiori. Un importante vantaggio dell’FT-MIR è che tutti i parametri vengono determinati in modo immediato e che si può verificare se il processo di fermentazione è destinato fallire a causa, per esempio, della contaminazione da lieviti o muffe. Concludendo, grazie alla sua flessibilità, velocità e ai bassi costi d’esercizio, l’FT-MIR mostra un grande potenziale come tecnica di screening per il controllo della qualità nell’industria di trasformazione della frutta. 35 Capacità di crescita di Alicyclobacillus ssp.naturalmente presente in succo di mela gasato - Silvia Garulli - Sidel, Italy L’obiettivo di questo studio è stato indagare l’influenza che possono avere alcuni parametri come diverse quantità di CO2 disciolta nel succo di mela imbottigliato in bottiglie di PET tradizionali non barrierate (misurata come concentrazione del gas nello spazio di testa) e diverse temperature di magazzinaggio sulle caratteristiche del prodotto finale; con particolare riferimento all’evoluzione del profilo microbico durante lo stoccaggio del prodotto a 25 e 37°C per cinque mesi. Engineering and Product Solutions Experimental design Clear apple juice was prepared pressing apples. The obtained product was pasteurized and diluted 1:1 with microfiltered sterile water, carbonated with different quantity of CO2 and then filled in 0,5 l traditional PET bottles without barrier producing four different batches that were then incubated at 25 and 37°C during 5 months Pasteurized clear apple juice V4 V1 V2 V3 5,6 g/l CO2 4,6 g/l CO2 2,4 g/l CO2 0,0 g/l CO2 V4 V4 V1 V1 V2 V2 V3 V3 25°C 37°C 25°C 37°C 25°C 37°C 25°C 37°C June 2009 EPS Aseptic R&D All’inizio dello studio la presenza di Alicyclobacillus era stata riscontrata in succo di mela non gasato e nel medesimo prodotto gasato con 2,4 g/L di CO2, mentre il medesimo microorganismo era risultato assente in 1 mL di succo di mela gasato con quantità di CO2 maggiori o uguali a 4,6 g/L. Engineering and Product Solutions Apple juice microbiological profile T0=0 days June 2009 EPS Aseptic R&D 36 Nel corso dello studio il ceppo di Alicyclobacillus indigeno ha dimostrato la capacità di crescita in succo di mela gasato con 5,6 g/L di CO2 raggiungendo livelli pari a 3 Log/mL dopo 7 giorni d’incubazione a 37°C (il quantitativo di CO2 misurato nello spazio di testa era vicino al 100%). Il microorganismo è invece risultato assente in 1 mL di succo di mela addizionato con quantitativi di CO2 maggiori o uguali a 4,6 g/L immagazzinato a 25°C. Fate of Alicyclobacillus during apple juice storage at 37°C 6 5,5 5 4,5 Log CFU/ml 4 3,5 V4_37°C 3 V1_37°C 2,5 V2_37°C 2 V3_37°C 1,5 1 0,5 0 0 7 14 21 28 35 42 50 56 63 91 105 112 119 126 133 140 154 time (days) Anche se la concentrazione di Alicyclobacillus rinvenuta nel succo di mela non raggiungeva livelli normalmente riportati in letteratura come necessari per alterare il prodotto (4 Log ufc/mL sono indicati come fondamentali), è stato riscontrato un off-flavour. I risultati del lavoro sembrano dimostrare che la capacità di germinazione e crescita dell’Alicyclobacillus naturalmente presente nel prodotto è legata solo alla temperatura d’incubazione e non vincolata al contenuto di CO2 nello spazio di testa delle bottiglie nonostante in letteratura sia riportata la stretta aerobiosi del microrganismo.