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Valutare le prestazioni di buste realizzate con una carta metallizzata di nuova concezione, messe a confronto con buste tradizionali costituite da carta accoppiata a film di alluminio, utilizzate dalla grande distribuzione per confezionare prodotti alimentari della salumeria da banco. Questo l'obiettivo della sperimentazione svolta da PDC (Packaging Development Centre) per conto di Metalpack Srl (produttore del materiale). Metodologie adottate per la ricerca e risultati raggiunti.
Loredana Tinelli, Valter Rocchelli, Mara Baronciani
New MetalTM è il nome commerciale di una nuova carta metallizzata messa a punto da Metalpack Srl, sulla base di un processo produttivo originale e coperto da brevetto. Destinazione d'uso: realizzazione di buste salvafreschezza per i prodotti di salumeria da banco, in alternativa alle buste carta+film di alluminio.
Definite le caratteristiche del nuovo imballaggio (i criteri che hanno sostenuto l'azienda nello sviluppo di questa tecnologia alternativa sono puntualizzati nel box), è stato fondamentale testarne l'efficienza, in relazione alla capacità di protezione e conservazione dei cibi. Il Packaging Development Centre - PDC è stato quindi chiamato in causa per svolgere una sperimentazione adeguata e incontrovertibile sulle prestazioni garantite dal materiale. Pubblichiamo un'ampia sintesi del lavoro svolto e dei risultati ottenuti.
La parte sperimentale
Caratteristiche dei campioni
Per la sperimentazione sono state utilizzate due tipologie di confezioni:
• busta tradizionale di carta accoppiata ad alluminio, stampata, con doppio soffietto e di dimensioni 22 cm x 32,5 cm;
• busta innovativa di carta metallizzata, stampata, con doppio soffietto e di dimensioni 17 cm x 32,5 cm.
Gli alimenti - prosciutto cotto a fette, prosciutto crudo a fette, formaggio a pasta semidura a fette - sono stati forniti dal reparto gastronomia del punto vendita Carrefour di Carugate (MI), che ha anche provveduto al taglio e al relativo confezionamento.
Ogni busta è stata riempita con 5 fette di ciascun prodotto alimentare affettato al momento. Il numero complessivo di buste è stato calcolato in modo da poter permettere l’esecuzione di tutte le prove di conservazione ipotizzate.
Le buste così preparate sono state trasportate, in regime di freddo, presso il laboratorio PDC, e conservate in cella termostatata a 5 °C, al buio e per un tempo totale di 6 giorni.
La tabella 1 elenca i campioni utilizzati per la sperimentazione, contrassegnati da un numero, a cui si farà riferimento nel corso della relazione.
Conservazione dei campioni
Per valutare la conservazione nelle due tipologie di buste, sono stati scelti due indici di degradazione qualitativa del prodotto, ovvero:
- la variazione del colore;
- la variazione delle caratteristiche sensoriali gustative.
I test di misura del colore e i test sensoriali gustativi sono stati eseguiti sulla matrice alimentare. Inoltre è stato monitorato, nel tempo, l’aspetto della confezione con alcune fotografie realizzate con macchina fotografica digitale, così da verificare eventuali modificazioni strutturali delle buste dovute ad assorbimento di umidità.
Le prove si sono svolte in un periodo di tempo corrispondente a 6 giorni di conservazione e hanno rispettato le seguenti tempistiche:
- tempo 0 (T0) giorno del confezionamento;
- tempo 1 (T1) corrisponde a 1 giorno dal confezionamento;
- tempo 2 (T2) corrisponde a 2 giorni dal confezionamento;
- tempo 3 (T3) corrisponde a 3 giorni dal confezionamento;
- tempo 4 (T4) corrisponde a 6 giorni dal confezionamento.
Le figure 1, 2, 3, 4 si riferiscono alle confezioni di una delle tre tipologie di alimento considerate, in particolare il prosciutto cotto, a partire dal tempo T1 fino al tempo T4 (fine della sperimentazione).
Test di misura del colore
Il primo indice di degradazione qualitativa del prodotto considerato è la variazione del colore: un attributo di qualità dei prodotti alimentari significativo e che può essere alterato da numerosissime reazioni durante la conservazione. Monitorare nel tempo queste variazioni può fornire importanti informazioni sulle prestazioni dell’imballaggio e, in particolare, nella sperimentazione effettuata da PDC, può indicare se esista differenza nella protezione offerta all’alimento dalle due tipologie di buste considerate.
La misura del colore e la sua variazione sono "oggettivabili" attraverso l’impiego di colorimetri (in questo caso l’analisi è stata eseguita con colorimetro Chroma Meter CR-210 Minolta ver. 3.0) oltre che con l’aiuto di sistemi di elaborazione dei dati (il più utilizzato nella valutazione degli alimenti è il sistema CIE-L, a, b.) [1].
Descrizione del metodo
Al tempo T0 sono state eseguite tre misure di colore su tre campioni differenti. Per ogni tempo successivo considerato (T1, T2, T3, T4) si è cercato di misurare il colore sempre negli stessi punti, per evitare che la disomogeneità naturale del colore della matrice alimentare potesse interferire sulle valutazioni di variazione di colore.
I parametri di colore considerati sono quelli del sistema CIE Lab: “L” , “a” e “b”.
La variabile “L” rappresenta un’approssimazione matematica non lineare di ciò che l’occhio umano percepisce come bianco.
Il suo valore è compreso tra 100 per un bianco perfetto e 0 per il nero e fornisce la misura della luminosità del campione.
Il parametro “a” è correlato al grado di rosso (valori positivi) e a quello di verde (valori negativi): un valore positivo di “a” è indice della rossezza mentre uno negativo della verdezza. Il parametro “b” è correlato al grado di giallo (valori positivi) e a quello di blu (valori negativi): un valore positivo di “b” è indice della giallezza mentre uno negativo della bluezza. Dai dati relativi di “L”, “a” e “b” è possibile arrivare ad alcune elaborazioni, come la differenza totale di colore &Mac198;E:
&Mac198;E2= (L1-L2)2+(a1-a2)2+(b1-b2)2
Risultati
Per tutti i campioni sono stati analizzati i parametri colorimetrici L, a e b espressi come variazione rispetto al tempo 0 (da, db e dL). Si è anche considerato il valore di &Mac198;E che rappresenta una stima della variazione globale del colore. Per brevità di esposizione, si riportano nel seguito solo i risultati espressi come differenza totale di colore &Mac198;E calcolato per le tre tipologie di alimento (figure 5, 6 e 7).
Dalle analisi colorimetriche non risultano differenze significative per tutti gli alimenti (prosciutto cotto, prosciutto crudo, formaggio) confezionati nelle buste di carta metallizzata e gli stessi alimenti confezionati nelle buste tradizionali. Le variazioni rilevate nel periodo di osservazione considerato sono compatibili con il range previsto per questa tipologia di prodotti alimentari confezionati in aria.
Test sensoriali gustativi
Come indice della qualità dell’alimento, oltre al colore, è stata utilizzata la sua caratteristica gustativa.
Esistono diversi metodi normalizzati che consentono di standardizzare e interpretare le sensazioni percepite attraverso i sensi, la cui importanza è evidente se si considera che l’accettabilità di un prodotto alimentare è largamente influenzata dai caratteri organolettici del prodotto stesso [2].
Durante la prova di conservazione, l’analisi sensoriale può fornire importanti elementi di valutazione delle prestazioni di un imballaggio e per questo motivo è stata inserita in questa sperimentazione.
Per eseguire i test gustativi è stato coinvolto un panel di 9 assaggiatori addestrati all’esecuzione di questa tipologia di test. I test si sono svolti in un laboratorio di analisi sensoriale allestito secondo direttive nazionali e internazionali per la progettazione di locali destinati all’analisi sensoriale [3,4].
Descrizione del metodo
È stato utilizzato un test triangolare a scelta forzata (il metodo discriminante qualitativo più diffuso per la valutazione dei prodotti alimentari), con lo scopo di verificare se esistesse una differenza significativa dal punto di vista statistico tra i prodotti alimentari confezionati nelle buste tradizionali e quelli nelle buste innovative.
A ciascuno membro del panel sono stati presentati tre campioni, diversamente codificati con un numero a tre cifre, di cui due identici (prodotto alimentare conservato nella busta tradizionale) e uno diverso (prodotto alimentare conservato nella busta innovativa). Si è chiesto all’assaggiatore di identificare il campione diverso. [5]
Con l’ausilio di apposite tabelle [5] si è poi confrontato il numero di risposte corrette e di quelle totali fornite, generalmente relative a tre livelli di significatività (5%, 1% e 0,1%): in funzione del numero di assaggiatori, le tabelle riportano il numero di risposte esatte per poter affermare con il rischio del 5, 1 o 0,1% (ovvero con la sicurezza del 95, 99 e 99,9%, rispettivamente) che i campioni siano statisticamente diversi e che dunque il risultato non sia influenzato dal caso. I risultati ottenuti sono riportati nelle tabelle 2, 3, 4 e 5.
Risultati
Le analisi sensoriali non hanno evidenziato differenze significative tra gli alimenti (prosciutto cotto, prosciutto crudo, formaggio) confezionati nelle buste di carta metallizzata e gli stessi alimenti confezionati nelle buste tradizionali.
In conclusione
L’analisi sensoriale gustativa e la misura del colore del prodotto durante la conservazione non hanno fatto emergere differenze significative tra le prestazioni offerte dalle due tipologie di imballaggi.
Inoltre l’indagine fotografica, realizzata per monitorare l’aspetto delle confezioni durante le fasi della conservazione, non ha evidenziato alcuna modificazione strutturale visibile. I risultati a cui si è giunti permettono quindi di concludere che l’imballaggio innovativo costituito da carta metallizzata fornisce prestazioni equivalenti all’imballaggio di carta accoppiata a film di alluminio.
Loredana Tinelli, Valter Rocchelli, Mara Baronciani
PDC Srl, Bottanuco (BG)
Gli autori ringraziano Sara Limbo, Margherita Squarzoni e Luciano Piergiovanni del DiSTAM di Milano per il prezioso supporto tecnico dimostrato nell’esecuzione del lavoro sperimentale.
Bibliografia/Bibliography
[1] Anon. 1976. Colour and colour related proprieties. Instruction manual. Gardner Laboratories, Maryland, USA. [in J. Food Eng. (1997) 33:359].
[2] Porretta, S. 1992. L’analisi sensoriale. Organizzazione dei test ed elaborazione dei risultati. Tecniche nuove, Milano.
[3] UNI (1989). Progetto di norma 8589 - Direttive generali per la progettazione di locali destinati all’analisi sensoriale.
[4] ISO (1988). Norma 8589. Sensory analysis - General guidance for the design of test room.
[5] Norma ISO 4120. 1983. Sensory analysis - Methodology - Triangular test.
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Correct preservation study
To rate the performance of bags made with new concept metalised paper compared with traditional bags made up of paper laminated to aluminium film used by broadscale distribution for packing freshly cut cold meats. This the object of the experiment carried out by PDC (Packaging Development Centre) for Metalpack Srl (the material manufacturer). Below the study methodology adopted and results achieved. Loredana Tinelli, Valter Rocchelli, Mara Baronciani
New MetalTM is the tradename of a new metalised paper devised by Metalpack Srl on the basis of an original patented production process. Its use: for creating freshness-saving bags for freshly cut cold meats as an alternative to paper+aluminium foil bags.
Having defined the features of the new bags (the criteria that helped the company in developing this alternative technology are listed in the box), the efficiency of the same had to be tested, this in relation to its capacity to protect and preserve foods. The Packaging Development Centre - PDC was called upon to carry out exhaustive and indisputable tests on the performance guaranteed by the material. We publish a broad synthesis of the work carried out and the results attained.
Experimental section
Sample characteristics
Two types of bags were used in the testing operations:
• traditional bags made of paper laminated with aluminium, printed, with double gusset, size 22 cm x 32.5 cm;
• innovative bags made of metalised paper, printed, with double gusset, size 17 cm x 32.5 cm.
The food products - sliced cooked ham, sliced raw seasoned ham, slices of semi-hard cheese - were provided by the Carrefour gastronomy department, Carugate (MI). The store also saw to the slicing and the packaging of the products.
Each bag was filled with 5 fresh slices of each food product. The total number of bags was calculated to allow for the carrying out of all the scheduled storage trials. The packed bags were carried to the PDC laboratory in a cooler and were stored in a refrigerating room, whose temperature was fixed at 5 °C, in the dark and for a total period of 6 days. Table 1 illustrates the samples used for this test; each sample is marked by a number to be referred to later in this study.
Storage of samples
Two product quality degradation indicators were chosen in order to assess the storage of the two types of bags:
- color variation;
- variation of sensorial taste characteristics.
The color measure and the sensory tasting tests were carried out on the food items. Moreover, the bags’ appearance was monitored over a period of time by photographs made with a digital camera, this to assess possible structural changes to bags due to the absorption of damp.
The trials were carried out over a 6 day period of storage in the following timespans:
- time 0 (T0) day of packaging;
- time 1 (T1) corresponding to 1 day from packaging;
- time 2 (T2) corresponding to 2 days from packaging;
- time 3 (T3) corresponding to 3 days from packaging;
- time 4 (T4) corresponding to 6 days from packaging.
Figures 1, 2, 3, 4 show the packaging of one of the three types of foodstuff considered, being the cooked ham starting off from time T1 up to T4 (end of experiment).
Color measurement test
The first indicator of degradation in quality of the product considered is color variation: a very important quality parameter for food products that can be altered by numerous reactions during storage.
Monitoring the color variations of food products in time can offer some very important information about packaging performances and, more specifically, as far as the PDC experiment is concerned, it can indicate whether a difference exists in the protection offered to the food by the two types of bags under consideration. The measurement of the color and its variation can be assessed objectively by means of colorimeters (in this case the analysis was carried out by using the colorimeter Chroma Meter CR-210 Minolta 3.0. version) or by using data processing systems (the most common for assessing food products being the CIE-L, a, b system) [1].
Description of methodology
Three color assessments were carried out on three different samples within Time T0. For each subsequent time taken into account (T1, T2, T3, T4), efforts were made to always measure the color in the same point, so as to avoid that any natural lack of homogeneity of the color of the food item might interfere with the color variability rating. The color parameters taken into account are “L”, “a” and “b” readings used by the CIE Lab system: The “L” variable represents a non-linear mathematical approximation of what the human eye sees as white. Its value is comprised between 100 for a perfect white and 0 for black, and it gives us the degree of luminosity of the sample. The “a” parameter is related to the degree of red (positive values) and green (negative values): a positive “a” value is a sign of the redness whereas a negative one indicates greenness. The “b” parameter indicates the degree of yellow (positive value) and blue (negative values): a “b” positive rating is a sign of yellowness whereas a negative one indicates blueness. Relative “L”, “a” and “b” ratings can help calculate features like the total color difference &Mac198;E: &Mac198;E2= (L1-L2)2+(a1-a2)2+(b1-b2)2
Results
The colorimetric parameters ”L”, “a” and ”b” were analysed as variations with respect to Time 0 (da, db and dL) for all samples. The &Mac198;E that represents an estimation of the global color variation was also taken into consideration. For the sake of brevity, only results expressed as total difference of color &Mac198;E calculated for the three types of food (figures 5, 6 e 7) have been listed here. The colorimetric analysis does not indicate any significant difference between the three food products (ham, raw seasoned ham, cheese) packed in metalised paper bags and the same products packed in the traditional bags. The variations detected over the monitoring period of time taken into account are compatible with the range foreseen for this type of food products packed in air.
Sensory taste test
As indicator of the food quality, as well as color, the characteristic taste of the food product was also tested.
There are different coded methodologies that allow for the standardization and the interpretation of sensations experienced by the senses, whose importance is apparent if one considers that the acceptance of a food product is largely affected by the organoleptic features of the product itself [2].
The sensory analysis can provide important assessment elements of bag performance during the storage trial.
This is why it has been adopted for this experiment.
A panel of 9 tasting experts trained to carry out this sort of test was used to carry out the tasting trials. The latter were carried out in a sensory analysis laboratory set up in accordance with the national and international rules governing the design of test rooms for sensory analyses [3,4].
Description of method
A triangular test with forced-choice was used, the most widely employed methodology to discriminate quality and assess food products.
The aim of the test was that of assessing whether a statistically significant difference between products packaged into traditional bags and those packaged in innovatory bags exists.
Three samples were offered to each panel expert.
The samples were coded with a 3 digit number, two of the samples being identical (product stored in the traditional bag) and one different (product stored in the innovatory bag).
The experts were asked to identify the different products. [5]
With the aid of special tables [5] the number of correct responses were compared with the total responses, generally covering three levels of significance (5%, 1% e 0,1%): relative to the number of tasting experts, these tables show the number of correct answers so as to state with a risk equal respectively to 5, 1 or 0.1% (i.e. a certainty equal to 95, 99 and 99.9%) that the samples are statistically different and therefore the results have not been influenced by chance.
The results obtained are displayed in tables 2, 3, 4 and 5.
Results
The sensory analysis did not indicate any significant difference between the food products (ham, raw seasoned ham, cheese) packed in metalised paper bags and the same food products packed in the traditional bags.
In conclusion
The sensorial taste analysis and the color measurement of the product during preservation did not show strong difference between the performance offered by the two types of packaging.
As well as that the photographic research, carried out to monitor the appearance of the packaging during the preservation phases did not reveal any visible structural modification.
The results attained hence allow one to conclude that the innovative packaging made up of metalised paper provides a performance equivalent to packaging made out of paper laminated to aluminium foil.
Loredana Tinelli, Valter Rocchelli, Mara Baronciani PDC Srl, Bottanuco (BG)
The authors thank Sara Limbo, Margherita Squarzoni e Luciano Piergiovanni from DiSTAM, Milan for the precious technical support provided in carrying out the experiments.
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Un nuovo imballaggio, con molte qualità
Da tempo, l'industria dell'imballaggio nel suo complesso presta grande attenzione alle problematiche relative alla riduzione dell’impatto ambientale, un tema che, a vario titolo, prevede il coinvolgimento dell'intera popolazione; se al consumatore finale spetta infatti il compito di eseguire al meglio la raccolta differenziata, perché ciò avvenga è necessario che tra produttori, trasformatori e utilizzatori si instauri un'efficace sinergia, che consenta di progettare e sviluppare prodotti sempre più innovativi ed eco-compatibili.
Ecco, quindi, che un imballaggio eco-compatibile non deve essere solo "potenzialmente" riciclabile, ma deve anche essere efficacemente riciclabile oltre che prevedere una riduzione dell'impatto ambientale già in fase produttiva.
È sulla base di questi principi che Metalpack Srl ha sviluppato New MetalTM, una carta metallizzata per sacchetti salva freschezza, che coniuga le necessità di immagine del packaging con l'ecologia e le esigenze di protezione.
Il processo produttivo è coperto da brevetto e presenta caratteristiche decisamente originali rispetto alla tradizionale e consolidata produzione di carte metallizzate: dato che interessa solo lo strato superficiale del supporto cartaceo, è applicabile a tipi di carta diversissimi tra loro, sia per grammatura (da carte leggere fino a carte da 120/150 gr/m2) sia per le caratteristiche (ad esempio di resistenza ai grassi o all’acqua, di tenuta delle pieghe o della torsione) sulla base delle esigenze dei clienti: un ventaglio di possibilità che ne consentono l'impiego in ambiti molto differenti.
Aspetti economico/ambientali - Grazie quindi al procedimento di produzione e metallizzazione messo a punto da Metalpack, il New MetalTM ha una quantità di alluminio notevolmente inferiore rispetto a un prodotto accoppiato tradizionale, il che comporta numerosi vantaggi, tra cui:
• efficacia nel riciclo (si riducono i problemi di smaltimento tipici degli accoppiati e il contributo Conai viene limitato alla carta);
• basso impatto ambientale (a titolo di esempio, in un New Metal da 48 gr/m2 la quantità di alluminio è inferiore di circa 300 volte rispetto a un accoppiato tradizionale, il che riduce fino a 400 volte le emissioni di CO2);
• grazie alla particolare struttura superficiale, può essere stampato con colori ad acqua, in modo analogo alle carte normali. Non servono quindi colori a solvente o specifiche laccature per l'aderenza dell'inchiostro e New Metal può essere considerata, a tutti gli effetti, una carta stampata a fondo pieno.
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New packaging, with lots of qualities
For some time now the packaging industry overall has been paying a lot of attention to the problems regarding the reduction of environmental impact, a topic that, in various ways requires the involvement of the entire population; if the end consumer has the task of carrying out segregated collection in the best way possible, in order that this might occur producers, converters and users have to synergise effectively, enabling the planning and development of evermore innovatory and eco-compatible products.
Hence eco-compatible packaging doesn’t only have to be “potentially” recyclable, but it has to be actually recyclable, as well as providing for a reduction of the environmental impact in its production phase. It is on the basis of this principle that Metalpack Srl has developed New MetalTM, a metalized paper for freshness saving bags, that combines packaging’s image requirements with ecology and the demand for protection.
The production process is covered by patent and features original characteristics compared to the traditional and consolidated output of metalised paper: given that only the surface layer of the paper support is affected, it can be applied to varied forms of paper, different both in terms of basis weight (from light paper up to paper 120/150 gr/m2) and in terms of characteristics (for example fat or water resistant, or fold or torsion retaining) on the basis of customer needs: a whole host of possibilities that enable its use in very different areas.
Economic/environmental aspects - Thanks hence to the production and metalization procedures devised by Metalpack, New MetalTM has a quantity of aluminium notably lower compared to the traditional laminated product, which entails numerous advantages, among which:
• effectiveness in recycling (the problems typical to the disposal of laminates are reduced, the Conai contribution is limited to the paper);
• low environmental impact (as an example, in a 48 gr/m2 New Metal the quantity of aluminium is 300 times less compared to a traditional laminate, which reduces CO2 emissions fourhundredfold);
• Thanks to the special surface structure, it can be printed with waterbased paints, the same as normal paper. Hence solvent based paints or special lacquers are not required for their ink adherence and New Metal can be considered to all purposes a full base printed paper.
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