Il Progetto di Ricerca e Sviluppo OMICS4FOOD, finanziato dal bando INNONETWORK nell’ambito del POR Puglia FESR-FSE 2014-2020, Asse prioritario 1 – Ricerca, sviluppo tecnologico, innovazione – Azione 1.6, nasce nel 2018 con l’obiettivo di migliorare i processi produttivi di alimenti freschi prodotti da farine mediante approcci basati su tecnologie omiche ed informazioni complesse, elaborate da un sistema informativo progettato e sviluppato in ambiente Cloud (LIMS).

Per il perseguimento e il raggiungimento di quest’obiettivo, utilizzando come prodotto testato la pasta fresca di semola di grano duro, Pasta Apulia ha partecipato al progetto collaborando con diversi partner: Eusoft Srl, Food Safety Lab Srl, Essenza Glutine Srl, Base Pizza Srl e il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR).

L’obiettivo realizzativo iniziale OR 1 è stato dedicato allo studio del sistema produttivo dei prodotti freschi trasformati da farine.

In merito ad esso, il primo step effettuato, relativamente all’OR 1.1, denominato “Analisi dei processi produttivi per individuare punti critici”, è stato quello di analizzare, con il supporto tecnico dell’Ing. Lanati di Valore Qualità, tutte le fasi del processo produttivo della pasta fresca di semola di grano duro per individuare i punti critici, fissando come obiettivi una maggiore efficienza del ciclo produttivo, un utilizzo funzionale delle risorse e un perfezionamento della qualità del prodotto finito, adottando come indicatore della effettiva qualità migliorata dei prodotti la shelf-life della pasta fresca.

È stata suddivisa la linea di produzione in aree calcolando un valore di produttività teorica da cui si sono rilevati i parametri concreti per il calcolo dell’OEE (Overall Equipment Effectiveness), la misura di efficacia totale di un impianto.

A monte è stata attuata una formazione che ha consentito l’ottimizzazione del processo di produzione, motivando il personale a svolgere nel miglior modo possibile le proprie mansioni al fine di raggiungere gli obiettivi con il risultato di migliore efficienza.

In riscontro ai valori rilevati sono state programmate ed attuate le seguenti modifiche di processo:
- riduzione dei tempi di accensione dei macchinari
- diminuzione dei tempi dei tempi di cambio formato da produrre
- incremento e migliore pianificazione della manutenzione degli impianti e dei macchinari

Le attività inerenti il successivo OR 1.2, denominato “Scelta dei prodotti da analizzare, piano dei campionamenti ed analisi di materie prime, semilavorati e prodotti”, si sono basate sull’utilizzo dei risultati dell’analisi del processo produttivo evinti dall’OR 1.1. La valutazione dei campionamenti da condurre in esame è avvenuta effettuando una scrematura della produzione e operando su una cernita molto arguita del prodotto che in un secondo tempo sarebbe diventato oggetto di studio.

Sono state selezionate le seguenti tipologie di prototipi da realizzare:
- pasta fresca di semola di grano duro a singola e doppia pastorizzazione
- pasta fresca di semola di grano duro a doppia pastorizzazione con utilizzo di probiotici

I prototipi sono stati prodotti in due tranche, analizzando per tutti la caratterizzazione chimica, microbiologica, metagenomica e proteica, parametri analizzati anche per le materie prima utilizzate (semola di grano duro, acqua).

Nella prima tranche inerente l’OR1, per la pasta fresca a singola pastorizzazione sono stati previsti 4 T [(T0 = 0 giorni) (T1 = 20 giorni) (T2 = 40 giorni) (T3 = 60 giorni)], cosi come anche per la pasta fresca a doppia pastorizzazione sono stati previsti 4 T [(T0 = 0 giorni) (T1 = 30 giorni) (T2 = 60 giorni) (T3 = 90 giorni)].

Le analisi dei prodotti della prima tranche ai diversi T previsti hanno rilevato diverse problematiche:
- elevati valori di attività dell’acqua e umidità dei prodotti
- ATM non stabile durante la conservazione
- materia prima portatrice di diversi contaminanti microbici e di alterazioni, che possono verificarsi durante la conservazione del prodotto

Nell’ambito dell’OR 4 inerente l’ottimizzazione dei sistemi produttivi, abbiamo implementato i risultati acquisiti nel sistema produttivo come previsto dallo specifico OR 4.1 come segue.
Con la consulenza della Prof. De Angelis dell’Università degli Studi di Bari e degli altri partner tecnici del progetto sono stati valutati gli ambienti produttivi e di stoccaggio, specie a livello di temperatura e umidità, e sono stati analizzati i processi termici attuati sulla pasta fresca (prima e seconda pastorizzazione), la composizione dell’ATM previsto, le tipologie di materie prime e d’imballaggio acquistate, dagli sfarinati trasformati al film di confezionamento utilizzato. In riscontro alla predetta valutazione sono state attuate le seguenti modifiche:

- è stato installato nell’ambiente produttivo un condizionatore autonomo rooftop, condensato ad aria e con pompa di calore reversibile, per la gestione costante della temperatura e dell’umidità
- sono stati inoltre modificati i parametri di pastorizzazione sia come tempistica che come temperature
- è stata variata la metodologia inerente la composizione dell’ATM, adeguando CO2 e N2 alla tipologia di prodotto da ottenere ed al mercato finale di riferimento
- i controlli preventivi e successivi in fase di qualifica fornitori e approvvigionamento materie prime sono divenuti più efficaci
- è stata scelta una nuova tipologia di film di confezionamento utilizzata per la pasta fresca optando per un maggiore strato di barriera protettiva
- sono stati realizzati nella seconda tranche prototipi innovativi di pasta fresca, con l’utilizzo anche di componenti probiotici (Lactoflorene plus), analizzati dai partner tecnici del progetto ai diversi T previsti [(T0 = 0 giorni) (T1 = 90 giorni) (T2 = 110 giorni) (T3 = 120 giorni)]
In seguito al calcolo dell’OEE, sono state attuate le modifiche di processo già elencate fissando come obiettivi una maggiore efficienza del ciclo produttivo, un utilizzo funzionale delle risorse e un perfezionamento della qualità del prodotto finito, adottando come indicatore della effettiva qualità migliorata dei prodotti la shelf-life della pasta fresca.

Gli obiettivi raggiunti inerenti l’OR1.1. dopo le modifiche di processo sono stati i seguenti:
- diminuzione prodotti non conformi
- riduzione dei guasti ai macchinari
- migliore controllo della qualità del prodotto finale

A supporto sono stati prodotti, per quanto concerne il calcolo e l’analisi dell’OEE, report, disegni e materiale formativo; a livello di HACCP, dato che le predette modifiche hanno modificato anche il piano di autocontrollo, sono stati prodotti protocolli specifici nel manuale di autocontrollo. I risultati conseguiti nell’OR 1.2, ovvero la scelta dei prodotti da analizzare, il piano dei campionamenti ed analisi di materie prime e prodotti finiti, sono documentati da schema e protocollo campionamento con correlati verbali, report e valutazioni.
In merito all’OR 4.1 ed all’obiettivo generale preventivato del miglioramento della shelf-life, conseguente alle modifiche di processo dell’OR 1.1 ma anche alle modifiche attuate appunto nell’ OR4.1 a livello di gestione costante della temperatura e dell’umidità nell’ambiente produttivo, della metodologia di pastorizzazione, della composizione di ATM e del film di confezionamento, di una valutazione preventiva e successiva delle materie prime utilizzate, sono stati raggiunti i seguenti incrementi:

- Pasta fresca di semola di grano duro a singola pastorizzazione: da 60 giorni a 75 giorni
- Pasta fresca di semola di grano duro a doppia pastorizzazione: da 90 giorni a 120 giorni

I risultati conseguiti nell’OR4.1 sono documentati da protocolli, disegni relativi ai processi industriali e report finale.

I risultati direttamente già trasferiti nel processo produttivo sono:
- migliori condizioni ambientali in area produzione (temperature ed umidità)
- pastorizzazione più efficace (prima e seconda)
- prodotto finito confezionato senza microfori presenti sulla confezione e con ATM stabile

I risultati trasferibili ma che richiedono un ulteriore test su larga scala riguardano i prototipi innovativi di pasta fresca con l’utilizzo Lactoflorene plus, interessanti dato che, a parità di qualità organolettiche rispetto al prodotto ottenuto senza lactoflorene, sembrano garantire una shelf-life maggiore come detto da verificare sul mercato a quantità più rilevanti.
Ulteriori programmi di ricerca e sviluppo potrebbero aiutarci a valutare e testare anche altri prebiotici o probiotici che potrebbero influenzare positivamente la shelf-life della nostra pasta fresca.
Lo standard produttivo risulta notevolmente migliorato ed è riscontrabile analizzando la riduzione dei costi sostenuti periodicamente per guasti ad impianti e macchinari, nonché la diminuzione delle perdite di tempo da inattività e velocità non ottimale durante la lavorazione.
La shelf-life incrementata di 30 giorni sulla pasta fresca a doppia pastorizzazione è fondamentale per garantire una offerta tecnicamente adeguata a potenziali clienti esteri di paesi di consumo importanti, ad esempio USA, Canada, Australia, Giappone e Russia, dove i lunghi tempi di trasporto necessitano di una shelf-life più ampia possibile, infatti normalmente questi paesi vengono quasi esclusivamente forniti solo con pasta secca, stabilizzata o surgelata, adesso potremo servirli anche con pasta fresca con 120 giorni di scadenza con un incremento del fatturato di circa l’8% non appena la situazione pandemica internazionale tenderà ad affievolirsi favorendo la ripartenza dell’horeca.
La shelf-life incrementata di 15 giorni sulla pasta fresca a singola pastorizzazione garantisce, per i prodotti tecnici richiesti dall’horeca appunto senza la seconda pastorizzazione, un periodo ulteriore di vendibilità e/o consumo che sicuramente riduce il rischio di prodotto invenduto scaduto, con correlata diminuzione di costi pari all’1% del fatturato, e di pari passo rassicura maggiormente il cliente in fase di acquisto dato il maggior periodo di vita, con relativo aumento di ricavi stimati in 1% del fatturato.
Grazie ai miglioramenti a livello di qualità e sicurezza degli alimenti è stata rilevata una ulteriore riduzione dei costi derivanti dalla diminuzione dei prodotti non conformi pre e post vendita ed un ulteriore aumento dei ricavi dovuto alla maggiore affidabilità qualitativa trasmessa sul mercato.
Allo stato attuale, premessa la ben nota difficoltà generale derivante dalla situazione pandemica internazionale, c’è stato comunque un incremento di 1 unità lavorativa dedicata al settore qualità assunta dopo l’avvio del progetto.

Altamura, 21/04/2021