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Misure dimensionali di fibre ottiche usando una nuova tecnica di elaborazione dell'immagine
THE ROLE OF OXYGEN PARTIAL PRESSURES ON CHEMICAL AND BIOCHEMICAL PROPERTIES OF RED MEATS
Meat is an essential component of a balanced diet, since it is a source of important nutrients totally or almost absent in all other foods. The distribution and sale of fresh meat products present many critical points, and a major concern is the product waste due to uncorrected practices at all levels (i.e. farmer, slaughter house, processor, distributor, retailer, consumer) and short shelf lives. In addition to good manufacturing practices and consumer education, meat packaging can help in prolonging the shelf life of meat products. In fact, the possibility to determine and control the oxygen partial pressure in the environment surrounding the product is the key factor which influence the maintenance of meat quality and safety.
This PhD project aims to evaluate the effect of different oxygen partial pressures on chemical, biochemical and nutritional properties of a variety of fresh red meat products. We selected three specific products: ground beef patties, because their ease of degradation due to the grinding process and the presence of a high quantity of fats; slices from beef meat, because of the homogeneity of their surface; and slices from horse meat, because of its high oxygen sensitivity.
As regarding ground beef patties, a low oxygen solution was studied in deep, inserting case ready units (i.e. foamed trays wrapped with a stretch film) in barrier master bags containing a low oxygen modified atmosphere and oxygen scavengers. After the storage at very low oxygen concentration, patties were exposed to atmospheric oxygen (around 20.7 %) and underwent a display life in air for 2 days. The evolution of chemical and biochemical quality of patties stored in anoxia was compared with that of patties exposed to air for the whole storage. Concerning the anoxic packaging solution, we proved the necessity to select proper primary package materials (i.e. tray, stretch film) to allow the correct gas exchanges between the internal and external side of the package. The selection of high permeable stretch films and open-cells trays allowed not only better reduction of patties’ surface pigments during the storage in low oxygen environment, but also better re-oxygenation and colour stability during the display life. Second, the combination of low oxygen storage and display life in air was optimized, and suitable storage and reoxygenation times were identified. The absence of oxygen during the storage resulted in the preservation of both the lipid and protein fraction from oxidation, and the products could be subsequently exposed to air undergoing a 2-days aerobic display life.
Slices from beef meat were the second product selected for evaluation, since the muscle structure was not destroyed by the grinding process, and no evident fats were present. First, a comparison between chemical and biochemical quality evolution during low oxygen storage or traditional exposition to the air was carried out. All chemical, biochemical and microbiological indexes showed the benefits of the low oxygen solution, that contributes in the prolongation of meat shelf life, and especially preserves myoglobin functionality. Second, the optimized low oxygen system was compared with a high oxygen solution. In this case, we focused on the protein pattern evolution and their susceptibility to digestive enzymes. Meat stored in the presence of low oxygen partial pressure showed the higher colour stability for the longer storage time, as well as it registered better biochemical and nutritional properties.
Finally, a preliminary study on slices from horse meat was carried out. This product requires very low oxygen concentration during the storage because its high myoglobin content makes it markedly sensitive to oxidation by free oxygen. Hence, we performed a comparison of different low oxygen solutions on the chemical and biochemical properties of horse meat. Further investigation is needed to evaluate the effects of this storage on protein pattern changes and digestibility
Master bag low-oxygen packaging system: Quality evolution of ground beef patties during storage, blooming and display presentation
Case-ready ground beef patties have been packed using a low-oxygen master bag packaging system with
oxygen scavengers consisting in: storage for 10 days in low oxygen master bag (0.5 C), blooming for
different times and display life in air for 2 days (5 C). The kinetics of blooming was studied as well as the
effect of a PVC stretch film (with an O2TR – oxygen transmission rate – equal to 20,000cm3m2 24 h1
(23 C, 0% RH, 1 bar of pO2) with or without perforation on myoglobin oxygenation and color changes.
During storage in master bags, the scavengers allowed the progressive conversion of surface
oxymyoglobin into deoxymyoglobin through the reversible formation of metmyoglobin (transient
discoloration). The microflora shifted from aerobic to anaerobic with a predominance of lactic acid
bacteria. The concentration of Brochotrix thermosphacta remained constant over the entire storage period.
The removal of the trays from the master bag and the subsequent storage in air allowed the blooming of
the meat within 60 min. The high O2TR value of the stretched PVC guaranteed rapid oxygen exchange,
whereas the presence of the perforation did not contribute to a further increase in the superficial
oxygenation. The quality decay during the display life was comparable to that of samples never stored in
master bags. In conclusion, the use of low oxygen master bags was able to prolong the storage time on
ground beef patties ensuring the current shelf life achieved with traditional packaging system
Evoluzione della qualità di carne bovina a fette confezionata in atmosfera protettiva in combinazione con assorbitori di ossigeno
Oggetto del presente lavoro è stata la valutazione della qualità di carne bovina a fette (Semitendinosus) durante e in seguito alla conservazione in anossia in un sistema “master bag”. Tale sistema di confezionamento prevede l’inserimento di vassoi “case-ready” e di assorbitori di ossigeno all’interno di un “master bag” barriera poi chiuso ermeticamente in atmosfera modificata (30% CO2, 70% N2).
La presenza degli assorbitori di ossigeno garantisce il mantenimento dell’anossia per tutta la durata della conservazione nel sacco. Tale condizione è infatti fondamentale per preservare la qualità del prodotto poiché le basse concentrazioni di ossigeno possono causare l’ossidazione irreversibile dei pigmenti compromettendo quindi l’accettabilità del prodotto. Si è voluto sottoporre alla sperimentazione lo stesso taglio bovino proveniente da due diverse razze (Piemontese e Argentina) con differente storia prima del porzionamento (rispettivamente di frollatura aerobica e sottovuoto, entrambe a 2±1°C). Durante tutte le fasi di conservazione (storage life, blooming e display life) sono stati valutati indici microbiologici, colorimetrici e spettrofotometrici (stima delle forme mioglobiniche superficiali), oltre all’acquisizione delle immagini tramite scanner.
Entrambe le tipologie di carne sono state conservate in “master bag” per almeno 21 giorni, durante i quali non si è riscontrato un
decadimento significativo degli indici qualitativi. Questo risultato può essere anche spiegato dalla funzione sequestrante degli assorbitori: infatti, già a partire dal secondo giorno di conservazione non è stato più possibile rilevare la presenza di ossigeno all’interno dei sacchi.
In seguito all’apertura del “master bag” i pigmenti superficiali si riossigenano e conferiscono al prodotto il colore rosso acceso tipico della carne fresca. Grazie alla ripresa della colorazione è stato possibile esporre i prodotti in un display refrigerato per simularne la vita di scaffale nel punto vendita. L’esposizione nel banco frigo è stata condotta per 4 giorni durante i quali si è osservata la graduale ossidazione dei pigmenti superficiali che ha comportato il viraggio del colore verso tonalità marroni. La degradazione del prodotto durante la “display life” non è risultata favorita dal confezionamento in “master bag” rispetto a quello tradizionale (tray wrap). È quindi possibile concludere che il sistema di confezionamento in “master bag” garantisce un aumento della vita commerciale di differenti tipologie di carne bovina a fette fino a 21 giorni, senza compromettere l’accettabilità del prodotto
Shelf life extension of raspberry : passive and active modified atmosphere inside master bag solutions
Consumers often appreciate small red fruits for their high sensory quality and nutritional value. Furthermore, raspberries are very perishable presenting high respiration rates and a fragile structure; they are easily spoiled by moulds and consequently have a very short shelf life, about 3-5 days. The general purpose of this study was to investigate the ability of passive and active modified atmosphere packaging in extending the shelf life of red raspberries (Rubus idaeus L., cv. Erika). In the case of passive atmosphere, red raspberries were packed inside macro-perforated polyethylene terephthalate (PET) trays inserted in a master bag, made of plastic materials with different permeability and selectivity to oxygen and carbon dioxide. In the case of active packaging, raspberries were packaged into macro-perforated PET trays; 8 of them placed into a cardboard crate, then inserted into an low density polyethylene (LDPE) master bag before sealing, carbon dioxide emitters were introduced. For each trial, the analyses were performed at different times storing the product in a cold dark chamber (51 C, 70 %RH). We performed chemical, mechanical, sensory analyses. Consumer rejection, described by means of the Weibull's equation, was correlated to chemical and physical changes in order to find an acceptability limit useful in defining the product shelf life. The use of active and passive modified atmosphere packaging resulted in a significant increase on the shelf life of raspberries. This will have a great impact on the waste reduction of this product along the distribution chain, increasing its sustainability
Ruolo di materiali e sistemi di condizionamento in anossia nel prolungamento della shelf-life di carne equina case-ready
Una richiesta sempre più frequente è quella di individuare e/o ottimizzare soluzioni per estendere la shelf life di prodotti freschi porzionati e serviti in unità consumatore, al fine di raggiungere nuovi mercati e rispondere a specifiche esigenze di sostenibilità, garantendo qualità e sicurezza. Il presente lavoro ha avuto come obiettivo quello di valutare l’efficacia di diversi sistemi di conservazione per carne fresca di cavallo a fette, confezionata in unità consumatore contenenti atmosfera modificata priva di ossigeno. La carne equina infatti possiede caratteristiche nutrizionali che la differenziano dalle altre carni, soprattutto per l’elevato contenuto in ferro ed in acidi grassi polinsaturi. Queste caratteristiche rendono la carne equina molto sensibile all’ossigeno e il suo confezionamento è un processo delicato e complesso che richiede tecniche ed interventi opportuni. Nel corso della sperimentazione sono state testate le seguenti soluzioni: a) vassoi in polistirene espanso saldati con film laminato, entrambi ad alta barriera ai gas, con e senza assorbitori di ossigeno (OS) internamente al vassoio; b) vassoi in acido polilattico espanso (XPLA) chiusi con film barrierato in PLA, posizionati all’interno di “master bag” barriera; c) soluzione “case ready” descritta al punto b posizionata all’interno di “master bag”, con e senza assorbitori di ossigeno nello spazio di testa del sacco. Per la valutazione delle “performances” del sistema di confezionamento e la conseguente qualità del prodotto, sono state condotte analisi della composizione gassosa dello spazio di testa (“master bag” e vassoi), analisi microbiologiche, colorimetriche e sensoriali, e acquisizione delle immagini tramite scanner.L’inserimento di più unità di vendita in sacchi barriera e la presenza di assorbitori di ossigeno all’interno dei “master bag” diventa l’elemento discriminante per il mantenimento dei parametri qualitativi di carne conservata in soluzioni a base di XPLA. I risultati ottenuti indicano infatti che gli assorbitori d’ossigeno svolgono un ruolo fondamentale nel compensare le proprietà di barriera dei materiali a base di acido polilattico quando abbinati ad un confezionamento anossico in “master bag”. In queste condizioni, la carne equina raggiunge 15 giorni di conservazione a 0.5 ± 0.5°C, aprendo ad uno scenario distributivo che contempli l’impiego di bio-plastiche. Nelle soluzioni in cui i materiali ad alta barriera vengono usati in combinazione ai “master bag”, la doppia protezione del prodotto riduce fino ad annullare la forza motrice che regola gli scambi gassosi tra l’esterno e l’interno del vassoio, proteggendo la carne dall’esposizione all’ossigeno e consentendo il prolungamento della conservazione fino ad almeno un mese a 0.5 ± 0.5°C. In conclusione, la necessità di mantenere l’anossia per tutta la durata della conservazione, dalla distribuzione alla vendita, impone la selezione di materiali tradizionali ad alta barriera o di materiali di nuova concezione e con minore impatto ambientale come il PLA espanso, soprattutto se soluzioni attive vengono impiegate nel controllo degli scambi gassosi
Prolungamento della vita distributiva di carne fresca bovina: confezionamento in master bag con assorbitori di ossigeno (MAPLOX®)
Nel panorama dei sistemi di confezionamento per la carne fresca, un posto importante è occupato dai sistemi basati sull’uso di atmosfere modificate (o protettive). Questi ultimi sono generalmente classificati in base al contenuto di ossigeno della miscela adottata, alto o basso.
La presenza di elevate concentrazioni di ossigeno (80%) all’interno della confezione permette di mantenere i pigmenti superficiali nello stato ossigenato, che conferisce al prodotto una colorazione rosso vivo, associata dal consumatore alla carne fresca, ma allo stesso tempo favorisce l’ossidazione della frazione lipidica. Al contrario, l’uso di atmosfere modificate prive di ossigeno rallenta i processi ossidativi, ma conferisce al prodotto una colorazione porpora, non sempre gradita. Per ovviare a quest’ultimo problema è possibile ricorrere a soluzioni che combinano la conservazione in anossia e quella aerobia, come ad esempio il sistema MAPLOX®. Tale sistema consiste nell’inserimento di confezioni primarie (“case ready”) in sacchi madre barriera, in presenza di assorbitori di ossigeno e atmosfera modificata a basso contenuto di ossigeno. Durante la conservazione in “master bag”, il prodotto carneo acquisisce una colorazione porpora, che ritorna però ad essere rosso acceso una volta che le confezioni sono estratte dal “master bag” ed esposte all’ossigeno atmosferico. Le potenzialità di tale sistema sono legate all’ottimizzazione dello stesso in funzione del prodotto carneo considerato. In questo lavoro sono presentati i punti chiave per l’applicazione di tale sistema di confezionamento quando applicato a testa ridotto il più possibile, al fine di avere il minor contenuto possibile di ossigeno residuo, e i materiali utilizzati devono avere elevata permeabilità all’ossigeno. Questo consente un corretto scambio gassoso tra l’interno della confezione e l’ambiente circostante (“master bag” o atmosfera), alla base del meccanismo di conversione della mioglobina, la principale responsabile del colore della carne. Inoltre, durante la fase di confezionamento in “master bag”, è fondamentale l’impostazione della macchina confezionatrice per una corretta ed efficace evacuazione dell’aria dal sistema e l’inserimento di un’adeguata quantità di atmosfera modificata. La presenza degli assorbitori di ossigeno è necessaria per assicurare la rimozione dell’ossigeno che residua all’interno del sistema. Vanno quindi scelti in base alla capacità e alla velocità di assorbimento.
Anche la selezione della miscela gassosa corretta è in funzione non solo dell’animale da cui proviene la carne, ma anche del taglio e della porzionatura. Carni macinate o tagliate in piccoli pezzi sono infatti più sensibili ai fenomeni di degradazione rispetto ai prodotti a fette o al pezzo intero, e quindi i primi richiedono quantità più elevate di CO2 al fine di garantire la salubrità del prodotto per il tempo desiderato
Low O2 master bag for beef patties: effects of primary package permeability and structure
The contribution of the structure and permeability of case-ready units on the colour changes of ground beef patties during low O2 storage in master bags, aerobic blooming and display life was investigated. We selected the following case-ready solutions: PVC 8000-+-closed-cell expanded polystyrene (EPS) tray, PVC 20000-+-closed-cell EPS tray, linear low-density polyethylene (LLDPE) 26000-+-closed-cell EPS tray and PVC 20000-+-open-cell EPS tray. Patties packaged onto a closed-cell tray and wrapped with PVC 20000, but never stored in master bag, were taken as a control. We monitored oxygen depletion in the headspace of the master bags, the microbiological indexes and the appearance of the patties (colorimetric measurements and scanning images). During the storage in master bags, the use of a very high permeability wrapping film and an open-cell EPS tray allowed the best colour stability of the bottom and upper sides of patties through 7-days. After master bag opening, the same combination of materials favoured the blooming of the upper surface pigments of the product and the stability of the oxygenated pigments during the display life. Moreover, the open-cell trays helped in reducing the discolouration of the bottom side of patties. Hence, this low O2 master bag system can enhance the colour stability of ground beef patties and therefore extend their distribution life
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
The present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
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