Development of a colorimetric indicator label for food oxidation based on hexanal detection

In this work, a colorimetric indicator for food oxidation based on the detection of hexanal in gas-phase, has been developed. In fact, in recent years, the food packaging industry has evolved towards new generation of packaging, like active and intelligent. According to literature (Pangloli P. et al. 2002), hexanal is the main product of a fatty acid oxidation: the linoleic acid. So, it was chosen to analyse two kinds of potato chips, fried in two different oils with high concentration of linoleic acid: olive oil and sunflower oil. Five different formulas were prepared and their colour change when exposed to hexanal in gas phase was evaluated. The formulas evaluations were first conducted on filter paper labels. The next step was to select the thickener to add to the formula, in order to coat a polypropylene film, more appropriate than the filter paper for a production at industrial scale. Three kinds of thickeners were tested: a cellulose derivative, an ethylene vinyl-alcohol and a polyvinyl alcohol. To obtain the final labels with the autoadhesive layer, the polypropylene film with the selected formula and thickener was coat with a water based adhesive. For both filter paper and polypropylene labels, with and without autoadhesive layer, the detection limit and the detection time were measured. For the selected formula on filter paper labels, the stability was evaluated, when conserved on the dark or on the light, in order to determine the storage time. Both potato chips samples, stocked at the same conditions, were analysed using an optimised Headspace-Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry (HS-SPME-GC-MS) method, in order to determine the concentration of volatilized hexanal. With the aim to establish if the hexanal can be considered as an indicator of the end of potato chips shelf life, sensory evaluation was conducted each day of HS-SPME-GC-MS analysis.

Influence of free-radical functionalization on non-woven filtering media for medical application

Nowadays the leukodepletion is one of the most important processes done on the blood in order to reduce the risk of transfusion diseases. It can be performed through different techniques but the most popular one is the filtration due to its simplicity and efficiency. This work aims at improving a current commercial product, by developing a new filter based on Fenton-type reaction to cross-link a hydrogel on to the base material. The filters for leukodepletion are preferably made through the melt flow technique resulting in a non-woven tissue; the functionalization should increase the stability of the filter restricting the extraction of substances to minimum amount when in contact with blood. Through the modification the filters can acquire new properties including wettability, surface charge and good resistance to the extractions. The most important for leukodepletion is the surface charge due to the nature of the filtration process. All the modified samples results have been compared to the commercial product. Three different polymers (A, B and C) have been studied for the filter modifications and every modified filter has been tested in order to determine its properties.

Shelf Life Assessment of Fresh Poultry Meat Packaged in Novel Bionanocomposite of Chitosan Incorporated with ZnO nanoparticles synthesized using food industry by-products

Nel settore alimentare viene utilizzata un’elevata quantità di materie plastiche per conservare i prodotti e facilitarne la distribuzione. L’utilizzo di questi polimeri ha un costo ambientale piuttosto elevato, per questo trovare surrogati ecosostenibili diventa sempre più importante. In questa tesi abbiamo testato l’efficacia del confezionamento di un prodotto altamente deperibile, quale carne di pollo, con un biofilm a base di chitosano. Il chitosano è polisaccaride largamente presente in natura, dotato di caratteristiche chimico-fisiche che permettono l’ottenimento di un film con proprietà meccaniche e di barriera simili ai polimeri tradizionali, oltre a possedere attività antibatterica. Abbiamo realizzato film contenenti chitosano e altri biocomposti, quali montmorillonite, nanoparticelle di ossido di zinco e olio essenziale di rosmarino, per un totale di 6 film con diversa composizione. Tramite analisi microbiologiche e chimico-fisiche abbiamo confrontato l’efficacia dei diversi film prodotti rispetto ad un controllo (carne conservata in un contenitore asettico). Le analisi sono state svolte in doppio, a 0, 3, 7, 10, 15 giorni di conservazione ad una temperatura di 4°C. In diversi film abbiamo ottenuto una riduzione significativa rispetto al controllo (p<0,05) della conta totale dei microrganismi mesofili aerobici (TMAM) e delle Enterobacteriaceae. La rilevazione del pH e dell’acidità titolabile ha fornito risultati in linea a quelli microbiologici. I campioni nel biofilm hanno spesso subito una variazione significativa (p<0,05) dell’umidità rispetto al controllo, a causa dell’elevata permeabilità al vapore acqueo. L’analisi dei TBARS non ha spesso riportato differenze significative rispetto al controllo (p>0,05), e quando presenti, è perché il campione era più ossidato del controllo (p<0,05). Invece, è stato ottenuto un miglioramento significativo (p<0,05) dello Hue angle tra i film e il controllo. I risultati ottenuti forniscono le basi per studi aggiuntivi.

Nuovi copoliesteri statistici cicloalifatici contenenti acido canforico per applicazioni nel food packaging

Il presente progetto di Tesi ha come obiettivo il design di nuovi copolimeri statistici bio-based, caratterizzati da idonee proprietà meccaniche e barriera per impieghi come film sottili nell’imballaggio alimentare. I materiali sintetizzati appartengono alla classe dei poliesteri alifatici, caratterizzati dalla facilità di sintesi in assenza di solventi, relativamente economici, caratterizzati da proprietà modulabili in funzione della struttura chimica. Come omopolimero di partenza è stato scelto il poli(butilene trans-1,4-cicloesanoato) (PBCE), un poliestere potenzialmente bio-based con elevata resistenza ad alte temperature, umidità, radiazioni UV e buone proprietà meccaniche e barriera, e, benchè non ancora disponibile in commercio, molto interessante. Esso risulta troppo rigido per la realizzazione di film flessibili. Il PBCE è stato quindi copolimerizzato introducendo l’(1R,3S)-(+)-Acido Canforico, un monomero bio-based ottenibile dalla canfora. L’obiettivo del lavoro è modulare la cristallinità, le proprietà termiche, meccaniche e barriera dell’omopolimero di partenza. Dopo la sintesi, effettuata mediante policondensazione in massa a due stadi, tali copolimeri sono stati sottoposti a caratterizzazioni molecolari, termiche e meccaniche per valutare l’effetto dell’introduzione di comonomero nella catena macromolecolare del PBCE.

Polyhydroxyalkanoates production from salted food waste using mixed microbial cultures.

Plastic is an essential asset for the modern lifestyle, given its superiority as a material from the points of view of cost, processability and functional properties. However, plastic-related environmental pollution has become nowadays a very significant problem that can no longer be overlooked. For this reason, in recent decades, the research for new materials that could replace fossil fuel-based plastics has been focused on biopolymers with similar physicochemical properties to fossil fuel-based plastics, such as Polyhydroxyalkanoates (PHA). PHAs are a family of biodegradable polyesters synthesized by many microorganisms as carbon and energy reserves. PHA appears as a good candidate to substitute conventional petroleum-based plastics since it has similar properties, but with the advantage of being biobased and biodegradable, and has a wide range of applications (e.g., packaging). However, the PHA production cost is almost four times higher (€5/kg) than conventional plastic manufacturing. The PHA production by mixed microbial cultures (MMC) allows to reduce production costs as it does not require aseptic conditions and it enables the use of inexpensive by-products or waste streams as these cultures are more amenable to deal with complex feedstocks. Saline wastewaters (WWs), generated by several industries such as seafood, leather and dairy, are often rich in organic compounds and, due to a strong salt inhibition, the biological treatments are inefficient, and their disposal is expensive. These saline WWs are a potential feedstock for PHA production, as they are an inexpensive raw material. Moreover, saline WWs could allow the utilization of seawater in the process as dilution and cleaning agent, further decreasing the operational costs and the environmental burden of the process. The main goal of the current project is to assess and optimize the PHA production from a mixture of food waste and brine wastewater from the fishery industry by MMC.

Creating a terminology resource for local food from Modena and localizing a traditional restaurant's website.

This thesis describes a project of terminology and localization focused on local and traditional cuisine from the province of Modena: the final products of this project are a specialized termbase and the localized version of the website of Trattoria Ermes, a small Modenese restaurant offering traditional dishes. It is a known fact the Internet has drastically altered the way companies and businesses communicate with their audience. Considering that food tourism is an invaluable sector of Italy’s economy and a great aid to safeguarding its culinary traditions, business owners can benefit from localizing their websites, allowing them to reach wider international audiences. The project is divided into two main sections: the first focuses on the terminological systematization of specialized terminology collected from Sandro Bellei’s cooking book and two web-derived monolingual corpora, while the second section offers insight into the analysis of the localization and optimization process of Trattoria Ermes website. In particular, the thesis approaches localization from the point of view of web marketing, with a theoretical and practical section dedicated to the Search Engine Optimization (SEO) processes employed by web marketing teams to ensure the visibility and popularity of the website

Food Frequency Questionnaire per la stima dell’intake alimentare in soggetti affetti da obesità e trattati con terapia dietetico-comportamentale o chirurgia bariatrica: risultati di uno studio retrospettivo di coorte.

L’obesità ad oggi è considerata un’epidemia globale ed è tutt’ora in rapido aumento insieme a tutte le comorbidità ad essa associate. Il gold standard per il trattamento di questa patologia è la terapia dietetico-comportamentale. Tuttavia, essa frequentemente si rivela non sufficiente nei quadri di obesità severa; in questo caso è possibile valutare la farmacoterapia, seppur sempre accostata alle indicazioni alimentari. Un’altra opzione è la chirurgia bariatrica, ritenuta una delle più efficaci forme di terapia per la cura dell’obesità severa. Molto importante per l’inquadramento clinico del paziente è la rilevazione delle abitudini alimentari, eseguita tramite diversi strumenti, quali l’Indagine Alimentare, il Recall delle 24 ore e il Diario Alimentare. Recentemente sono stati formulati diversi Food Frequency Questionnaires, ovvero questionari compilati direttamente del paziente con l’obiettivo di indagare sul consumo abituale dei principali prodotti alimentari suddivisi in categorie. Obiettivo: l’obiettivo di questo studio è stato quello di valutare l’appropriatezza di un Food Frequency Questionnaire composto da un totale di 7 categorie e 31 prodotti alimentari nella rilevazione delle abitudini di una popolazione di pazienti con diagnosi di obesità. Metodo: sono stati contattati telefonicamente 70 pazienti, suddivisi in due sottogruppi, ai quali sono state fornite istruzioni per la compilazione di un Diario Alimentare di tre giorni e del Food Frequency Questionnaire. Risultati: è stata considerata accettabile una differenza inferiore al 10% tra i valori derivanti dai due strumenti: su un campione totale di 52 pazienti, tale differenza è stata rilevata in 35 soggetti per quanto riguarda l’intake energetico, in 17 pazienti per i glucidi, in 7 partecipanti per l’apporto di proteine e in 13 casi per i lipidi. Conclusioni: i risultati confermano l’ipotesi che il Food Frequency Questionnaire fornisca valutazioni sovrapponibili a quelle derivanti dal Diario Alimentare.

Prosperity Thinking in Action: a case study from Future Food Institute’s Paideia Campus

The need for sustainable economic growth and environmental stewardship emerged around the start of the twentieth century when society became aware that the traditional development model would lead to the collapse of the terrestrial ecosystem in the long run. Over the years, the international community's environmental efforts have demonstrated unequivocally that the planet's limits are real. And so, the new development approach has laid the groundwork for the future. According to this model, design also plays a key role in ensuring a better future. The design has undergone an ecological and sustainable evolution as a result of the global environmental crisis and the degradation of our ecosystem and biodiversity. In this contest, Prosperity Thinking is inserted, a still evolving methodology developed by the Future Food Institute starting from 2019. The main concepts on which it is based are described, as well as the method that identifies it, which is divided into the following stages: 1) Problem Framing 2) Ideation and Prototyping 3) Test & Analyze. The development of the prosperity thinking toolkit is described, beginning with the search for tools from the literature on sustainable design and ending with its validation with the help of design experts. The testing of some tools will be recounted during a workshop organized by FFI, in which 15 people ranging in age from 14 to 40 will participate, and then the final version of the toolkit will be presented which has been obtained by adding to it the tools proposed by the experts. Finally, a reflection on the future of Prosperity Thinking, a method in constant evolution that must continue to follow societal and environmental changes in order to respond to the ever-increasingly complex challenge of sustainability.

Sviluppo ed applicazione di un algoritmo per la pallettizzazione e la saturazione del mezzo di trasporto: il caso Gruppo Montenegro S.r.l. - Food Division

L’elaborato di tesi è frutto di un percorso di tirocinio svolto in Gruppo Montenegro S.r.l., il cui obiettivo risiede nello sviluppo di un algoritmo per la pallettizzazione e la saturazione del mezzo di trasporto per la Divisione Food. Nello specifico viene proposto un algoritmo euristico elaborato nel linguaggio di programmazione Python. La divisione Food è costituita da tre categorie: Cannamela, Cuore e Vitalia.Queste comprendono prodotti molto eterogenei. Attraverso il coinvolgimento delle funzioni aziendali di Packaging e Qualità, sono stati stabiliti i vincoli da rispettare per la pallettizzazione dei prodotti. L’algoritmo proposto viene descritto suddividendo il processo in tre macro-step. La prima parte affronta il problema del 3D Bin Packing Problem, utilizzando e modificando un programma già presente in letteratura per soddisfare le esigenze della categoria Cannamela. Quest’ultima a differenza delle altre categorie, viene allestita in groupage preallestito poiché gli ordini Cannamela possono contenere quantità non-multiple rispetto alle quantità contenute nell’imballo secondario. La seconda parte dell’algoritmo si occupa della creazione dei pallet per le categorie Cuore e Vitalia. Attraverso l’utilizzo dell’algoritmo di clustering K-means sono state create famiglie di codici che permettessero l’allestimento di pallet con prodotti considerati simili. Di conseguenza, l’algoritmo per la pallettizzazione delle due categorie viene sviluppato ex-novo basandosi sulla percentuale di occupazione del prodotto nel pallet. L’ultima parte dell’algoritmo studia la possibilità di sovrapporre i pallet precedentemente creati. Infine, viene effettuata un’analisi di un periodo strategico confrontando i risultatidell’algoritmo Python con quelli dell’algoritmo presente nel gestionale aziendale. I risultati vengono poi analizzati in relazione a due impatti importanti per l’azienda:economici e ambientali.