Come Hostess trasforma i prodotti dalla formulazione al prodotto finale

Una recente aggiunta al suo laboratorio è la possibilità di creare isoterme dinamiche del punto di rugiada e utilizzarle per risparmiare tempo e fare previsioni sui nuovi prodotti.

Nella nostra recente conversazione abbiamo discusso della collaborazione tra AQUALAB e Hostess, dalle previsioni sui prodotti nella fase di ricerca e sviluppo alle metriche di controllo qualità e all'ottimizzazione della produzione.

Le sfide dello sviluppo dei prodotti

Lo sviluppo dei prodotti, in particolare nell'industria alimentare, comporta una serie di sfide specifiche. La maggior parte di queste sfide riguarda il tempo necessario per trasformare un alimento dalla formulazione al prodotto finale.

A seconda del tipo di prodotto, il dottor Allen afferma che i tempi di ricerca e sviluppo possono essere piuttosto stretti, ad esempio durante le produzioni in edizione limitata o quando problemi nella catena di approvvigionamento causano carenze di ingredienti.

"Il mio team lavora su 3-5 progetti alla volta", afferma Allen. "A volte la reinvenzione o la modifica di un prodotto richiede davvero molto tempo. Ad esempio, se un prodotto è completamente nuovo e non lo abbiamo mai realizzato prima, o se sono necessarie molte modifiche, il progetto potrebbe durare anche uno o due anni. Ma i progetti più piccoli, come le modifiche al gusto o al colore, possono richiedere anche solo 6 mesi o meno. Dipende davvero dai casi".

Inoltre, lo sviluppo di nuovi gusti o l'uso di coloranti naturali può modificare le formule al punto da renderle essenzialmente ricette a sé stanti. Mantenere o ridurre i costi degli alimenti cambiando i tipi di ingredienti può avere ripercussioni tecniche quali la durata di conservazione e la stabilità di stoccaggio.

E, naturalmente, anche una formulazione perfetta del prodotto non serve a nulla se non è in linea con le esigenze dei consumatori e il piano di marketing.

Il dottor Allen e Hostess hanno superato alcune di queste sfide concentrandosi su ciò che chiamano le "Tre M dell'umidità": Mastering (padroneggiare), Measuring (misurare) e Managing (gestire).

Padroneggiare i prodotti prima della produzione di massa

Per il team di ricerca del dottor Allen, l'acquisto di un analizzatore di assorbimento di vapore AQUALAB ha rappresentato un passo significativo verso la padronanza dell'umidità.

Prima di utilizzare il VSA, il team del dottor Allen ha creato modelli isotermici per ogni prodotto e ingrediente, ma ogni isotermico è stato realizzato manualmente, raccogliendo meticolosamente almeno 10 punti dati o più da ciascun prodotto, rappresentando graficamente i punti e analizzando il risultato per mappare la relazione tra attività dell'acqua e contenuto di umidità. Poiché la raccolta di ogni punto dati richiedeva dai 3 ai 30 minuti, la creazione di questi isotermici era un processo lento e tedioso.

Con un VSA a disposizione, il suo team è stato in grado di creare rapidamente isoterme di assorbimento dell'umidità, modellare modifiche alla formulazione e ottenere maggiori informazioni in meno tempo.

"Se dovessimo eseguire un test completo sulla durata di conservazione, ci vorrebbero almeno due o tre mesi, quindi potrebbe richiedere troppo tempo per ogni prodotto", afferma il dottor Allen. "Quindi, se possiamo utilizzare questa tecnologia per prevedere la durata di conservazione, possiamo saperlo in anticipo e abbreviare i tempi".

In un paio di giorni, il VSA produce automaticamente i dati che il team del dottor Allen raccoglieva manualmente, con una risoluzione circa dieci volte superiore. Il team può quindi utilizzare tale isotermica per definire le specifiche del prodotto, massimizzare il contenuto di umidità per aumentarne l'appetibilità e prevenire la proliferazione microbica, stabilire i punti critici di attività dell'acqua e valutare il confezionamento.

Misurazione dell'attività dell'acqua e del contenuto di umidità

Per misurare il contenuto di umidità, Hostess ha adottato AQUALAB 3. Prima di AQUALAB 3, il team del Dr. Allen misurava il contenuto di umidità con una bilancia per umidità, ma non era soddisfatto dei risultati spesso imprecisi.

"Il problema riguarda gli aromi e il calore. Se si imposta la temperatura su questo tipo di misuratore di umidità, i valori possono risultare instabili. Quindi l'aroma verrà calcolato come umidità persa", afferma Allen.

Il riscaldamento di un campione con aromi può causare l'evaporazione di tali composti volatili, fornendo una lettura errata dell'umidità. Quindi, mentre il contenuto effettivo di umidità è del 20%, con la perdita di aroma potrebbe essere calcolato al 24%. Ciò potrebbe portare a ampi intervalli di umidità nella produzione e a variazioni da lotto a lotto. "Ma da quando siamo passati a questi modelli isotermici, sono più precisi e c'è meno differenza".

Poiché AQUALAB 3 non riscalda i campioni, le sostanze volatili non evaporano e le imprecisioni sono state risolte. Ciò ha aiutato il team del Dr. Allen ad abbreviare i tempi e a ridurre la variazione di umidità tra i lotti.

Gestione della produzione per prodotti perfetti

Per gestire l'umidità durante il processo di produzione, Hostess ha installato SKALA Delta T. Delta T è un sistema a circuito chiuso che regola automaticamente la velocità del nastro trasportatore della linea di produzione per garantire che i prodotti siano sempre conformi alle specifiche. Delta T aiuta Hostess a ridurre le variazioni tra i prodotti e i lotti, ottimizzare i rendimenti, evitare rilavorazioni e ottenere la qualità perfetta che i clienti Hostess si aspettano. Finora, Hostess ha iniziato l'implementazione di SKALA Delta T sulla propria linea di produzione di ciambelle.

"Questo nuovo strumento potrebbe aiutare il nostro panificio", afferma Allen. "Potrebbe ridurre il contenuto di umidità e la variazione tra gli alimenti, migliorando l'efficienza e la qualità della produzione e riducendo al contempo il consumo energetico e gli sprechi".

Grazie all'implementazione di queste nuove tecnologie, il team di sviluppo prodotti del Dr. Allen è riuscito a risparmiare tempo e risorse per realizzare prodotti perfetti ogni volta.

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