Come Hostess porta 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 di utilizzarle per risparmiare tempo e fare previsioni sui nuovi prodotti.

Nella nostra recente conversazione, abbiamo discusso di come AQUALAB abbia collaborato con Hostess, dalle previsioni di prodotto in R&S alle metriche di controllo della qualità e all'ottimizzazione della produzione.

Le sfide dello sviluppo del prodotto

Lo sviluppo di un prodotto, soprattutto nell'industria alimentare, comporta una serie di sfide. La maggior parte di queste sfide è incentrata sul tempo necessario per portare un alimento dalla formulazione al prodotto finale.

A seconda del tipo di prodotto, il Dr. Allen afferma che i tempi di ricerca e sviluppo possono essere piuttosto stretti, come nel caso di edizioni limitate o quando i problemi della catena di approvvigionamento causano la carenza di ingredienti.

"Il mio team lavora su 3-5 progetti alla volta", dice Allen. "A volte la reinvenzione o la modifica del prodotto richiede davvero tempo. Ad esempio, se un prodotto è totalmente nuovo e non l'abbiamo mai fatto prima, o se ci sono molte modifiche, il progetto può durare uno o due anni. Ma per progetti più piccoli, come... cambiamenti di sapore o di colore, forse ci vogliono 6 mesi o meno. Dipende davvero".

Inoltre, lo sviluppo di nuovi aromi o l'uso di coloranti naturali possono modificare le formule al punto da farle diventare essenzialmente ricette proprie. Mantenere o ridurre i costi degli alimenti cambiando i tipi di ingredienti può avere impatti tecnici come la durata e la stabilità di conservazione.

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

Il Dr. Allen e Hostess hanno superato alcune di queste sfide concentrandosi su quelle che chiamano le "Tre M dell'umidità". Padronanza, misurazione e gestione.

Padroneggiare i prodotti prima della produzione di massa

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

Prima di utilizzare il VSA, il team del Dr. Allen creava modelli di isoterme per ogni prodotto e ingrediente, ma ogni isoterma veniva realizzata manualmente, raccogliendo faticosamente almeno 10 punti di dati o più da ogni prodotto, graficando i punti e analizzando il risultato per mappare la relazione tra attività dell'acqua e contenuto di umidità. Con ogni punto di dati che richiedeva dai 3 ai 30 minuti per essere raccolto, la creazione di queste isoterme era un processo lento e noioso.

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

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

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

Misurazione dell'attività idrica e del contenuto di umidità

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

"Il problema è rappresentato dagli aromi e dal calore. Se si imposta la temperatura su questo tipo di misuratori di umidità, questi possono essere volatili. Quindi l'aroma sarà calcolato come umidità persa", spiega Allen.

Il riscaldamento di un campione con aromi può causare l'evaporazione di questi composti volatili, fornendo una lettura errata dell'umidità. Quindi, mentre il contenuto di umidità reale è del 20%, con la perdita di aromi potrebbe essere calcolato al 24%. Questo potrebbe portare ad 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 le differenze sono minori".

Poiché AQUALAB 3 non riscalda i campioni, i volatili non evaporano e le imprecisioni sono state risolte. Questo ha aiutato il team del Dr. Allen ad accorciare i tempi e a ridurre le variazioni 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 ad anello chiuso che regola automaticamente la velocità del nastro della linea di produzione per garantire che i prodotti rientrino sempre nelle specifiche. Delta T aiuta Hostess a ridurre le variazioni tra i prodotti e i lotti, a ottimizzare i rendimenti, a evitare le rilavorazioni e a ottenere la qualità perfetta che i clienti di Hostess si aspettano. Finora Hostess ha iniziato a implementare 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 le variazioni 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 sempre perfetti.