Sviluppo di nuovi prodotti latto-fermentati a base di frutta e verdura

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Sviluppo di nuovi prodotti latto-fermentati a base di frutta e verdura

Update: 08 October 2020

https://ec.europa.eu/eip/agriculture/en/find-connect/projects/sviluppo-di-nuovi-prodotti-latto-fermentati-base

Geographical location:

Italy

Main geographical location (NUTS3):

Parma

Other geographical locations (NUTS3):

Modena Forlì-Cesena Keywords:

Food quality / processing and nutrition Supply chain, marketing and consumption

Farming / forestry competitiveness and diversification Main funding source:

Rural development 2014-2020 for Operational Groups (in the sense of Art 56 of Reg.1305/2013) Project type:

Operational group Starting date:

2020 End date:

2022

Project status:

Ongoing

Title (in English):

Development of novel lacto-fermented fruit and vegetable-based products Objective of the project (native language):

L’obiettivo del progetto è quello di sviluppare succhi e puree biologici altamente innovativi a carattere salutistico grazie all’impiego di batteri lattici, in grado di veicolare microrganismi vitali e composti benefici derivanti dalla loro attività metabolica. In particolare saranno: i) sviluppati protocolli di fermentazione da impiegare in azienda ii) migliorate resa e qualità delle materie prime biologiche iii) caratterizzati, dal punto di vista nutrizionale, i prodotti ottenuti iv) individuati nuovi canali di commercializzazione v) svolti piani di formazione e divulgazione.

Objective of the project (in English):

The aim of the project is to develop an innovative line of organic juices/puree with high healthy properties using lactic acid bacteria. In particular, products with viable microorganisms and/or

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bioactive metabolites will be produced. The project deals with: i) Setting up and optimization of a fermentation protocol to be transferred to the production plant ii) improvement of yields and quality of organic production iii) characterization of the nutritional profiles of the products iv) identification of new marketing channels v) training and dissemination activities.

Description of activities (native language):

Il piano prevede 5 azioni: 1. Prove in campo per migliorare resa e qualità delle produzioni 2.

Selezione di microrganismi per produrre succhi/puree fermentate dal gusto e aroma apprezzabili 3.

Ottimizzazione del processo per ottenere prodotti contenenti microrganismi vitali e/o metaboliti microbici. 4. Trasferimento tecnologico e produzione di prototipi in azienda 5. Analisi di mercato per individuare nuovi canali di commercializzazione e modalità efficaci di comunicazione

dell’innovazione. Ad ogni azione parteciperanno i partner aderenti al progetto, ognuno con uno specifico ruolo.

Description of activities (in English):

The project is divided into 5 work packages: 1. Field trials to improve yield and quality of

production; 2. Microbial selection in order to produce fermented juices/puree with appreciated taste and aroma; 3. Optimization of the process to obtain products containing viable microorganisms and/or beneficial microbial metabolites; 4. Technology transfer process and production of prototypes in the plant 5. Market analysis to identify new marketing channels and effective ways of

communicating the innovation.

Total budget:

245740

Short summary for practitioners (in English):

Work Package 1 (WP1) will carry out agronomic trials in big plots on farms, where innovative organic matrices and microbial consortia will be used in order to improve the yield and quality of organic production. The trials will cover an area of approximately 5000 m2 for each company (1 ha over two years).

For each farm, the experimentation will involve at least one species (fruit or vegetables to be identified) according to the cultivation orientation of the farm, the preceeding crop and the raw materials destined for juices. The innovative organic matrices and

microorganisms will be distributed in the soil according to its chemical composition on small plots of about 1500 m2 for each thesis (experimental thesis / control). Trials will evaluate: i) the effect on the quality and quantity of the productions; ii) the effect on the general state of the crop (vegetative vigor, development of diseases) iii) the effect on the state of the soil.

Short summary for practitioners (native language):

Short summary for practitioners

Practice abstract 1

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L’azione 1 realizzerà prove in parcelloni, presso le aziende agricole, in cui verranno impiegate matrici organiche innovative e consorzi microbici al fine di migliorare la resa e qualità delle produzioni biologiche.

La sperimentazione interesserà una superficie di circa 5000 m2 per ogni azienda (1 ha sui due anni).

La sperimentazione interesserà, per ogni azienda agricola, almeno una specie (frutta o verdure da individuare) in funzione dell’orientamento colturale dell’azienda agricola, della precessione in atto e delle materie prime destinate ai succhi. Le matrici organiche innovative e microrganismi verranno distribuiti nel terreno in funzione della sua

composizione chimica su parcelloni di circa 1500 m2 per ogni tesi (tesi

sperimentali/controllo). In particolare, nel corso delle prove verranno valutati per ogni prodotto utilizzato: i) l’effetto sulla qualità e quantità delle produzioni; ii) l’effetto sullo stato generale della coltura (vigore vegetativo, sviluppo di malattie) iii) l’effetto sullo stato del suolo.

WP 2 will select the microorganisms in order to produce vegetable fermented juices / purees characterized by appreciable taste and aroma starting from the identified raw materials. Fermentation will involve the use of vegetable juices / purees obtained from fruits and vegetables of different types and different microbial species, added in monoculture or in mixture.

Based on the types of fruit and vegetables and / or mixtures of these, we will proceed with the extraction process to obtain 5 starting matrices to be fermented. The substrates will then be fermented by using lactic bacteria in mono-culture or in a mixture. In

particular, the fermentation processes for each matrix will include the use of 5 cultures of lactic bacteria belonging to different species and the use of 5 mixtures deriving from the combination of the previous crops, for a total of 50 fermented products.

In order to select among the 50 fermented juices / purees those most appreciated by a potential consumer on which to develop the subsequent process optimization phase, they will proceed to their organoleptic evaluation.

L’Azione 2 selezionerà i microrganismi al fine di produrre succhi/puree fermentati vegetali caratterizzati da gusto e aroma apprezzabili a partire dalle materie prime individuate. La fermentazione prevederà l’impiego di succhi/puree vegetali ottenuti da frutta e verdura di diverso tipo e differenti specie microbiche, addizionate in

monocoltura o in miscela.

Sulla base delle tipologie di frutta e verdura e/o miscele di questi, si procederà con il processo estrattivo per ottenere 5 matrici di partenza da fermentare. I substrati saranno quindi fermentati mediante l’impiego di batteri lattici in mono-coltura o in miscela. In particolare, i processi di fermentazione per ogni matrice comprenderanno l’utilizzo di 5

Practice abstract 2

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colture di batteri lattici appartenenti a specie differenti e l’utilizzo di 5 miscele derivanti dalla combinazione delle precedenti colture, per un totale di 50 prodotti fermentati.

Al fine di selezionare tra i 50 succhi/puree fermentati quelli maggiormente apprezzati da un potenziale consumatore sui quali sviluppare la fase successiva di ottimizzazione del processo, si procederà alla loro valutazione organolettica.

For the 5 fermented juices / purees selected in the previous action, fermentation tests will be carried out in order to produce i) fermented juices / purees containing vital microorganisms at the time of consumption and ii) fermented juices / purees with high nutritional value due to the microbial metabolism.

For this purpose, the 5 products will be fermented, and characterized as regards the nutritional and aromatic profile. Microbial growth will be evaluated by plate counts, compared to the unfermented sample (control) with pH, aw and color monitoring. The nutritional properties of the products obtained will be evaluated in terms of total polyphenol content, polyphenol profile and antioxidant activity and compared with the results obtained for the checks. On the same samples the vitamin profile and the sugar content will be analyzed the aromatic profile will be characterized.

At the end of fermentation the 5 characterized products will be subjected to two storage conditions in order to assess their stability and maintenance of organoleptic and

nutritional characteristics in possible sales scenarios: i) storage at room temperature following stabilization heat treatment and ii ) storage under refrigeration conditions.

Per i 5 succhi/puree fermentati selezionati saranno condotti test di fermentazione al fine di produrre i) succhi/puree fermentati contenenti microrganismi vitali al momento del consumo e ii) succhi/puree fermentati ad alto valore nutrizionale per effetto del metabolismo microbico privi di microrganismi vitali.

A questo scopo, i 5 prodotti saranno fermentati e caratterizzati per quanto riguarda il profilo nutrizionale ed aromatico. La crescita microbica sarà valutata mediante conta in piastra, rispetto al campione non fermentato (controllo) con monitoraggio del pH, aw e colore. Le proprietà nutrizionali dei prodotti ottenuti saranno valutate in termini di contenuto in polifenoli totali, profilo in polifenoli e attività antiossidante, e messe a confronto con i risultati ottenuti per i controlli. Sugli stessi campioni sarà analizzato il profilo vitaminico, il contenuto in zuccheri e sarà caratterizzato il profilo aromatico.

Al termine della fermentazione i 5 prodotti caratterizzati saranno sottoposti a due condizioni di conservazione al fine di valutarne la stabilità ed il mantenimento delle caratteristiche organolettiche e nutrizionali in possibili scenari di vendita: i)

conservazione a temperatura ambiente a seguito di trattamento termico di stabilizzazione e ii) conservazione in condizioni di refrigerazione.

Practice abstract 3

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WP4 will define the fermentation protocol that will be used for the company scale-up. In this phase the nutritional label will also be formulated and the product's packaging and logo will be defined.

Among the 10 products obtained from the 5 fermented products subjected to two

conservation methods, two will be selected on the basis of both nutritional, organoleptic and microbiological stability characteristics in shelf-life. The two products will be used as prototypes for technology transfer. In this phase two methods of inoculation of the

microorganisms will be tested: a) use of a fermented mother, which involves the

reinoculation of the fermented juice (in different percentages of inoculation and times) to trigger a subsequent fermentation; ii) use of the same lyophilized ready-to-use strain / mixture. Farm companies will manage the juice extraction and fermentation process in the company according to the defined protocol. The farm scale-up may involve the extraction of hundreds of kg of fruit / vegetables according to the company's equipment.

The farm product (prototype) will be characterized for the composition in macronutrients (proteins, fats, of which saturated, carbohydrates, of which sugars) and salt in order to be able to formulate the nutritional label.

L'Azione 4 definirà il protocollo di fermentazione su cui si baserà lo scale-up aziendale e sarà dedicata allo sviluppo della produzione in azienda. In questa fase verrà inoltre formulata l’etichetta nutrizionale e saranno definiti il packaging ed il logo del prodotto.

Tra i 10 prodotti ottenuti dai 5 fermentati sottoposti a due modalità di conservazione, ne saranno selezionati due sulla base delle caratteristiche nutrizionali. I due prodotti saranno utilizzati come prototipi per il trasferimento tecnologico. In questa fase saranno testate due modalità di inoculo dei microrganismi: a) utilizzo di una madre fermentata, che prevede il reinoculo del succo fermentato (in diverse percentuali di inoculo e tempi) per innescare una successiva fermentazione; ii) utilizzo dello stesso ceppo/miscela liofilizzato in bustina e pronto all’uso. Le aziende agricole gestiranno il processo di estrazione del succo e di fermentazione in azienda secondo il protocollo definito. Lo scale-up aziendale potrà interessare l’estrazione di centinaia di kg di frutta/verdura secondo le dotazioni aziendali. Il succo estratto verrà sottoposto a fermentazione e successivamente conservato secondo le modalità definite nel protocollo sviluppato.

Il prodotto aziendale (prototipo) sarà caratterizzato per quanto riguarda la composizione in macronutrienti (proteine, grassi, di cui saturi, carboidrati, di cui zuccheri) e sale al fine di poterne formulare l’etichetta nutrizionale.

Practice abstract 4

Short summary for practitioners (in

Practice abstract 5

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English):

Since the project aims to give life to a tested and industrializable production technology, the OG considers it essential to include among the activities a deepening of the

knowledge of the current market (and its potential), an assessment of the best channels for launching and delivering the products, a feasibility assessment that identifies the conditions under which a production implementation project can have a good chance of success.

First of all, therefore, a survey will be carried out - mainly online - of the current offer of juices, and in particular of any fermented juices, to understand the state of the art and identify some potential benchmarks for new products, useful also to define the selling price.

Starting from this information, it will be possible to structure a simple project economic account in Excel®, with the possibility of simulating potential profitability in the face of different raw material costs and cost structures in general.

Finally, a partner farm will take care of the execution of concept / product tests in his own area of activity (at his own sales point, local markets) through a structured questionnaire.

Poiché il Piano si propone di dar vita a una tecnologia produttiva testata ed

industrializzata, il GO ritiene fondamentale inserire tra le attività un approfondimento della conoscenza del mercato attuale (e delle sue potenzialità), una valutazione dei canali migliori per il lancio e la veicolazione dei prodotti, una valutazione di fattibilità che individui le condizioni alle quali un progetto di implementazione produttiva possa avere buone possibilità di successo.

In primo luogo, pertanto, si eseguirà una ricognizione – prevalentemente online - dell’offerta attuale di succhi, e in particolare di eventuali succhi fermentati, per comprendere lo stato dell’arte e individuare alcuni benchmark potenziali per i nuovi prodotti, utili anche per definire il prezzo di vendita.

A partire da tali informazioni, sarà possibile strutturare un semplice conto economico di progetto, in Excel®, con possibilità di simulazione della redditività potenziale a fronte di differenti costi delle materie prime e strutture dei costi in generale.

Una azienda partner si occuperà, infine, di eseguire dei concept / product test nella propria area di attività (presso il proprio punto vendita, mercati locali) attraverso un questionario strutturato.

This work package will disseminate the results of the research among the beneficiaries of the project and the potential stakeholders who could benefit from the experience accumulated in the 30 months of experimentation.

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Questa azione diffonderà i risultati della ricerca tra i beneficiari del progetto e i

potenziali stakeholder che potrebbero usufruire dell’esperienza accumulata nei 30 mesi di sperimentazione.

The education and training activity involves the activation of a course for farmers based in Emilia Romagna region (IT) aimed at transferring innovative techniques for the transformation of fruit and vegetable products developed in the project.

La formazione prevede l'attivazione di un corso volto a trasferire alle aziende agricole regionali (Emilia Romagna, IT) le tecniche innovative per la trasformazione di prodotti ortofrutticoli sviluppate nel progetto.

Practice abstract 7

Contact person: Open Fields srl

Address: Via Sanguigna 130, 43052 Colorno (PR) E-mail: s.folloni@openfields.it [1]

Phone: 00390521803222

Partner category: SME

Project coordinator

Description of the context of the project:

The production and processing of fruit and vegetables, including the preparation of fruit juices, nectars and purees, is a relevant and dynamic sector in Emilia-Romagna (+ 5% industrial

production index compared to 2017). Innovation has been directed by consumers' pursuit of well- being and naturalness (reduction of sugar, 100% fruit, "superfruits" such as pomegranate or blueberry etc.). Organic products continue to grow: at the national level UHT juices, with a

Further details

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turnover of around € 39 million, have reached 7% with an increase of + 8%. Orienting the offer according to these elements is fundamental for the development of the sector in line with market demand. The project will be addressing the goals of the thematic area 2A, related to the

development of healthy and dietary products. All the information collected from the study will be useful to gain these main results: a better quality and yields of organic fruit/vegetable

production, by identifying effective agronomic practices (i.e. use of compost with soil

microorganisms); the production of fermented juice/puree containing viable microorganisms and/or naturally enriched in polyphenols and vitamins; the prototype development and a small- scale production. Further, the juices and puree will be tested by sensorial analysis in order to measure the consumer acceptance. The project represents an opportunity for the OG to participate in the process of co-creating a new product, still not present on the Italian market, starting with regulated quality productions (organic certified). The activities of the project will involve different phases of the supply chain, from agricultural production to processing, storage, packaging and commerce.

Links

[1] mailto:s.folloni@openfields.it