Characterisation of Compressed Fresh Yeast's Respiration to Optimise its Packaging Design

In recent years, improvements in preservation and packaging techniques have made it possible to extend the shelf life of many foods. However, no study has ever focused on fresh compressed yeast for home consumption, which is still packaged in the same manner since the 1950s. Recognising the need for improvement, the initial focus of this study was to characterise the respiratory behaviour of the yeast, as it is a living organism and, as such, continues its metabolic activity even when packaged. Temperature was determined to be a critical factor, with refrigeration being essential to minimise yeast activity, reduce product variability and extend its shelf life. Further experiments were conducted to identify a standardisation parameter for tests at consistent temperatures across different samples. Mass emerged as the reference unit, allowing the development of a mathematical model describing yeast respiration when left unwrapped in an airtight jar. Once the study of the product was completed, the packaging design part was addressed. The existing primary (aluminium paper: C/PAP 82) and secondary (bi-oriented polypropylene: BOPP) packaging was found to be ineffective in slowing yeast respiration, due to only partial closure of the package, allowing diffusion through the interstitial gaps. The characterisation of the materials currently used, including the ones for the 500 g loaves (CellophaneTM), was completed with the study of the barrier properties against water and oxygen. This information guided the selection of three alternative materials: PET (polyethylene terephthalate), NatureflexTM and PLA (polylactic acid), as potential cheaper and more environmental-friendly alternatives. Tests on these materials considered their impact on respiration, as well as organoleptic properties, dough fermentation, and the final baked product (bread). After 25 days, differences were observed, particularly in weight loss and texture, among all samples. These tests were able to highlight the impact of different packaging materials on the product, enhancing their respective strengths and weaknesses, providing a basis for further studies.

Recenti sviluppi nelle tecniche di conservazione e confezionamento hanno permesso di prolungare la shelf life di molti alimenti. Tuttavia, nessuno studio si è mai concentrato sul lievito fresco compresso per il consumo domestico, che è ancora confezionato nello stesso modo dagli anni '50. Riconoscendo la necessità di un miglioramento, l'obiettivo iniziale di questo studio è stato quello di caratterizzare il comportamento respiratorio del lievito, che essendo un organismo vivente continua la sua attività metabolica anche quando confezionato. La temperatura si è rivelata un fattore critico: la refrigerazione è essenziale per ridurre al minimo l'attività del lievito, ridurre la variabilità del prodotto e prolungarne la shelf life. Sono stati condotti ulteriori esperimenti per identificare un parametro di standardizzazione per i test alla stessa temperature ma con diversi campioni. La massa è emersa come unità di riferimento, consentendo lo sviluppo di un modello matematico che descrivesse la respirazione del lievito quando viene lasciato non impacchettato in giara ermetica. Una volta completato lo studio del prodotto, è stata affrontata la parte di packaging design. Packaging primario (carta alluminata: C/PAP 82) e secondario (polipropilene biorientato: BOPP) sono risultati inefficaci nel rallentare la respirazione del lievito, a causa della loro chiusura solo parziale, che permette la diffusione attraverso gli spazi interstiziali. La caratterizzazione dei materiali attualmente utilizzati, compresi quelli per i panetti da 500 g (CellophaneTM), è stata completata con lo studio delle proprietà di barriera ad acqua e ossigeno. Questo ha portato alla selezione di tre materiali alternativi: PET (polietilene tereftalato), NatureflexTM e PLA (acido polilattico), come potenziali alternative più economiche ed ecologiche. I test su questi materiali hanno analizzato il loro impatto sulla respirazione, le proprietà organolettiche, la fermentazione dell'impasto e il prodotto finale (pane). Dopo 25 giorni, sono state osservate differenze, in particolare nella perdita di peso e nella texture. Questi test sono stati in grado di evidenziare l'impatto dei diversi materiali sul prodotto, evidenziando i rispettivi punti di forza e di debolezza, fornendo una base per ulteriori studi.