Impiego di coating attivi a base di biopolimeri per preservare la qualità di pere minimamente processate

IN COLLABORAZIONE CON GSICA

Gruppo Scientifico Italiano di Confezionamento Alimentare

Il presente lavoro rientra in un progetto Europeo di ricerca e innovazione finanziato nell’ambito del programma H2020 e finalizzato allo sviluppo di tecnologie non termiche per preservare la freschezza di F&V minimamente processata (https://www.shealthy.eu).

Il Dipartimento di Agraria dell’Università di Napoli Federico II ha il compito di sviluppare soluzioni di coating edibili attivi a base di biopolimeri da applicare a diverse categorie di F&V minimamente processati.

I coating edibili sono rivestimenti trasparenti costituiti da polisaccaridi, proteine, e/o sostanze lipidiche, realizzate direttamente sugli alimenti per creare una barriera invisibile, inodore e insapore in grado di prolungare la vita commerciale dei prodotti. Possono svolgere un ruolo di barriera verso i principali gas, quali l’ossigeno o l’anidride carbonica, e agire da carrier di composti bioattivi, come per esempio sostanze antiossidanti o antimicrobiche, rispettivamente in grado di ritardare i processi di ossidazione o inibire la formazione di radicali liberi e inibire o ritardare la crescita di microrganismi (Mitelut et al., 2021). Applicati alla frutta e verdura (F&V) minimamente processata ne prolungano la shelf-life, rallentandone i fenomeni fisiologici che ne causano il rapido deperimento, e ritardando la crescita di microrganismi alterativi che ne limitano la conservazione (Yousuf, Qadri, & Srivastava, 2018). In letteratura sono riportati gli effetti di coating a base di polisaccaridi quali amido, chitosano, alginato o miscele a base di gomma arabica e cera candelilla, con aggiunta o meno di composti attivi su pere durante la conservazione (de Moraes, Fagundes, Melo, Andreani, & Monteiro, 2012) (Kowalczyk, Kordowska-Wiater, Zięba, & Baraniak,

I coating preservano la qualità di F&V e aiutano a ridurre l’uso di plastica per il confezionamento degli alimenti

Marika Valentino, Stefania Volpe, Elena Torrieri

Dipartimento di Agraria, Università degli Studi di Napoli Federico II Gruppo Scientifico Italiano di Confezionamento Alimentare - GSICA

2017) (Dai, Zhang, & Cheng, 2020). Minori sono i lavori che studiano l’impatto di coating a base di caseinato di sodio sulla shelf-life di frutta e verdura. Nel presente lavoro si riportano i risultati ottenuti nell’ambito della sperimentazione relativa all’applicazione di coating edibili a base di caseinato di sodio, gomma guar, cera d’api e propyl gallato a pere minimamente processate. In particolare, l’obiettivo del lavoro è stato valutare l’effetto dei coating attivi sulle cinetiche di alterazione delle pere conservate in specifiche condizioni di conservazione.

Figura 1. Immagini di pere conservate per 15 giorni a 20°C e 70% di umidità relativa

Metodologie

Il coating è stato preparato miscelando in acqua caseinato di sodio, glicerolo, gomma guar e cera d’api. Alla soluzione sono stati aggiunti emulsionanti in rapporto di 4:1 rispetto alla cera. Dopo omogeneizzazione è stato aggiunto il gallato di propile. Il coating è stato applicato sulle pere mediante immersione per 2 minuti nella soluzione a base di biopolimeri, e successiva sgrondatura e asciugatura a temperatura ambiente (Valentino, Volpe, Di Giuseppe, Cavella, & Torrieri, 2020). Successivamente, i campioni sono stati stoccati in camera climatica a 20°C e 70% di umidità relativa per 15 giorni. Le pere non ricoperte da coating sono state utilizzate come campioni di controllo. Durante la conservazione del prodotto sono stati monitorati i principali indicatori di qualità (calo peso, colore, pH, acidità titolabile, °Brix, turgidità, polifenoli totali, attività antiossidante)

Principali risultati

La figura 1 mostra le immagini di pere intere e delle rispettive sezioni dopo 0, 6 e 15 giorni di conservazione a 20°C e 70% di umidità relativa. Il coating preserva il colore dei campioni che rimane verde durante l’intero periodo di conservazione, diversamente dal campione controllo che mostra una variazione del colore dal verde al giallo/marrone. Inoltre, il campione controllo mostra evidenti segni di alterazione dopo 15 giorni di conservazione (immagine della sezione). Durante la conservazione i prodotti mostrano un calo peso di massimo il 4% ma non si mettono

Figura 2. Durezza delle pere controllo (blu) e rivestite con il coating attivo (arancione) nel corso della conservazione a 20°C per 15 giorni

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. Dai, L., Zhang, J., & Cheng, F. (2020).

Cross-linked starch-based edible coating reinforced by starch nanocrystals and its preservation effect on graded Huangguan pears.

Food Chemistry, 311(June 2019), 125891. https://doi.org/10.1016/j. foodchem.2019.125891 2. de Moraes, K. S., Fagundes, C.,

Melo, M. C., Andreani, P., & Monteiro, A. R. (2012). Conservação de pera williams utilizando coberturas comestíveis compostas de alginato e carragena. Ciencia e Tecnologia de Alimentos, 32(4), 679-684. https://doi.org/10.1590/S010120612012005000106 3. Kowalczyk, D., Kordowska-Wiater, M.,

Zięba, E., & Baraniak, B. (2017). Effect of carboxymethylcellulose/candelilla wax coating containing potassium sorbate on microbiological and physicochemical attributes of pears.

Scientia Horticulturae, 218, 326-333. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2017.02.040 4. Mitelut, A. C., Popa, E. E., Drăghici,

M. C., Popescu, P. A., Popa, V. I., Bujor,

O.-C., Brandão, S. (2021). Latest

Developments in Edible Coatings on

Minimally Processed Fruits and Vegetables: A Review. https://doi.org/10.3390/foods10112821 in evidenza differenze significative tra il campione controllo e il campione ricoperto con il coating. L’azione protettiva del coating si evidenzia dai valori di turgidità che si riduce di circa l’80 % per il campione controllo, e di circa il 50 % per il campione con il rivestimento (Figura 2). Anche l’acidità dei campioni si riduce nel tempo di una maggiore percentuale nei campioni controllo rispetto ai campioni ricoperti con il coating attivo. Inoltre, la presenza del rivestimento edibile ha preservato la qualità nutrizionale dei campioni. Infatti, l’attività antiossidante dei campioni con rivestimento, pur riducendosi nel corso della conservazione, è sempre maggiore rispetto al campione controllo. In conclusione, l’applicazione del coating edibile a base di caseinato di sodio, gomma guar, cera d’api e gallato di propile si è dimostrata una tecnologia in grado di preservare la qualità del prodotto nel corso della conservazione. Successivi studi sono necessari per studiare l’impatto del coating sulla proprietà sensoriali e sull’accettabilità del prodotto da parte dei consumatori.

5. Valentino, M., Volpe, S., Di Giuseppe, F. A., Cavella, S., & Torrieri, E. (2020). Active biopolymer coating based on sodium caseinate: Physical characterization and antioxidant activity. Coatings, 10(8). https://doi.org/10.3390/COA-

TINGS10080706 6. Yousuf, B., Qadri, O. S., & Srivastava, A. K. (2018). Recent developments in shelf-life extension of fresh-cut fruits and vegetables by application of different edible coatings: A review. LWT - Food

Science and Technology, 89, 198209. https://doi.org/10.1016/j. lwt.2017.10.051