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Negli ultimi anni, grazie alla globalizzazione commerciale e ad una crescente richiesta di alimenti sempre più sicuri ed efficaci da un punto di vista salutistico e nutrizionale, la ricerca ha posto molta attenzione sul problema della conservabilità degli alimenti freschi, soprattutto per quanto riguarda il prolungamento della shelf-life e il miglioramento delle loro caratteristiche organolettiche, salutistiche e nutrizionali.
Nel settore del packaging numerose ricerche hanno portato alla scoperta di nuovi materiali adatti all’uso nei cosiddetti edible coatings, cioè rivestimenti edibili che consentano di assicurare la freschezza di un alimento e la sua sicurezza nel tempo.
Gli edible coatings sono speciali polimeri in grado di formare una pellicola che può rivestire frutta e verdure fresche allo stesso modo di una pellicola sintetica. La novità di questi composti è che sono edibili, atossici e anallergici e possono quindi essere ingeriti senza rischi per il consumatore e consentire di ridurre notevolmente l’impatto ambientale in rifiuti. Oltre a sostituire le funzioni meccaniche di rivestimento di una pellicola alimentare, gli edible coatings possono essere usati come carriers per alcuni additivi che possono migliorare le qualità nutrizionali (es. vitamine, antiossidanti), organolettiche (es. aromi) o la sicurezza (agenti antimicrobici) degli alimenti.
Scopo di questa tesi è il confronto di due tipi di polimeri usati nell’edible coating: il chitosano, già ampiamente studiato a questo scopo e la gelatina di collagene, di cui esistono scarsi dati sperimentali.
A questo scopo sono state confrontate soluzioni all’1,5% dei due polimeri, sia pure che arricchite con concentrazioni crescenti di un estratto di mirtillo ottenuto dalla liofilizzazione diretta del succo e ne è stata sperimentata l’efficacia antimicrobica e antiossidante. Il succo di mirtillo stesso è stato analizzato con dosaggio di polifenoli, flavonoidi e antocianine e, diluito in etanolo, è stato esaminato per attività antimicrobica e antiossidante.
L’attività antimicrobica è stata valutata su tre batteri Gram negativi rappresentati da Escherichia coli (ATCC 25922), Salmonella enterica Typhimurium (ATCC 14028) e Enterobacter aerogenes (ATCC 13048), e due batteri Gram positivi come Enterococcus faecalis (ATCC 29212) e Staphylococcus aureus (ATCC 25923), tutti facenti parte della della microflora intestinale umana, ma potenziali patogeni. L’attività antiossidante è stata valutata mediante il saggio del DPPH [2,2- diphenyl-1-picrylhydrazyl).
I dati sono stati espressi come media ± deviazione standard e le differenze tra campioni sono state valutate mediante test di Student e test ANOVA. Valori di p ≤ 0.05 sono stati considerati statisticamente significativi.
I test di attività antimicrobica hanno confermato per il chitosano puro un’eccellente attività sia su ceppi gram negativi che gram positivi, non potenziata dall’ arricchimento con succo di mirtillo. Diversamente, la gelatina di collagene non ha mostrato attività antimicrobica significativa, sia per i batteri gram negativi che gram positivi, anche in questo caso senza potenziamento dall’arricchimento con estratto di mirtillo.
Per quanto riguarda l’attività antiossidante, questa è stata rilevata nella soluzione pura sia di chitosano che di gelatina di collagene senza evidenti differenze ed in entrambi i casi le soluzioni arricchite con estratto di mirtillo hanno mostrato una maggiore attività rispetto alle soluzioni pure (p<0,05).
E’ stato scelto tra i due polimeri la gelatina di collagene per le prove di rivestimento dei frutti di pomodoro .
Campioni di pomodoro varietà Cerasiforme (ciliegino) sono stati rivestiti per un terzo con gelatina di collagene al 5%, un terzo con la medesima soluzione arricchita con estratto di mirtillo (1mg/ml) e un terzo non sono stati trattati come controllo. I frutti sono stati lasciati a temperatura ambiente per sette giorni per imitare la permanenza su un banco di vendita non refrigerato.
La parte restante dei frutti, conservata a -20°C, è stata omogenizzata e l’estratto ottenuto è stato utilizzato per la conta della carica batterica totale e dei batteri coliformi totali.
Su campioni prelevati all’inizio, al terzo e al settimo giorno rispettivamente, omogenizzati e liofilizzati è stata effettuata l’estrazione in metanolo all’ 80%, per isolare componenti antiossidanti e biologicamente attivi e, sugli estratti, sono stati effettuati dosaggi di carotenoidi, fenoli e flavonoidi e, successivamente, misurate le attività antiossidanti e antimicrobiche.
Al termine della settimana, l’osservazione diretta ha evidenziato un numero inferiore di frutti ammaccati (p<0,05) nei campioni trattati con pellicola di collagene. L’arricchimento con succo di mirtillo non ne ha prodotto miglioramenti significativi.
L’attività antiossidante è risultata maggiore e più stabile durante tutta l’osservazione nei frutti trattati con la gelatina di collagene rispetto ai controlli (p<0,05) e non sono state riscontrate differenze tra il trattamento con la gelatina pura rispetto a quella arricchita con estratto di mirtillo. Analogamente la concentrazione di fenoli e flavonoidi all’interno dei frutti trattati con gelatina di collagene è risultata maggiore rispetto ai controlli (p<0,01) senza incremento significativo con l’arricchimento con estratto di mirtillo.
Per quanto riguarda la concentrazione di carotenoidi (licopene, luteina e beta carotene), questa si è mantenuta stabile durante tutto il tempo di conservazione in tutti i campioni, senza differenze significative tra campioni trattati e controlli.
L’attività antimicrobica degli estratti dei frutti di pomodoro si è rivelata molto elevata per tutti i campioni, sia trattati che non, a tutti i tempi di conservazione, evidenziando come la presenza dell’edible coating non abbia aumentato in maniera rilevabile l’attività antimicrobica intrinseca già nota come molto elevata dei frutti di pomodoro.
Infine, per quanto riguarda i saggi di attività antimicrobica sugli estratti di pomodoro conservati a - 20°, è emerso che i frutti trattati con il gel di collagene arricchito con estratto di mirtillo sono risultati meno contaminati dalla presenza di batteri e in particolare di coliformi rispetto a tutti gli altri campioni (p<0,05).
Conclusioni. I risultati degli esperimenti riportati in questa tesi indicano che la gelatina di collagene può essere utilmente impiegata come edible coating e che la presenza di un arricchimento con estratto di mirtillo, mentre non influisce significativamente sull’attività antiossidante dei frutti e sulla loro capacità antimicrobica, protegge più efficacemente quest’ultimi dalle contaminazioni batteriche durante il periodo di conservazione.