• bioactive compounds
• composti bioattivi
• conservazione post-raccolta
• edible coatings
• estrazione verde
• green extraction
• plant-based by-products
• post-harvest preservation
• rivestimenti edibili
• sostenibilità
• sottoprodotti vegetali
• sustainability

La crescente domanda globale di prodotti freschi impone l'adozione di strategie innovative per la conservazione post-raccolta, al fine di ridurre lo spreco alimentare e favorire la sostenibilità. Questo lavoro di tesi ha esplorato il potenziale di sottoprodotti di origine vegetale, in particolare crusca di grano e semi di canapa, per lo sviluppo di rivestimenti funzionali edibili destinati all'industria alimentare. I composti bioattivi sono stati estratti in modo convenzionale o utilizzando diverse tecniche green, tra cui l'estrazione assistita da ultrasuoni (UAE) e l'estrazione assistita da microonde (MAE), impiegando come solventi acqua ed etanolo al 50%. Gli estratti sono stati analizzati per la loro composizione fitochimica, l'attività antiossidante (tramite saggi FRAP, DPPH e ORAC) e le proprietà antimicrobiche, valutando l'efficacia contro microrganismi patogeni e opportunisti. L'estrazione assistita da microonde con etanolo al 50% a 70°C ha fornito i rendimenti più elevati, in particolare per la crusca di grano, superando in efficienza i metodi convenzionali. Gli estratti di crusca di grano hanno mostrato un'attività antimicrobica superiore rispetto agli estratti di semi di canapa. I rivestimenti funzionalizzati, contenenti questi composti bioattivi, sono stati testati per la citotossicità su cellule HT-29 utilizzando il saggio MTT. Tra le formulazioni valutate, solo i rivestimenti a base di Guar3gly1 non hanno alterato in modo significativo la vitalità cellulare. Tuttavia, l'aggiunta degli estratti bioattivi, a basse dosi, ha ridotto la citotossicità dei rivestimenti, probabilmente riducendo possibili effetti osmotici negativi. I rivestimenti arricchiti sono stati successivamente applicati a fragole fresche, dimostrando il loro potenziale nel prolungare la durata di conservazione e ridurre il deterioramento alimentare. Questi risultati evidenziano il valore dei sottoprodotti agroalimentari come risorse sostenibili per composti bioattivi, contribuendo agli obiettivi dell'economia circolare e a soluzioni innovative per la conservazione degli alimenti.

The growing global demand for fresh products necessitates the adoption of innovative strategies for post-harvest preservation, to reduce food waste and promote sustainability. This thesis work explored the potential of plant-based by-products, particularly wheat bran and hemp seeds, for the development of functional edible coatings for the food industry. Bioactive compounds were extracted using conventional methods or various green techniques, including ultrasound-assisted extraction (UAE) and microwave-assisted extraction (MAE), with water and 50% ethanol as solvents. The extracts were analyzed for their phytochemical composition, antioxidant activity (using FRAP, DPPH, and ORAC assays), and antimicrobial properties, assessing their effectiveness against both pathogenic and opportunistic microorganisms. Microwave-assisted extraction with 50% ethanol at 70°C provided the highest yields, particularly for wheat bran, surpassing the efficiency of conventional methods. Wheat bran extracts exhibited superior antimicrobial activity compared to hemp seed extracts. The functionalized coatings containing these bioactive compounds were tested for cytotoxicity on HT-29 cells using the MTT assay. Among the evaluated formulations, only the Guar3gly1-based coatings did not significantly alter cell viability. However, the addition of bioactive extracts at low doses reduced the cytotoxicity of the coatings, likely by mitigating potential osmotic negative effects. The enriched coatings were subsequently applied to fresh strawberries, demonstrating their potential to extend shelf life and reduce food spoilage. These results highlight the value of agri-food by-products as sustainable resources for bioactive compounds, contributing to the goals of a circular economy and providing innovative solutions for food preservation.