La cannella come componente dei materiali da imballaggio alimentari

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Negli ultimi anni ci sono stati notevoli innovazioni nella produzione delle pellicole polimeriche per imballaggio grazie all’incorporazione di agenti antimicrobici che migliorano la conservazione degli alimenti. In questo ambito un’opzione interessante è rappresentata dall’incorporazione degli oli essenziali (essential oils, EO), che possiedono un’attività antimicrobica ad ampio spettro e sono classificati come aromi dall’Unione europea e come GRAS (Generally Recognized As Safe) dalla Food and Drug Administration statunitense. In generale, gli EO sono liquidi volatili oleosi ottenuti dalle piante e contengono molte diverse sostanze, in alcuni casi anche fino a sessanta singole componenti; la loro attività antimicrobica è determinata dalla loro composizione, in particolare dalla presenza di composti fenolici e per questo motivo gli oli di chiodi di garofano, timo, cannella, rosmarino e salvia sono particolarmente efficaci contro i microrganismi. L’aggiunta diretta degli oli essenziali ai cibi ne influenza le caratteristiche sensoriali e quindi nel campo del packaging alimentare si preferisce incorporare gli oli essenziali nelle pellicole polimeriche a dare imballaggi “attivi” in cui l’agente incorporato può essere sia liberato dal materiale di confezionamento sulla superficie del prodotto durante tutto il tempo di conservazione del prodotto oppure può interagire con l’atmosfera all’interno della confezione. Per questi materiali da imballaggio, lo studio delle proprietà meccaniche e strutturali con particolare riferimento alla resistenza a massimo carico e all’allungamento a rottura è molto importante in vista del loro utilizzo commerciale e quindi vengono studiati di frequente gli effetti dell’incorporazione degli EO sulle proprietà delle matrici polimeriche. Un’altra caratteristica importante di questi materiali che viene solitamente studiata è la proprietà barriera al vapore acqueo, particolarmente importante per l’imballaggio dei prodotti alimentari sensibili all’umidità. Di seguito verranno descritte la preparazione e le proprietà di materiali innovativi in cui l’EO di cannella (Cinnamomum zeylanicum) è stato incorporato nel chitosano, nel polipropilene e nella carta. Le proprietà antibatteriche e meccaniche di un nuovo materiale biodegradabile a base di chitosano con incorporato olio essenziale di cannella sono state studiate presso l’Università di Teheran (M. H. Hosseini et al., 2009, 727;  2010, 161). Il chitosano è la secondo biopolimero naturale più abbondante in natura dopo la cellulosa, ed è molto diffuso negli organismi viventi come crostacei, insetti e funghi. Si tratta di un polimero non tossico, biodegradabile e biocompatibile, molto usato quindi per formare pellicole per imballaggio alimentare. Le pellicole a base di chitosano presentano eccellenti proprietà di barriera all’ossigeno, ma purtroppo hanno scarse proprietà barriera all’umidità, a causa della loro natura idrofila. I risultati di questo studio hanno mostrato che l’incorporazione dell’olio di cannella nel chitosano migliora le proprietà antibatteriche già possedute dal chitosano, con un’efficacia maggiore contro i batteri gram-positivi rispetto ai gram-negativi. Le proprietà meccaniche di queste pellicole sono migliori di quelle del chitosano non incorporato, con un aumento della resistenza alla trazione e dell’allungamento a rottura e la sensibilità del chitosano all’umidità viene ridotta dall’ incorporazione della cannella, come dimostrato dal fatto le pellicole mostrano una diminuzione in contenuto di umidità, solubilità in acqua e permeabilità al vapore acqueo. Pertanto, le pellicole preparate potrebbero essere molto utili per la conservazione di alimenti come il pesce e il pollame, che hanno un elevato contenuto di acqua che provoca la rottura delle pellicole che li avvolgono. Un altro studio si è focalizzato sull’incorporazione della cannella nel polipropilene microperforato a formare un nuovo materiale antimicrobico attivo, adatto alla conservazione dei prodotti da forno (L. Gutierrez, 2009, 92). I prodotti da forno vengono comunemente degradati per la presenza di funghi, che producono micotossine e composti allergizzanti e pertanto sono responsabili del deterioramento sia dell’aspetto dei prodotti sia del loro sapore. Attualmente, per estendere il tempo di conservazione dei prodotti da forno vengono usati sia l’acido sorbico sia il confezionamento in atmosfera modificata (MAP). Oltre a questi, per controllare la crescita microbica nel pane sono stati proposti anche l’uso della luce ultravioletta e il confezionamento asettico. Oggi i consumatori preferiscono i prodotti privi di conservanti, pertanto la sfida che l’industria alimentare deve affrontare è quella di soddisfare questa esigenza con la minima variazione nella qualità del cibo e la massima sicurezza. Anche in questo campo quindi il packaging attivo è un’alternativa molto interessante e lo sviluppo di materiali attivi per migliorare il tempo di conservazione e la sicurezza dei prodotti alimentari è oggi una delle attività di ricerca più impegnative. Pertanto, i due principali obiettivi di questi studio sono stati: primo, testare l’utilità del film sviluppato per la conservazione di un prodotto da forno complesso, non meglio specificato; secondo, valutare le caratteristiche sensoriali del prodotto confezionato e rilevare potenziali inconvenienti non correlati con la qualità oggettiva del prodotto ma con la percezione soggettiva delle sue qualità. Per questo studio sono stati utilizzati in totale 54 campioni di un prodotto da forno provenienti da lotti differenti. I risultati ottenuti hanno mostrato che l’uso dell’ imballaggio attivo a base di polipropilene con cannella incorporata fa aumentare fino a più di tre volte, da 3 a 10 giorni, il tempo di conservazione del prodotto da forno, mantenendo inalterati i livelli di qualità e sicurezza iniziali, evidenziati anche dalla valutazione sensoriale. Quindi, questo studio è un buon esempio di progettazione, sviluppo e sperimentazione di un imballaggio attivo che può essere usato per conservare qualsiasi prodotto da forno e che, si spera, sarà commercializzato nel prossimo futuro. L’uso di oli essenziali come agenti antifungini in alternativa ai fungicidi di sintesi è stato sperimentato anche nella carta P. J. P. Espitia et al. (2011, 199), i quali hanno sviluppato un nuovo packaging attivo a base di carta rivestita con un emulsione di cellulosa in cui è stato incorporato il 20% di olio essenziale di cannella. I risultati ottenuti indicano che questo materiale può trovare una potenziale applicazione come imballaggio attivo, anche perché l’incorporazione non modifica né le proprietà meccaniche né le proprietà barriera del materiale iniziale.

Bibliografia

M. H. Hosseini et al., Journal of Food Processing and Preservation 33, 2009, 727

M. H. Hosseini et al., Food Chemistry 122, 2010, 161

L. Gutierrez, Trends in Food Science & Technology 20, 2009, 92

P. J. P. Espitia et al., Macromolecular Symposia, 299/300, 2011, 199

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