Un nuovo materiale per il confezionamento dei frutti di bosco prodotto dal PET riciclato

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Nel frutti di bosco, il più grande inconveniente post-raccolta è la muffa grigia causata dalla Botrytis cinerea. Questa muffa comporta un notevole danno economico, perché provoca perdite significative dei frutti di bosco dopo il raccolto e rappresenta un grande ostacolo allo stoccaggio e al trasporto del prodotto a lunga distanza. Il controllo della muffa grigia è importante non solo a temperatura ambiente ma anche durante la conservazione al freddo, perché anche a basse temperature può svilupparsi e diffondersi rapidamente nella confezione. Normalmente la muffa grigia si combatte con l’applicazione di prodotti fungicidi, tuttavia, data la forte domanda di alimenti minimamente trasformati, senza conservanti o residui chimici, sempre maggiori sforzi si sono concentrati nella ricerca di soluzioni alternative, al fine di ridurre l’uso dei fungicidi. Infatti attualmente lo sviluppo di materiali attivi con proprietà tali da prolungare il tempo di conservazione e la sicurezza degli alimenti confezionati è una delle attività di ricerca più attive nel mondo. L’uso di imballaggi attivi antimicotici in cui i conservanti rimangono nel materiale è una possibile soluzione per controllare la crescita dei microrganismi patogeni nei frutti di bosco durante la conservazione, la movimentazione e il trasporto; inoltre, una volta aperta la confezione, la pellicola antimicrobica non perde la sua attività ma continua a “proteggere” il prodotto. In questo modo, il cibo è più sano perché è privo di conservanti, ma allo stesso tempo mantiene tutte le sue buone proprietà, compresa la sicurezza. In generale, un imballaggio antimicrobico può prolungare il tempo di conservazione e la sicurezza degli alimenti impedendo o rallentando la crescita di microrganismi patogeni che li possono alterare. Quali sono i componenti di questi tipi di imballaggio? Recentemente è stato pubblicato un articolo (M. P. Junqueira-Gonçalves et al., 2013), che descrive la messa a punto di un materiale da imballaggio con proprietà antimicrobiche per la conservazione dei frutti di bosco. Questo materiale in forma di pellicola è stato preparato per estrusione del polietilene tereftalato (PET) riciclato, cui è stato aggiunto successivamente del sorbato di potassio, quindi la pellicola estrusa è stata termo-formata a dare una confezione finale. Sono stati prodotti anche alcuni campioni di materiale senza sorbato di potassio, in modo tale da avere una base di riferimento. I materiali prodotti sono stati infine testati contro la Botrytis cinerea, un microrganismo che normalmente rovina i frutti di bosco. Il PET è il materiale di imballaggio più comunemente usato in tutto il mondo per la conservazione dei frutti di bosco.

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L’uso alimentare del PET riciclato si sta sempre più diffondendo grazie alla disponibilità di sofisticati processi di decontaminazione. Attualmente il PET riciclato è approvato dalla FDA (Food and Drug Administration) per l’uso a contatto con la frutta fresca. Il PET riciclato utilizzato in questo studio è stato fornito dalla Typack SA (Cile), una società che è certificata ISO 9001:2008 per tutti i processi ed è autorizzata dalla FDA per gestire il PET riciclato ed esportarlo in Europa e negli Stati Uniti. L’articolo sopra citato è il primo che descrive l’incorporazione del sorbato di potassio nel PET. Il sorbato di potassio appartiene alla categoria dei sali inorganici, che in generale inibiscono i microrganismi patogeni responsabili dei danni post-raccolta e vengono utilizzati come parte di una strategia sostenibile di gestione dei parassiti. In particolare, il sorbato di potassio è approvato per l’uso alimentare dalla JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) ed è considerato un buon agente antimicotico a causa di diverse proprietà, tra cui: i) la sua efficacia contro le muffe comuni, ii) la sua sicurezza, essendo un additivo GRAS (generally recognize as safe) e iii) il suo punto di fusione (circa 269 °C), che è compatibile con quello del PET (circa 245 – 250 °C). Nello studio citato, sono stati prodotti imballaggi in PET riciclato estruso contenenti fino al 4,0 % in peso di sorbato di potassio. L’aggiunta del sale introduce nel PET estruso una colorazione gialla, che aumenta con la concentrazione del sale aggiunto; la differenza è stata chiaramente osservata in tutti i parametri di colore per l’imballaggio attivo in confronto con il materiale senza il sale. L’efficacia antifungina contro la Botrytis cinerea dell’imballaggio attivo contenente il sorbato di potassio al 2,5 e 4,0 % in peso è stata determinata mediante il metodo di diffusione dell’agar, utilizzando cioè l’agar formato dal destrosio di patata. L’agar è un polisaccaride comunemente usato come terreno di coltura per i microorganismi.

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Per questo test, l’agar è stata posto in capsule di Petri, al centro delle quali è stato posizionato un disco di agar contenente un sottile micelio di Botrytis cinerea. Dopo un’incubazione di 3 giorni a 25 °C, in ogni capsula di Petri sono stati distribuiti tutto intorno all’agar quattro dischi tagliati dal materiale estruso; il posizionamento è stato effettuato con estrema cautela in modo tale da non introdurre contaminazioni durante la manipolazione. La capsula è stata incubata a 25 °C per 5 giorni ed è stata osservata l’area di crescita dei microrganismi. Con questo test, si è evidenziato che il sorbato di potassio ha un effetto inibitorio contro la Botrytis cinerea. È stato trovato inoltre che il grado di inibizione della crescita fungina aumenta con la concentrazione di sorbato e raggiunge la massima efficacia con il sorbato al 4,0%. La migrazione specifica del sorbato di potassio aggiunto alla matrice di PET è stata determinata in base al Regolamento Comunitario N. 10/2011 per i materiali e gli oggetti di plastica destinati ad entrare in contatto con gli alimenti, ed è risultato essere ben entro la soglia di conformità indicata dalla legislazione alimentare della JECFA, il che garantisce la sicurezza di questo materiale attivo. Purtroppo alcune proprietà del materiale, come quelle ottiche già citate in precedenza e quelle meccaniche, sono state significativamente modificate in seguito all’aggiunta di sorbato di potassio al 4,0% in peso. Per esempio, oltre alla colorazione gialla, l’aggiunta altera significativamente la resistenza alla compressione dinamica e favorisce anche la cristallizzazione del PET fungendo da agente nucleante. Siccome però queste alterazioni non sono così importanti da compromettere l’utilizzo del materiale, quindi considerando i vantaggi derivanti dalla facilità di preparazione, dall’utilizzo di materiali riciclati e dall’efficacia contro i microorganismi, questo materiale può essere considerato senz’altro promettente per prolungare il tempo di conservazione dei frutti di bosco.

Bibliografia
M. P. Junqueira-Gonçalves et al., Food Control 33, 2013, 455