Controllo delle contaminazioni microbiche e dei fenomeni di ossidazione dei lipidi

Sistemi di packaging attivo contenenti chiosan e acidi organici (in forma nanoparticellare e non) per il controllo delle contaminazioni microbiche negli alimenti.

La domanda per alimenti di qualità sempre più vicina a quella dei prodotti freschi è in continua crescita sia da parte dei consumatori, sia da parte dei commercianti. Di conseguenza, anche l’interesse per nuovi sistemi di confezionamento attivo o intelligente è in aumento dal momento che possono soddisfare tale domanda in modo efficace ed economico. In questo contesto, in uno studio recente, effettuato da un gruppo di ricercatori irlandesi (Cruz-Romero et al., 2013), viene valutata l’attività antimicrobica di alcuni sistemi di confezionamento innovativi a base di chitosan (a basso, LMW, e medio, MMW perso molecolare) e di acidi organici (acido benzoico, acido sorbico e loro equivalenti in forma nanoparticellare). Come confronto, è stata determinata anche la performance di miscele di acidi organici commerciali (Miscela 1 e Miscela 2) impiegate come rivestimento di prodotti di carne. I risultati dimostrano che entrambe le tipologie di chitosan (LMW ed MMW) presentano la capacità antimicrobica più elevata nei confronti di tutte le colture microbiche testate (Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus e Pseudomonas fluorescens), con valori MIC (concentrazione minima inibitoria) nell’intervallo compreso tra 0.010 e 0.015% w/v. È stato, inoltre, osservato che il peso molecolare del chitosan ne influenza la performance (l’attività antimicrobica aumenta al diminuire del peso molecolare). L’attività antimicrobica degli acidi organici aumenta significativamente utilizzando i composti in forma nanoparticellare: ad esempio, il valore MIC medio dell’acido sorbico è pari a 0.323% w/v, mentre quello dell’equivalente nanoparticellare è pari a 0.063% w/v. Gli autori attribuiscono questo risultato al fatto che gli acidi quando ridotti ad una scala nano esercitano maggiori interazioni con le cellule batteriche rispetto alla forma tradizionale in soluzione. Concludendo, i risultati ottenuti sono particolarmente interessanti poiché fino ad oggi la maggior parte dei sistemi di confezionamento a base di nanoparticelle contiene sostanze che possono essere inaccettabili dal punto di vista della sicurezza alimentare, come i metalli.

Sistemi di packaging attivo a base di chelanti di ferro per il controllo dell’ossidazione dei lipidi
L’ossidazione dei lipidi è un fenomeno indesiderato che influenza fortemente la shelf-life dei prodotti alimentari, soprattutto di alcune categorie come le emulsioni (salse, dessert ed altro). I chelanti di metalli sono sostanze comunemente utilizzate per inibire i fenomeni ossidativi favoriti dalla presenza del ferro, ma l’interesse di rimuovere questi additivi dalla formulazione degli alimenti è sempre più forte. In uno studio recente, effettuato da un gruppo di ricercatori statunitensi (Tian et al., 2013), viene sviluppato e testato un sistema di confezionamento attivo a base di acido poli-idrossammico (PHA) e di polipropilene (PP). Durante la sperimentazione è stata valutata la capacità di questo film (PP-g-PHA) nel chelare il ferro, valutandone le caratteristiche chimiche e l’intensità del colore prima e dopo la chelazione. I risultati evidenziano che, in confronto a quanto osservato in soluzioni di Fe3+ libero, il film è in grado di mantenere circa il 50% della sua attività in soluzioni di ferro e di NTA (acido nitrilotriacetico) e circa il 30% in soluzioni di ferro e di acido citrico. Successivamente, il film è stato testato su un’emulsione modello a pH 3.0. I risultati dimostrano che l’efficacia del sistema PP-g-PHA nel prevenire la formazione di composti di ossidazione volatili è superiore se confrontata a quella dell’acido etilendiamminotetraacetico (EDTA). Le analisi delle dimensioni delle particelle e della carica delle singole goccioline dell’emulsione dimostrano che il film PP-g-PHA non esercita effetti indesiderati sulla stabilità del prodotto. Infine, mediante spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier è stato possibile osservare che il sistema è caratterizzato da una natura non migratoria. Concludendo, gli autori sostengono che il sistema di confezionamento attivo proposto nello studio costituisce una valida alternativa agli additivi chimici impiegati per controllare i fenomeni di ossidazione in emulsioni alimentari.

Riferimenti bibliografici
M.C. Cruz-Romero et al., Food Control, 34, 2013, 393-397
F. Tian et al., Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61, 2013, 12397-12404

Danilo Balbi