Research on essential oils has grown significantly due to their promising applications in the food industry. Cinnamon essential oil contains antimicrobial properties due to bioactive compounds eugenol and cinnamic aldehyde, which alter microbial cell membrane permeability. However, their application is limited by their intense aroma, hydrophobicity and instability. Through nanotechnologies it’s possible to produce nano-emulsions able to protect the components of essential oils, increasing their stability and antimicrobial efficacy. Consumers show interest in natural preservation methods, but demand safety certification, affordable costs and clear information on allergens. Two studies were highlighted: one on muffins coated with cinnamon essential oil nano-emulsions, which showed improvements in preservation and overall quality during storage, and another concerning dried shrimps coated with a chitosan film and cinnamon essential oil nano-emulsions, which both inhibited oxidation and bacterial growth in the products. Despite the advantages, the industrial application of cinnamon essential oil nano-emulsions faces several challenges, including reduced antimicrobial efficacy in presence of high lipid content and high pH, high energy costs for production and loss of bioactive substances in edible films due to contact with water, and finally issues related to the intake of nanoparticles, the risks of which are not yet fully understood. In conclusion, while nanotechnologies for essential oils delivery promise significant benefits for food preservation, further research is needed to overcome the current challenges and make these technologies industrially practical.

La ricerca sugli oli essenziali è cresciuta significativamente per le loro promettenti applicazioni nel settore alimentare. L’olio essenziale di cannella possiede proprietà antimicrobiche grazie ai composti bioattivi eugenolo e aldeide cinnamica, che alterano la permeabilità della membrana cellulare microbica. Tuttavia, la loro applicazione è limitata dall'aroma intenso, idrofobicità e instabilità. La nanotecnologia permette di creare nano-emulsioni (NE) che proteggono i componenti degli oli essenziali, aumentandone la stabilità e l'efficacia antimicrobica. I consumatori mostrano interesse per metodi di conservazione naturali, ma richiedono certificazioni di sicurezza, costi accessibili e informazioni chiare sugli allergeni. Due studi sono stati evidenziati: uno sui muffin rivestiti con nano-emulsioni di olio essenziale di cannella, che hanno mostrato miglioramenti nella conservazione e qualità, e un altro sui gamberi essiccati rivestiti con un film di chitosano e nano-emulsioni di olio essenziale di cannella, che ha ritardato l'ossidazione e inibito la crescita batterica dei prodotti. Nonostante i vantaggi, l'applicazione industriale delle nano-emulsioni di olio essenziale di cannella deve affrontare diverse sfide, tra cui la ridotta efficacia antimicrobica in presenza di alti contenuti lipidici e pH elevati, costi energetici elevati per la produzione e la perdita di sostanze bioattive nei film edibili a contatto con l'acqua e infine problematiche legate all’assunzione delle nanoparticelle, i cui rischi non sono ancora pienamente compresi. In conclusione, mentre le nano-tecnologie per la somministrazione di oli essenziali promettono benefici significativi per la conservazione alimentare, ulteriori ricerche sono necessarie per superare le sfide attuali e rendere queste tecnologie praticabili a livello industriale.

Approcci Moderni Per L'applicazione Dell'olio Essenziale Di Cannella Nell'industria Alimentare: Le Nano-Emulsioni

FERRARA, MATILDE
2023/2024

Abstract

La ricerca sugli oli essenziali è cresciuta significativamente per le loro promettenti applicazioni nel settore alimentare. L’olio essenziale di cannella possiede proprietà antimicrobiche grazie ai composti bioattivi eugenolo e aldeide cinnamica, che alterano la permeabilità della membrana cellulare microbica. Tuttavia, la loro applicazione è limitata dall'aroma intenso, idrofobicità e instabilità. La nanotecnologia permette di creare nano-emulsioni (NE) che proteggono i componenti degli oli essenziali, aumentandone la stabilità e l'efficacia antimicrobica. I consumatori mostrano interesse per metodi di conservazione naturali, ma richiedono certificazioni di sicurezza, costi accessibili e informazioni chiare sugli allergeni. Due studi sono stati evidenziati: uno sui muffin rivestiti con nano-emulsioni di olio essenziale di cannella, che hanno mostrato miglioramenti nella conservazione e qualità, e un altro sui gamberi essiccati rivestiti con un film di chitosano e nano-emulsioni di olio essenziale di cannella, che ha ritardato l'ossidazione e inibito la crescita batterica dei prodotti. Nonostante i vantaggi, l'applicazione industriale delle nano-emulsioni di olio essenziale di cannella deve affrontare diverse sfide, tra cui la ridotta efficacia antimicrobica in presenza di alti contenuti lipidici e pH elevati, costi energetici elevati per la produzione e la perdita di sostanze bioattive nei film edibili a contatto con l'acqua e infine problematiche legate all’assunzione delle nanoparticelle, i cui rischi non sono ancora pienamente compresi. In conclusione, mentre le nano-tecnologie per la somministrazione di oli essenziali promettono benefici significativi per la conservazione alimentare, ulteriori ricerche sono necessarie per superare le sfide attuali e rendere queste tecnologie praticabili a livello industriale.
ITA
Research on essential oils has grown significantly due to their promising applications in the food industry. Cinnamon essential oil contains antimicrobial properties due to bioactive compounds eugenol and cinnamic aldehyde, which alter microbial cell membrane permeability. However, their application is limited by their intense aroma, hydrophobicity and instability. Through nanotechnologies it’s possible to produce nano-emulsions able to protect the components of essential oils, increasing their stability and antimicrobial efficacy. Consumers show interest in natural preservation methods, but demand safety certification, affordable costs and clear information on allergens. Two studies were highlighted: one on muffins coated with cinnamon essential oil nano-emulsions, which showed improvements in preservation and overall quality during storage, and another concerning dried shrimps coated with a chitosan film and cinnamon essential oil nano-emulsions, which both inhibited oxidation and bacterial growth in the products. Despite the advantages, the industrial application of cinnamon essential oil nano-emulsions faces several challenges, including reduced antimicrobial efficacy in presence of high lipid content and high pH, high energy costs for production and loss of bioactive substances in edible films due to contact with water, and finally issues related to the intake of nanoparticles, the risks of which are not yet fully understood. In conclusion, while nanotechnologies for essential oils delivery promise significant benefits for food preservation, further research is needed to overcome the current challenges and make these technologies industrially practical.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14240/157498