Packaging Alimentare sostenibile: semi di frutti rossi per migliorare la conservazione alimentare

Food waste is a global issue with significant negative impacts on the environment, economy, and society. In this context, the reuse of agri-food by-products represents a sustainable strategy to reduce waste and create added value. This thesis focuses on the development of an active and sustainable food packaging system through the use of bioactive extracts derived from fruit waste, specifically blackberries, raspberries, and currants. The fruit residues underwent an extraction process using ethanol maceration, followed by characterization of the bioactive components through high-performance liquid chromatography with diode array detection (UHPLC-DAD) and high-resolution mass spectrometry (UHPLC-HRMS). These analyses allowed for the quantification of total polyphenols in the three extracts and the identification of as many bioactive compounds as possible. The antioxidant potential of the extracts was assessed using the DPPH test, revealing a high radical-scavenging activity, which suggests their possible application in improving food preservation. The extracts were then incorporated into a cellulose-based polymeric film to create active packaging. The film was characterized using a spectrophotometric test to determine its antioxidant capacity, confirming its ability to reduce free radicals. To evaluate the packaging's effectiveness under real conditions, it was tested on a highly perishable food matrix, specifically pork meat, using the TBARS test to monitor lipid oxidation levels. The results demonstrated that packaging enriched with red fruit extracts can slow down oxidative processes, thereby extending the shelf life of food products. This study highlights the potential of using agri-food by-products in the production of innovative materials, offering an eco-friendly alternative to conventional plastic packaging and promoting a circular economy model. The integration of bioactive extracts into packaging materials could be an effective strategy to reduce food waste and enhance the environmental sustainability of the food sector.

Lo spreco alimentare è una problematica globale che impatta negativamente sull'ambiente, sull'economia e sulla società. In questo contesto, il riutilizzo degli scarti agroalimentari rappresenta una strategia sostenibile per ridurre i rifiuti e creare valore aggiunto. Questa tesi si concentra sullo sviluppo di un packaging alimentare attivo e sostenibile attraverso l'impiego di estratti bioattivi ricavati da scarti di frutti rossi (more, lamponi e ribes). Gli scarti sono stati sottoposti a un processo di estrazione mediante macerazione in etanolo, seguito da una caratterizzazione delle componenti bioattive tramite tecniche di cromatografia liquida ad alte prestazioni accoppiata a rivelazione spettrofotometrica (UHPLC-DAD) e spettrometria di massa ad alta risoluzione (UHPLC-HRMS). Rispettivamente, con queste analisi, è stato possibile determinare la quantità totale di polifenoli contenuta nei tre estratti e caratterizzare il maggior numero possibile di sostanze. Il potere antiossidante degli estratti è stato valutato attraverso il test del DPPH, evidenziando un’elevata attività radical-scavenging, che suggerisce un possibile utilizzo di questi estratti nel miglioramento della conservazione degli alimenti. Gli estratti sono stati quindi incorporati in un film polimerico a base di cellulosa per la realizzazione di un packaging attivo. La caratterizzazione del film ha incluso un test spettrofotometrico per determinare la capacità antiossidante del materiale, confermando la sua capacità di ridurre i radicali liberi. In seguito per testare l’efficacia del packaging in condizioni reali, è stata condotta un’applicazione su una matrice alimentare altamente deperibile, la carne suina, utilizzando il test TBARS per monitorare il livello di ossidazione lipidica. I risultati hanno dimostrato che il packaging arricchito con estratti di frutti rossi è in grado di rallentare i processi ossidativi, contribuendo così a prolungare la shelf-life degli alimenti. Questa ricerca evidenzia il potenziale dell’impiego di sottoprodotti agroalimentari nella produzione di materiali innovativi, proponendo un’alternativa ecologica ai tradizionali imballaggi in plastica e promuovendo un modello di economia circolare. L’integrazione di estratti bioattivi nei materiali da imballaggio potrebbe rappresentare una strategia efficace per ridurre lo spreco alimentare e migliorare la sostenibilità ambientale del settore alimentare.