Realizzazione di un pad attivo ecosostenibile per prolungare la shelf-life dei prodotti ortofrutticoli

According to the Coldiretti study of 2021, the trade in fruit and vegetables has reached a historical record of 50 billion euros. We can therefore sense the economic interest aimed at these products and, given the huge exchange flows, the need to preserve and increase the shelf-life of these foods. In this thesis the objective is to create a packaging equipped with a "pad" obtained from green materials and activated with an extract of polyphenols obtained from waste matrices of the food industry. In particular, by exploiting the antimicrobial peculiarities of polyphenols, we try to reduce the deterioration of the fruit and vegetable products. The project consists of three phases. A first part that aims to obtain the extract rich in polyphenols. In this phase, a microwave extractor was used and the best extraction conditions were evaluated, varying time, power and water/matrix ratio. In addition, it was investigated whether the starting fruit could influence the operating conditions. The evaluation of the total polyphenols in the extract was determined by the Foulin-Ciocalteu method. In the second phase, the pad was made using electrospinning technique. The starting material is a maltodextrin (Glucidex 2) cross-linked with citric acid. The final material obtained is a nanofiber, from which pads of 1 dm2 were obtained. Subsequently these were impregnated with polyphenol extract at the desired concentration. For the impregnation, 3 ml of extract were used, which were placed on the fiber and a subsequent drying in a vetilated stove at 60 ° C for about 40-50 minutes. On the material obtained, the amount of total residual polyphenols was evaluated using the Foulin – Ciocalteu method. From the results obtained it is clear that a value of polyphenols equal to 60% of the expected real value is obtained. Finally, the last part of the project involves the application of pads inside a packaging for small fruits (raspberries). This part was performed at the DISAFA Department. The action of the pad was evaluated by putting it in contact with raspberries in closed recycled PET containers. The samples were kept at 4°C for 13 days and analyzed after 3, 6, 9, 13 days. On the fruits, the presence of mold, color, acidity, anthocyain, sugars and polyphenols was evaluated.

Secondo lo studio della Coldiretti del 2021 il commercio dei prodotti ortofrutticoli ha raggiunto il record storico pari a 50 mld di Euro. Si intuisce quindi l’interesse economico rivolto a tali prodotti e, dati gli ingenti flussi di scambio, la necessità di conservare e di aumentare la shelf-life di tali alimenti. In tale elaborato di tesi ci si pone come obiettivo la realizzazione un imballaggio munito di un “pad” ottenuto a partire da materiali green e attivato con un estratto di polifenoli ricavato da matrici di scarto dell’industria alimentare. In modo particolare, sfruttando le peculiarità antimicrobiche dei polifenoli si cerca di ridurre il deperimento dei suddetti prodotti ortofrutticoli. Il progetto consta di tre fasi. Una prima parte che punta ad ottenere l’estratto ricco di polifenoli. In tale fase si è utilizzato un estrattore a microonde e si è valutato quali fossero le migliori condizioni di estrazione, variando tempo, potenza e rapporto acqua/matrice. Inoltre, si è studiato se la frutta di partenza potesse influenzare le condizioni operative. La valutazione dei polifenoli totali nell’estratto è stata determinata mediante il metodo di Foulin-Ciocalteu. Nella seconda fase si è realizzato il pad mediante tecnica elettrospinning. Il materiale di partenza è una maltodestrina (Glucidex 2) reticolata con acido citrico. Il materiale finale ottenuto è una nanofibra, dalla quale si sono ricavati pad di 1 dm2. Successivamente questi sono stati impregnati con l’estratto di polifenoli alla concentrazione desiderata. Per l’impregnazione si sono utilizzati 3 ml di estratto che sono stati deposti sulla fibra e una successiva essiccazione in stufa ventilata a 60 °C per circa 40-50 minuti. Sul materiale ottenuto si è valutato il quantitativo di polifenoli totali residui utilizzando il metodo di Foulin – Ciocalteu. Dai risultati ottenuti si evince che si ottiene un valore di polifenoli pari al 60% del valore reale atteso. Infine, l’ultima parte del progetto prevede l’applicazione dei pad all’interno di un packaging per piccoli frutti (lamponi). Tale parte è stata eseguita presso il Dipartimento DISAFA. Si è valutata l’azione del pad mettendolo a contatto con i lamponi in contenitori di PET riciclato chiusi. I campioni sono stati tenuti a 4°C per 13 giorni analizzandoli dopo 3, 6, 9, 13 giorni. Sui frutti è stata valutata la presenza di muffe, colore, acidità, zuccheri, antociani e polifenoli.