Active packaging con antimicrobici naturali

The most important functions of food packaging are to contain, protect, promote and facilitate the use of foods. Nowadays packaging is an evolving concept, able to respond to the changing market, business and consumer requirements. This is the background in which we can include the development of active packaging: materials intended to be applied for extending the shelf-life or to maintain or improve the characteristics of packaged food; these packages are designed to incorporate components that would release or absorb substances into or from the packaged food or the environment surrounding it ( Reg. (CE) 450/2009). They reflect consumer's needs for products with a long shelf-life, ready to eat and that are at the same time fresh and with the same organoleptic characteristics at the origin of production. One of the most important aspect to achieve these goals is to control the development and growth of spoilage and pathogenic microorganism. The aim of this thesis is therefore to review uses of active packaging with natural antimicrobial agents focusing on active packaging with essential oils, bacteriocins, enzymes and chitosan. These active substances, except for chitosan, were already used as preservatives directly added to food. In comparison with this practice the direct inclusion of these substances in packaging has the advantage of allowing their gradual release, ensuring a prolonged effect over time and the advantage of avoiding their inactivation due to the interactions with food ingredients. According to scientific data collected, active packaging seem to be effective against most of the tested microorganisms inoculated into different food (fruit, cheese, fish, meat). However, more studies based on challenge test (evaluating different strains of the same bacterial species, and different scenarios considering changing storage temperature) would be necessary. Considering the importance of this new materials for the food industry also legal aspects should be implemented by European community. These could represent an important first step to produce active packaging with natural antimicrobial on large scale, currently still a future option.

Contenere, proteggere, comunicare, facilitare la fruibilità sono da sempre le principali funzioni attribuite al packaging, un concetto in continua evoluzione, pronto a rispondere alle mutevoli esigenze del mercato, delle aziende e dei consumatori. E' in quest'ottica che si inserisce lo sviluppo degli active packaging che, come indicato nello specifico Regolamento (CE) 450/2009 a essi dedicato, sono concepiti in modo da incorporare deliberatamente componenti che rilascino sostanze nel prodotto alimentare imballato o nel suo ambiente, o le assorbano dagli stessi al fine di prolungarne la conservabilità e/o mantenerne o migliorarne le condizioni. La necessità a cui rispondono i packaging innovativi è infatti la crescente richiesta da parte del mercato di prodotti con lunga shelf-life, pronti al consumo e che allo stesso tempo siano freschi e preservino le caratteristiche organolettiche originarie. Uno degli aspetti su cui è necessario focalizzarsi per raggiungere tali obiettivi è il controllo dello sviluppo e della crescita di microrganismi patogeni ed alteranti sull'alimento. Su questa linea di ricerca si collocano gli studi inerenti agli active packaging con antimicrobici naturali, oggetto del lavoro di tesi. Nello specifico è stato preso in considerazione l'utilizzo di oli essenziali, di batteriocine, di enzimi addizionati al packaging e del chitosano, polimero naturale intrinsecamente attivo. Tali principi attivi, ad esclusione del chitosano, erano già utilizzati come conservanti direttamente aggiunti agli alimenti, rispetto a questa pratica l'inclusione nel packaging ha il vantaggio di permettere il rilascio graduale della sostanza attiva garantendo un effetto prolungato nel tempo, nonché di ridurre la probabilità di inattivazione dovuta all'interazione con i costituenti dell'alimento. Dai dati raccolti in letteratura emerge come queste quattro tipologie, a livello di prove di laboratorio effettuate su diverse matrici alimentari (frutta, formaggio, pesce, carne), conducano in molti casi al controllo della flora microbica e al mantenimento delle caratteristiche organolettiche per tempi superiori rispetto agli imballaggi tradizionali. A partire da tali evidenze si dovrebbero mettere in atto studi più sistematici basati su challenge test, che vadano a valutare più ceppi microbici di una stessa specie e verificare l'efficacia dei packaging anche a diverse temperature di conservazione. Considerando l'interesse dell'industria per questo tipo di approccio, sarebbe necessario un ampliamento da parte del legislatore europeo dei regolamenti esistenti in materia, con particolare attenzione alla descrizione delle modalità di impiego, dei quantitativi massimi permessi e degli aspetti tossicologici delle sostanze impiegate. In questo modo si porrebbero le basi per la realizzazione su scala industriale di imballaggi innovativi, che ad oggi non vedono, a fronte di un elevato numero di pubblicazioni in materia, un egual numero di prodotti effettivamente commercializzati.