Riassunto analitico
Il presente lavoro di tesi ha avuto come obiettivo il miglioramento di carte ad uso alimentare in relazione alla barriera al vapore acqueo e alla resistenza ai grassi.
Allo stato attuale, la maggior parte delle carte con elevate performance utilizzate nel settore della gastronomia sono carte politenate e fluorinate. Il problema principale è legato al fine vita di queste carte, poiché in genere non possono essere riciclate assieme alla carta o smaltite con la frazione organica. Pertanto, l’obiettivo del miglioramento è stato perseguito mediante applicazione sulla carta di rivestimenti compostabili. In particolare, sono stati applicati su carta diversi rivestimenti a base di poliidrossibutirrato-co-valerato (PHBV), applicato a diversi spessori sia come mono-strato che come doppio strato, valutandone, per confronto con la carta non rivestita e con un campione di carta politenata commerciale, le proprietà di resistenza al vapore acqueo e agli oli e grassi mediante metodi standardizzati.
I principali risultati di questo studio hanno dimostrato come, a parità di spessore applicato, le proprietà diffusionali, quali la permeabilità al vapor d’acqua e agli oli e grassi, siano progressivamente ridotte, di conseguenza migliorate, quando il rivestimento è applicato come doppio strato. Inoltre, come atteso, le performance sono aumentate con lo spessore del rivestimento. Un risultato di particolare interesse è stato rappresentato dal valore di permeabilità al vapore acqueo della carta rivestita con due strati dello spessore di 80 µm di PHBV. Tale provino si è, infatti, rivelato quello con una maggiore resistenza alla diffusione del vapore acqueo, addirittura più elevata rispetto al campione commerciale.
Un altro obiettivo del lavoro di tesi ha riguardato la valutazione dell’attività antimicrobica, sia in vitro che in una prova condotta con un alimento, di rivestimenti di PHBV contenenti l’antimicrobico lauroil etil arginato (LAE), nei confronti di una muffa alterante isolata da formaggio (Penicillium spp). I risultati hanno consentito di dimostrare che il rivestimento costituito da un doppio strato di PHBV arricchito con LAE è efficace nell’inibire lo sviluppo della muffa alterante. Tuttavia, l’aggiunta di LAE ha comportato una lieve modifica delle proprietà diffusionali. Questo probabilmente è stato dovuto all’aggiunta simultanea di glicerolo contenuto nel formulato commerciale di LAE.
Il presente lavoro pone le basi per ulteriori sviluppi e per l’applicazione di rivestimenti compostabili per carte ad uso alimentare nei settori di gastronomia, macelleria, pescheria e panetteria.
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Abstract
The present study aims to improve food paper qualities in relation to water vapor barrier and fats resistance.
At present, most of the high performance papers used in gastronomy sector are poly-coated and fluorinated papers. The main problem is related to the end-of-life of these package, since generally they cannot be recycled together with paper or disposed of with the organic fraction. Therefore, the improving goal was pursued by applying compostable coatings on paper. In particular, various coatings based on polyhydroxybutyrate-co-valerate (PHBV) were applied to paper, applied to different thicknesses both as single-layer and as double layer, evaluating, by comparison with the uncoated paper and with a sample of commercial polythene paper, the properties of resistance to water vapor and to oils and fats by standardized methods.
The main results of this study showed how, with the same thickness applied, the diffusion properties, such as permeability to water vapor and to oils and fats, are progressively reduced, consequently improved, when the coating is applied as a double layer. Furthermore, as expected, the performances increased with the thickness of the coating. A particularly interesting result was represented by the water vapor permeability value of the paper coated with two layers of PHBV of 80 µm. In fact, this sample proved to be the one with the greatest resistance to water vapor diffusion, even higher than the commercial sample.
Another goal of this thesis concerned the evaluation of antimicrobial activity, both in vitro and in a test conducted with food, of PHBV coatings containing the antimicrobial lauroyl ethyl arginate (LAE), against an isolated spoilage mold from cheese (Penicillium spp). The results demonstrated that the coating consisting of a double layer of PHBV enriched with LAE is good at inhibiting the development of altering mold. However, the addition of LAE resulted in a slight modification of the diffusion properties. This was probably due to the simultaneous addition of glycerol contained in the commercial formulation of LAE.
This work lays the foundations for further developments and for the application of compostable coatings for food paper used in gastronomy, butchery, fishmonger and bakery sectors.
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