Riassunto analitico
L’obiettivo del presente progetto di ricerca è l’individuazione di soluzioni innovative nel campo dell’imballaggio alimentare, in particolare la preparazione industriale e la caratterizzazione di imballaggi attivi: sistemi per il rilascio controllato di molecole attive, atte a proteggere e ad estendere il tempo di vita a scaffale (shelf life) dei prodotti alimentari.
Il progetto è nato dalla collaborazione di COOPBOX Group spa, azienda leader nel settore dell’imballaggio alimentare, con l’Università di Modena e Reggio Emilia, Dipartimento di Scienze della Vita.
Partendo dall’esperienza pluridecennale di COOPBOX, sono state fatte diverse prove al fine di modificare i vassoi, i liner da laminazione e i film per la chiusura/saldatura in modo da ottenere un imballaggio interamente antimicrobico.
L’obiettivo è quello di ottenere soluzioni adatte ai diversi settori del mercato alimentare fresco, caratterizzati da vite di scaffale brevi e alte percentuali di scarti.
Sono quindi stati analizzati due segmenti di applicazione: il mercato dei frutti rossi e il mercato della carne.
I frutti rossi, tra cui spiccano fragole, lamponi e mirtilli, sono molto apprezzati dai consumatori in virtù delle loro proprietà nutrizionali, ma subiscono un deterioramento molto rapido.
Questi frutti necessitano di un imballaggio, in modo da evitare danni dovuti alla manipolazione, e sono caratterizzati da una vita di scaffale molto breve, nell’ordine di qualche giorno. L’imballaggio standard consiste in una vaschetta con coperchio incernierato in PET, a volte con incollato sul fondo un assorbente a seconda della percentuale di perdita della componente acquosa del frutto. In questa tesi si è trattata l’applicazione di diversi additivi antifungini:: il sorbato di potassio (KS) e l’acido salicilico (filler industriale A6B6).
Le prove sono state eseguite considerando come frutto-campione le fragole, in quanto diversamente dagli altri frutti rossi permettono una maggiore replicabilità delle condizioni sperimentali e dei risultati ottenuti.
Si è tentata l’applicazione delle sostanze attive sugli assorbenti e sulla superficie plastica tramite coating e i materiali ottenuti hanno permesso di prolungare la vita a scaffale degli alimenti di due giorni. Questo è da considerare come un buon risultato visti i brevi tempi di vita dei frutti in oggetto.
Come nel caso del mercato frutti rossi, anche quello della carne è strettamente correlato al settore degli imballaggi, poiché spesso la carne viene confezionata con assorbenti e utilizzando atmosfere protettive (MAP) in modo da prolungarne la shelf life. Come nel caso dei frutti rossi, come “base di plastica” è stato utilizzato un vassoio in PET riciclato da post-consumo (PCR-PET).
Utilizzando l’opportuna tipologia di packaging, il tempo di vita a scaffale standard per la carne rossa è nell’ordine di una settimana, mentre per la carne bianca (ad esempio pollame) può arrivare a dieci, dodici giorni.
L’obiettivo dell’utilizzo di un additivo antimicrobico non è quello di prolungarne ulteriormente la shelf life, ma di garantire migliori condizioni sensoriali e microbiologiche dell’alimento alla fine del tempo utile. Infatti, una shelf life troppo lunga potrebbe essere percepita dal consumatore finale come qualcosa di artefatto, non naturale.
Per questa applicazione si sono studiati coating a base di acido benzoico (filler industriale N6O6) e con Ethyl Lauroyl Arginate (LAE).
Tali sostanze, così come quelle scelte nel campo dei frutti rossi, non agiscono esclusivamente per contatto, ma anche per diffusione nello spazio di testa.
I risultati ottenuti tuttavia non sono ancora molto chiari e quindi il progetto di ricerca deve essere portato avanti al fine di capire quale sia la soluzione più idonea al settore della carne fresca.
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Abstract
The purpose of the overall research project is to investigate innovative food packaging solutions, in particular the preparation and characterization of active food packaging materials: systems for controlled release of active molecules, act to protect and extend the shelf life of food products. The main goal is to implement a process feasible in an industrial setting.
This project was born from the collaboration of COOPBOX Group spa, a leader company in the food packaging, with the University of Modena and Reggio Emilia, Dept. of Life Sciences.
Starting from the know-how of COOPBOX on packaging materials, several trials have been done to modify trays, lidding films or top seal films to obtain an active antimicrobial packaging.
The focus is to obtain an antimicrobial packaging that can be used in different sectors of fresh food market, characterized by short shelf life and high percentage of food waste.
Two different fields of application have been investigated: the red fruit-berries market and the meat market, both belonging to the fresh food market area.
Fruit berries including strawberries, raspberries and blueberries are among the most popular fruit worldwide, but they are high perishable. They need to be packed in order to avoid mechanical injuries and they are characterized by short shelf life, round few days. The standard pack consists in PET clamshell, sometimes with absorbing pad depending by the water loss percentage of the considered berry. The thesis focus on the application of different antifungal additives: potassium sorbate (KS) and salicylic acid (A6B6 filler). Several trials have been done on strawberries in different conditions of storage temperature, because this kind of fruit permits a better replicability of the testing conditions and of results. Application on absorbing pad and coating on the PET surface have been investigated. The obtained coated plastic materials permits to prolong the shelf life of strawberries of two days and this is a good result considering the very short shelf life of these fruits.
As the red fruit-berries market, also the meat market is strictly connected to the packaging sector, because meat is very often packed with absorbing pads and using protective atmosphere (MAP) in order to prolong shelf life.
As in the case of fresh berries, post-consumer recycled PET trays (PCR-PET) have been used as “plastic base” to apply the antimicrobial treatment.
Using a suitable kind of packaging, standard shelf life of red meat may be of seven days, while the one of white meat (i.g. poultry) may be of ten-twelve days. The objective of using an antimicrobial additive on the packaging surface is not to prolong the shelf life, but to guarantee better sensorial and microbiological conditions of the considered food at the end of shelf life. A too long shelf life may be read by the final customers as something not natural, an artificial expedient.
For fresh meat application, coating of the PCR-PET surface with benzoic acid (N6O6 filler) and with Ethyl Lauroyl Arginate (LAE) have been studied to evaluate the antimicrobial activity.
These substances, as the ones used for red berries, may work not only by direct contact with the packed food, but also by diffusion in the head-space. Results with fresh meat were not so good and clear as the ones obtained with fresh berries and the right solution has not be still found. The research project is going ahead in order to understand how to obtain a solution that may be proposed to the final customer.
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