Ricercatori cinesi sviluppano una pellicola biodegradabile che mantiene l'uva fresca più a lungo

Ricercatori in Cina hanno segnalato una nuova pellicola biodegradabile per la conservazione dell'uva che combina chitosano e amido di patata con ascorbato di calcio e nanoparticelle con nucleo d'oro e guscio d'argento, una miscela che, a loro dire, ha migliorato resistenza, resistenza all'acqua e prestazioni antimicrobiche rispetto alle versioni standard del materiale.

Lo studio è stato pubblicato martedì su npj Science of Food da scienziati della Chinese Academy of Agricultural Sciences, della Beijing Technology and Business University, della Southwest University e di altri centri di ricerca affiliati. Il team ha affermato che il lavoro affronta un problema comune nella ricerca sugli imballaggi alimentari: molte pellicole a base di chitosano mostrano potenzialità in laboratorio ma risultano carenti in stabilità, azione antibatterica e conservazione a lungo termine.

La pellicola è stata realizzata con quello che gli autori hanno descritto come un processo one-pot. Nel progetto, l'ascorbato di calcio svolge due funzioni. Agisce come reticolante ionico che aiuta a tenere insieme il materiale e contribuisce anche all'attività antiossidante e antimicrobica. Le nanoparticelle Au@Ag incorporate sono state aggiunte per rafforzare ulteriormente le proprietà funzionali della pellicola.

Secondo l'articolo, la pellicola modificata ha mostrato una resistenza alla trazione superiore rispetto alla pellicola base di chitosano-amido di patata, passando da 7.58 MPa a 8.76 MPa. Il suo tasso di trasmissione del vapore acqueo è sceso da 0.312 a 0.271 g·m−2·h−1, indicando una migliore resistenza al trasferimento di umidità. I ricercatori hanno inoltre riportato un'elevata stabilità all'acqua e un blocco di circa il 99% della luce ultravioletta.

Il team ha testato l'attività antiossidante utilizzando saggi di scavenging dei radicali ABTS e DPPH e ha affermato che la pellicola composita ha ottenuto risultati migliori rispetto alla pellicola di controllo a base di chitosano-amido. Nei test antibatterici, il materiale ha raggiunto un'inibizione del 100% contro Escherichia coli e Staphylococcus aureus, due batteri comunemente usati per valutare i materiali per la sicurezza alimentare.

La prova pratica si è concentrata sull'uva, un frutto altamente deperibile dopo la raccolta e vulnerabile alla perdita di umidità, alla crescita microbica e ai danni alla buccia durante lo stoccaggio e il trasporto. I ricercatori hanno affermato che la nuova pellicola aderiva bene alla superficie dell'uva grazie al suo minore angolo di contatto con l'acqua, che aumentava il contatto diretto e migliorava l'azione antimicrobica. In quelle prove di conservazione, l'uva avvolta con il nuovo film composito è durata più a lungo dell'uva coperta con il film commerciale in polietilene.

L'articolo presenta il materiale come una possibile alternativa agli imballaggi plastici di origine petrolchimica. Gli autori hanno anche affermato che mostrava una buona biosicurezza e poteva degradarsi nel suolo, due aspetti importanti mentre produttori e rivenditori alimentari sono sotto pressione per ridurre i rifiuti di plastica senza accorciare la shelf life.

I risultati potrebbero avere rilevanza anche oltre i mercati dei prodotti freschi. L'uva è una materia prima chiave per vino, succo e altre bevande, e le perdite dopo la raccolta possono influire sia sull'offerta sia sulla qualità prima che il frutto raggiunga gli impianti di trasformazione. Se pellicole come questa potranno essere scalate a costi ragionevoli e soddisfare gli standard normativi, potrebbero contribuire a ridurre il deterioramento e a migliorare la costanza della frutta consegnata alle cantine o ad altri produttori di bevande.

Lo studio non chiarisce se il materiale sia pronto per l'uso commerciale. L'articolo riporta caratterizzazione di laboratorio e test di conservazione, ma la produzione su larga scala, i costi, la revisione normativa e l'accettazione del mercato restano questioni aperte. L'inclusione di nanoparticelle con nucleo d'oro e guscio d'argento potrebbe inoltre attirare un attento scrutinio da parte di regolatori e acquirenti, perché i nanomateriali negli imballaggi a contatto con gli alimenti spesso richiedono ulteriori valutazioni di sicurezza.

Resta il fatto che il lavoro si aggiunge a un'area di ricerca in crescita volta a sostituire i tradizionali film plastici con pellicole biodegradabili che facciano più che agire come barriere passive. Combinando in un unico materiale il rinforzo strutturale con funzioni antiossidanti, antimicrobiche e di blocco dei raggi UV, i ricercatori stanno cercando di prolungare la shelf life limitando al tempo stesso l'impatto ambientale.

L'articolo è stato ricevuto il 3 febbraio, accettato il 23 giugno e pubblicato il 30 giugno. Gli autori hanno dichiarato di non avere conflitti di interesse. Il finanziamento è arrivato da diversi programmi pubblici di ricerca cinesi, tra cui la Chinese Academy of Agricultural Sciences, la Beijing Natural Science Foundation e il National Key Research and Development Program della Cina.