Come rendere più sicuri i cibi confezionati

di Luca Ilorini

La pandemia da Covid 19 ha indubbiamente accelerato alcune dinamiche e portato il “food safety” nuovamente in auge con ritrovato vigore. In questa direzione sono numerosi, gli studi e i progetti di ricerca portati avanti da numerosi enti e stakeholders per arrivare alla proposta di soluzioni tangibili e di facile applicabilità. NanoPack, ad esempio, è un progetto finanziato dall’UE che si sta occupando di indagare soluzioni di imballaggio antimicrobico all’avanguardia per alimenti deperibili, basate su nanomateriali naturali che preverranno le epidemie di malattie di origine alimentare e ridurranno gli sprechi alimentari causati dal deterioramento precoce.

Obiettivi e nuovi orizzonti

Il primo e più importante obiettivo del progetto Nano Pack che rientra nell’universo delle proposte Horizon 2020, è quello di migliorare la sicurezza alimentare per i consumatori inibendo la crescita dei microbi nei prodotti alimentari, prevenendo in questo modo il deterioramento precoce e le epidemie di malattie di origine alimentare. Inoltre, non secondaria è la possibilità di prolungare la durata di conservazione dei prodotti alimentari fino al 25%, contribuendo in questo modo a ridurre l’incredibile quantità di 1,3 miliardi di tonnellate di cibo sprecato all’anno: le perdite e gli sprechi alimentari comportano gravi perdite economiche, causano danni significativi all’ambiente e hanno un impatto negativo sulla disponibilità e sulla sicurezza alimentare. Progetti e obiettivi di tale portata hanno, come ulteriore fine, la possibilità di posizionare l’Europa come leader mondiale nella nanotecnologia alimentare e negli imballaggi antimicrobici intelligenti, aumentando di conseguenza la competitività e la crescita del settore. NanoPack intende sviluppare, ampliare ed eseguire linee pilota in ambienti industriali operativi per produrre film polimerici antimicrobici che siano commercialmente fattibili e accettati sia dai rivenditori che dai consumatori. Il progetto inoltre incoraggia il trasferimento di tecnologia attraverso la comunità industriale e scientifica per costruire una forza lavoro istruita e consentirà ai produttori di tutta la catena di approvvigionamento (comprese le PMI) di sfruttare la tecnologia sviluppata durante il progetto.

Dall’argilla al packaging alimentare

Pensare che un materiale di natura argillosa, dalla superficie dura e ruvida, possa rappresentare un valido alleato per l’imballaggio alimentare e per incrementare il safety food trend potrebbe sembrare utopistico. In realtà numerosi studi indicano le straordinarie capacità dell’Halloysite, un materiale fillosilicato di alluminio, che si dimostra altamente promettente per questo genere di applicazione. Si tratta di un minerale argilloso naturale che può presentarsi in natura in numerose forme differenti: per esempio, sotto forma di fogli arrotolati di alluminio e silice, conosciuti come nanotubi di halloysite (HNT). Il caricamento di HNT con oli essenziali e la successiva incorporazione nel materiale di confezionamento alimentare può aumentare la durata di conservazione degli alimenti, poiché gli oli essenziali hanno proprietà antimicrobiche. In questo modo viene raggiunto uno dei gol principali che il mercato alimentare va ricercando. Ad esempio, un gruppo del Centro nazionale di ricerca per l’ambiente di lavoro in Danimarca ha condotto esperimenti su due tipi differenti di HNT per esaminare la possibile tossicità, genotossicità e induzione dell’infiammazione. È opportuno condurre analisi mirate nei confronti di un materiale che entrerà in contatto con gli alimenti, analizzando in dettaglio i singoli possibili effetti dello stesso. La risposta tossicologica agli HNT, dopo l’esposizione delle vie aeree, è fondamentale, in quanto le persone durante le varie fasi di manipolazione e stoccaggio, possono essere esposte a quantità elevate del materiale. Fortunatamente, nessuno degli HNT ha mostrato segni di essere citotossico, inducendo genotossicità o influenzando il peso corporeo del topo, conducendo una doppia analisi in vitro e in vivo sui topi.

Origano e Timo al potere

La soluzione filmogena per l’imballaggio è basata su nanotubi minerali dispersi in schiume plastiche, senza entrare in contatto con il cibo. Rilasciati lentamente come vapore dai film, nello spazio di testa dell’imballaggio, gli oli essenziali hanno attività antimicrobica e batteriostatica sulla maggior parte dei microrganismi, rallentandone l’irreversibile processo di crescita. Indubbiamente la presenza di batteri e muffe all’interno del cibo, porterebbe ad una rapida degradazione organolettica del cibo, rendendolo addirittura nocivo in alcune situazioni. Tra i prodotti più utilizzati a tale scopo, emergono in maniera significativa due soluzioni: l’olio essenziale di origano e quello di timo, entrambi prodotti che presentano una corposa letteratura a supporto delle straordinarie proprietà degli stessi dal punto di vista del preservare la carica microbica. Per esempio, l’aggiunta diretta di oli essenziali di origano e timo in matrici polimeriche LDPE, ha permesso la realizzazione di film antimicrobici, aventi spiccata attività antimicrobica contro patogeni alimentari come S. typhimurium, L. monocytogenes ed E. coli. I film antimicrobici, che incorporano in media, il 4% (p/p) degli EO (essential oils) sviluppati con il metodo dell’estrusione hanno mostrato un effetto inibitorio maggiore rispetto a quelli ottenuti con il metodo ionizzante. Due esempi differenti di metodologie attraverso le quali, possono essere condotte queste sperimentazioni. L’incorporazione di oli essenziali nei film di LDPE ha leggermente modificato alcune caratteristiche del materiale di imballaggio, come le proprietà meccaniche e di barriera. L’incorporazione di EO mediante il metodo di estrusione ha influito in modo significativo sulle proprietà meccaniche e di barriera dei film, mentre l’incorporazione mediante il metodo di ionizzazione ha influito in modo significativo solo sulle proprietà di barriera. Questi fenomeni d’interazione, infatti, devono essere studiati con grande attenzione da parte dei principali players che volessero investire in tale tecnologia. Inoltre si tratta di prodotti 100% naturali, riuscendo in questo modo a rispondere alla tendenza di green e sostenibilità che si sta affermando con sempre maggior decisione. I prodotti su cui sono stati testati packaging di questa natura, sono di svariata natura e nel primo caso coinvolgevano alimenti come pane, formaggio e frutta per arrivare poi ad applicazioni, anche per quanto concerne pesce, verdura e numerosi prodotti caseari.