P.S.R. UMBRIA

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1 P.S.R. UMBRIA Studio della qualità e dell atmosfera modificata in prodotti di IV gamma Spinacea oleracea cv matador Cucumis melo cv marcelo Dott.ssa Bartoloni Serena

2 IV GAMMA Caratterizzazione qualitativa di: SPINACI freschi e cotti confezionati in PLA e PET SPINACI lavati con acqua ozonata o tsunami (MAP) SPINACI freschi confezionati in film Novamont e PP MELONE lavato con acqua ozonata o tsunami e confezionato in PP e in packaging biodegradabili MELONE conservato in A.M. e aria MELONE intero trattato in cella con ozono gassoso

3 - SPINACI: PARAMETRI ANALIZZATI- Analisi della composizione dello spazio di testa (CO 2 ed O 2 ) Produzione di etilene Attività dell acqua Rilievi colorimetrici Analisi quantitativa dei pigmenti (Colorofilla A e B, Clorofille e Carotenoidi totali) Determinazione del contenuto di fenoli totali Determinazione dell attività antiossidante Determinazione del contenuto di acido ascorbico (VIT C) Analisi sensoriale

4 1. CARATTERIZZAZIONE QUALITATIVA DI SPINACI DI IV GAMMA FRESCHI E COTTI CONFEZIONATI IN DUE TIPOLOGIE DI MATERIALE PLASTICO (PET E PLA) NEL CORSO DELLA CONSERVAZIONE A 4 C SPINACI FRESCHI Lavati con tsunami (3ppmx1 min) VASCHETTE PLA (1g di prodotto) VASCHETTE PET (1 g di prodotto) SPINACI COTTI Lavati con tsunami (3ppmx1 min) VASCHETTE PLA (g di prodotto) VASCHETTE PET ( g di prodotto)

5 mg AGE / 1 g di spinaci t.q. mg di spinaci/mg DPPH mg ac.ascorbico/1g di spinaci % CO2 in vaschetta 1, 1,3 1,1,9,7,,3,1 -,1 CO2 T ZERO 2 gg 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg 14 gg 16 gg 3 a w,988,986,984,982,98,978,976,974,972,97,968,966,964,962 ACIDO ASCORBICO ATTIVITA' DELL'ACQUA T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg 14 gg 16 gg FRESCO PLA FRESCO PET 2 1 3, 3, 2, 2, 1, 1,,, CONTENUTO FENOLICO T 3 gg 8 gg 14 gg 16 gg Giorni di conservazione,12,1,8,6,4,2, T 3 gg 8 gg 14 gg 16 gg T 3 gg 8 gg 14 gg 16 gg Giorni di conservazione,14 EFFICIENZA ANTIRADICALICA

6 Preferenza Analisi sensoriale ASPETTO VISIVO ODORE T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg 14 gg 16 gg T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg 14 gg 16 gg FRESCO PLA FRESCO PET PRESENZA DI ACQUA NELLA VASCHETTA T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg 14 gg 16 gg

7 µg/mg di tessuto µg/mg di tessuto µg/mg di tessuto µg/mg di tessuto Hue angle ( ) Evoluzione del colore T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg 14 gg 16 gg CLOROFILLA A T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg 14 gg 16 gg CLOROFILLE TOTALI T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg 14 gg 16 gg 1. CARATTERIZZAZIONE QUALITATIVA DI SPINACI DI IV GAMMA FRESCHI E COTTI CONFEZIONATI IN DUE TIPOLOGIE DI MATERIALE PLASTICO (PET E PLA) NEL CORSO DELLA CONSERVAZIONE A 4 C FRESCO PLA FRESCO PET CLOROFILLA B T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg 14 gg 16 gg CAROTENOIDI TOTALI T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg 14 gg 16 gg

8 a w,991,989,987,98,983,981,979,977,97,973,971,969,967,96 ATTIVITA' DELL'ACQUA T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg 1 PRESENZA DI ACQUA NELLA VASCHETTA T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg COTTO PLA COTTO PET 6 ODORE 1 ASPETTO VISIVO 4 2 T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg

9 µg/mg di tessuto µg/mg di tessuto µg/mg di tessuto Hue angle ( ) µg/mg di tessuto CLOROFILLA A 1 8 Evoluzione del colore T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg CLOROFILLA B T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg COTTO PLA CAROTENOIDI TOTALI COTTO PET CLOROFILLE TOTALI T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg 1 gg

10 1. CARATTERIZZAZIONE QUALITATIVA DI SPINACI DI IV GAMMA FRESCHI E COTTI CONFEZIONATI IN DUE TIPOLOGIE DI MATERIALE PLASTICO (PET E PLA) NEL CORSO DELLA CONSERVAZIONE A 4 C Il PLA si è mostrato in grado di preservare il caratteristico odore degli spianci sia freschi che cotti mantenendo valori di preferenza maggiori rispetto al PET per quanto riguarda il profilo aromatico; Gli spinaci freschi conservati in PLA dopo tre giorni di conservazione hanno manifestato un maggior contenuto fenolico abbinato ad una maggiore efficienza antiradicalica ed un maggior contenuto di acido ascorbico; In relazione ai parametri sensoriali, in particolare alla visibilità del prodotto, è stato riscontrato uno svantaggio per la nuova tipologia di vaschette in PLA, le quali presentavano un velo di condensa sulla parte superiore, pregiudicando la visibilità e l ispezionabilità del prodotto fresco e cotto all interno.

11 mg AGE / 1 g di spinaci t.q. 2. INFLUENZA DI DUE TIPOLOGIE DI LAVAGGIO SULLE CARATTERISTICHE QUALITATIVE DI SPINACI DI IV GAMMA CONFEZIONATI IN ATMOSFERA MODIFICATA PASSIVA mg di spinaci/mg DPPH ppm ETI in vaschetta SPINACI FRESCHI 2 1, ETILENE lavati con OZONO (3ppm per 4 min) lavati con TSUNAMI (3ppm x 4 min) 1, T ZERO 1 gg 3 gg 7gg 9gg 1gg 12 gg OZONO TSUNAMI CONTENUTO FENOLICO ATTIVITA' ANTIRADICALICA 3 2 2,1,1,1 1,1 1 To 3 gg 7 gg 13 gg,1,,, T 3gg 7gg 13gg OZONO TSUNAMI

12 2. EFFETTO DI DUE TIPOLOGIE DI SANITIZZAZIONE SULLA QUALITA DI SPINACI DI IV GAMMA CONFEZIONATI IN ATMOSFERA MODIFICATA PASSIVA. La sanitizzazione con acqua ozonata ha permesso un iniziale abbattimento della produzione di etilene. Gli spinaci freschi lavati con acqua e tsunami (3 ppm per 3 min) hanno manifestato un maggior contenuto fenolico abbinato ad una maggiore efficienza antiradicalica, rispetto agli stessi lavati con acqua ozonata. All interno delle vaschette è stata riscontrata una quantità di acqua abbastanza elevata che potrebbe accrescere la proliferazione microbica, causando problemi per la commerciabilità del prodotto.

13 % CO2 %O2 mg ac.gallico/1g di spinaci t.q. 3. CARATTERIZZAZIONE QUALITATIVA DI SPINACI DI IV GAMMA FRESCHI CONFEZIONATI IN FILM-PACKAGING NEL CORSO DELLA CONSERVAZIONE A 4 C FENOLI TOTALI T ZERO 3 gg 6gg 9gg CO2 SPINACI FRESCHI Lavati con tsunami (3 ppm per 4 min) PET/Film Novamont PP/PP - VASCHETTE PET - VASCHETTE PP - FILM biodegradabile Novamont - FILM PP O T ZERO 1 gg 3 gg 6gg 8gg 9gg T ZERO 1 gg 3 gg 6gg 8gg 9gg

14 3. CARATTERIZZAZIONE QUALITATIVA DI SPINACI DI IV GAMMA FRESCHI CONFEZIONATI IN FILM-PACKAGING NEL CORSO DELLA CONSERVAZIONE A 4 C Il film biodegradabile della Novamont ha fatto riscontrare delle difficoltà ad essere saldato con diverse tipologie di polimeri; La sperimentazione è stata comunque realizzata, anche se le confezioni non si mostravano idonee ad una eventuale commercializzazione; E stato ottenuto per ambedue le tesi un mantenimento del tenore fenolico; Al fine di rendere questo materiale utilizzabile nelle pratiche industriali è necessario: Migliorare la saldabilità del film alle vaschette Ridurre l opacità del film il modo da rendere ben visibile il prodotto all interno Migliorare la permeabilità al vapore acqueo

15 - MELONE: PARAMETRI ANALIZZATI - Analisi della composizione dello spazio di testa (CO 2 ed O 2 ) Produzione di etilene Rilievi colorimetrici Analisi quantitativa dei pigmenti (Colorofilla A e B, Clorofille e Carotenoidi totali) Consistenza della polpa Contenuto in solidi solubili Analisi sensoriale Analisi microbiologica

16 ppm Etilene 4. CARATTERIZZAZIONE QUALITATIVA DI MELONE TAGLIATO LAVATO CON ACQUA OZONATA O CON TSUNAMI NEL CORSO DELLA CONSERVAZIONE A 6 C %O2 % CO2 MELONE TAGLIATO CO 2 LAVAGGIO CON OZONO (2 ppm per 4min) LAVAGGIO CON TSUNAMI (3 ppm per 4min+2%ac asc) O3-BIO O3-PP TS-BIO VASCHETTE + FILM COMMERCIALE PP VASCHETTE PLA+FILM NOVAMONT (BIODEGRADABILI) CONFEZIONATO IN VASCHETTE+ FILM COMMERCIALE PP CONFEZIONATO IN VASCHETTE PLA+FILM NOVAMONT (BIODEGRADABILI) T 1gg 3gg gg 7gg TS-PP ETILENE O O3-BIO O3-PP TS-BIO TS-PP O3-BIO O3-PP TS-BIO TS-PP T 1gg 3gg gg 7gg T 1gg 3gg gg 7gg

17 4. CARATTERIZZAZIONE QUALITATIVA DI MELONE TAGLIATO LAVATO CON ACQUA OZONATA O CON TSUNAMI NEL CORSO DELLA CONSERVAZIONE A 6 C INTENSITA' ODORE T ZERO 1 gg 3 gg gg 7 gg O3-BIO O3-PP TS-BIO TS-PP Il lavaggio non discrimina le tesi: O 3 valida alternativa ai prodotti chimici I parametri fisiologici all interno del packaging biodegradabile mostrano che l etilene e la CO 2 prodotti non vengono trattenuti internamente a differenza di quanto avviene quando il frutto è confezionato in polipropilene. Ciò può essere attribuibile al fatto che il film biodegradabile non si salda idoneamente alle vaschette. L intensità dell aroma rimane significativamente più spiccata per i campioni confezionati all interno di vaschette biodegradabili, per una settimana di conservazione.

18 ppm ETI in vaschetta. CARATTERIZZAZIONE QUALITATIVA DI MELONE TAGLIATO NEL CORSO DELLA CONSERVAZIONE A 6 C IN MAP AL % O 2 e 18 % CO 2 ED IN ARIA % CO2 % O2 in vaschetta CONFEZIONATO IN PET IN ATMOSFERA MODIFICATA MELONE TAGLIATO LAVATO CON TSUNAMI (3 ppm x 3min+ 2% acido ascorbico) CONFEZIONATO IN PET IN ARIA CO 2 ARIA 7 6 ETILENE A.M. 2 1 O T ZERO 1 gg 3 gg 6gg 8gg - T ZERO 1 gg 3 gg 6gg 8gg

19 log CFU/g log CFU/g log CFU/g CARICA BATTERICA MESOFILA TOTALE T ZERO Giorni 3 gg di conservazione 6 gg in vaschetta 8 gg Ambedue le tipologie di atmosfere impiegate permettono un controllo della carica batterica mesofila totale 4, 4 3, 3 2, 2 1, 1, 2, 2 1, 1, LIEVITI T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg MUFFE T ZERO 3 gg 6 gg 8 gg Muffe e lieviti presentano un andamento costante per tutta la durata della conservazione. Non sono state riscontrate differenze significative tra le tesi per i dati microbiologici. Ciò potrebbe essere spiegato dal fatto che, per effetto della respirazione del melone tagliato e della permeabilità del polietilene utilizzato, si viene a formare, in seguito alla chiusura in aria delle vaschette, un atmosfera modificata passiva, riscontrabile anche dei dati della presenza di anidride carbonica nelle vaschette.

20 ml/kg*h ml/kg*h 6. EFFETTO DEI TRATTAMENTI CON OZONO GASSOSO SULLA QUALITA DI FRUTTI INTERI DI MELONE NEL CORSO DELLA CONSERVAZIONE A 1 C CONSERVATO IN ARIA MELONE INTERO TRATTAMENTO IN CELLA CONTINUO CON o 3 3 ppb I grafici indicano un elevato tasso respiratorio dei frutti trattati con ozono che presentano alti livelli di CO 2 ; questo andamento porta ad ipotizzare che il rapido decadimento dell O 3 in O 2 possa rendere quest ultima molecola subito disponibile per entrare nel ciclo di Krebs, permettendo così, nei campioni trattati, un incremento nell attività respiratoria grazie ad una maggiore organicazione di O 2 ed un conseguente maggior accumulo di CO 2. 3, 3, 2, 2, 1, 1,,, 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, OZONO ARIA CO2 T 3gg 6gg 8gg 1gg Giorni di conservazione O2 T 3gg 6gg 8gg 1gg Giorni di conservazione

21 UFC/1 cm^2 UFC/1 cm^2 µl/kg*h 6. EFFETTO DEI TRATTAMENTI CON OZONO GASSOSO SULLA QUALITA DI FRUTTI INTERI DI MELONE NEL CORSO DELLA CONSERVAZIONE A 1 C 12, 1, , 6, 4, 2,, ETILENE T 3gg Giorni di conservazione 6gg 8gg 1gg I parametri fisiologici sono decisamente influenzati del trattamento con ozono che determina anche un forte abbattimento della produzione di etilene. LIEVITI E MUFFE T 3gg 6gg 8gg 1 gg Giorni di conservazione OZONO ARIA CARICA BATTERICA TOTALE T 3gg 6gg 8gg 1 gg Giorni di conservazione Il trattamento in continuo con ozono gassoso ha determinato un abbattimento medio del 2 % delle UFC/1 cm 2. Ancor più significativa è stata l efficacia del trattamento sullo sviluppo di lieviti e muffe, per i quali l ozono ha prodotto un abbattimento medio dell 8 %.

22 CONCLUSIONI Le vaschette incernierate in PLA possiedono tutte le caratteristiche per poter essere utilizzate commercialmente in alternativa all altro polimero per il confezionamento di spinaci fresh-cut, con notevoli vantaggi dal punto di vista ambientale, permettendo un ottimo mantenimento della qualità globale del prodotto. Promettenti risultati sono stati realizzati anche con l utilizzo del film biodegradabile Novamont. Tuttavia ulteriori sperimentazioni sono necessarie al fine di: Migliorare la saldabilità dello stesso alle vaschette, la quale non è risultata sufficientemente idonea per la commercializzazione delle confezioni. Ovviare al fenomeno della formazione di condensa all interno delle vaschette Ridurre l opacità che limita la visibilità del prodotto.

23 CONCLUSIONI Trattamenti in continuo con ozono in forma gassosa (3 ppb) si sono mostrati efficaci nel controllare la maturazione ed incrementare al tempo stesso la sicurezza dell alimento, senza alterare i parametri qualitativi; Trattamenti con ozono in soluzione acquosa (3 ppm per 4 min) effettuati nella fase di sanitizzazione per la preparazione di SPINACI di IV gamma, causano un maggior deterioramento del patrimonio fenolico e relativa attività antiossidante rispetto al lavaggio effettuato con tsunami (3 ppm per 4 min); Trattamenti con ozono in soluzione acquosa (2 ppm per 4 min) effettuati nella fase di sanitizzazione per la preparazione di MELONE di IV gamma possono essere impiegati in sostituzione ai prodotti chimici. Il confezionamento in atmosfera modificata di melone tagliato esercita un forte controllo della produzione di etilene senza influenzare i parametri tecnologici (colore, consistenza, SSC).