Annamaria Ranieri

Utilizzo di radiazioni ultraviolette e di

pellicole edibili da sottoprodotti di

industrie agro-alimentari per

migliorare la qualità e prolungare la

shelf-life di prodotti agricoli

Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e

Agro-ambientali

Centro Interdipartimentale Nutrafood

Università di Pisa

LA RADIAZIONE ULTRAVIOLETTA

Radiazione UV che raggiunge la superficie terrestre:

UV-A = 90-95%

UV-B = 5-10%

UV-C non penetra nell’atmosfera

TASK 1. LA RADIAZIONE UV

Effetti della radiazione UV-B

TASK 1. LA RADIAZIONE UV

UV-B

DNA

protein

s

Danni alle macromolecole e

all’apparato fotosintetico

Regolazione della

crescita e

dell’architettura

Protezione contro insetti e patogeni

Rallentamento del softening

dei frutti

Stimolazione sintesi

composti nutraceutici

- UVBCONTROLLO

Schermatura UV-B in plantatunnel ricoperti da film a diversa

trasmittanza UV-B

TASK 1. LA RADIAZIONE UV

UV-B

UV-B

Schermatura UV-B in planta

Schermatura UV-B

Ridotto accumulo di carotenoidi e flavonoidi

EFFETTO POSITIVO DELLA RADIAZIONE UV-B

luteina

flavonoidi

CAROTENOIDI

licopene

rutinarutin derivato

COMPOSTI FENOLICI

TASK 1. LA RADIAZIONE UV

Controllo Controllo

Lampade UV-B + schermo

-UVB+UVB

Lampade UV-B

MG RR

RRTU

RR MG

TURR

Trattamento UV-B in post-

raccolta(6.08 kJ/m2g, 1h/g)

TASK 1. LA RADIAZIONE UV

Trattamento UV-B in

post-raccolta

TASK 1. LA RADIAZIONE UV

CAROTENOIDI

carot tot

licopene

Controllo

carot tot

licopene

buccia polpa

POLIFENOLI

Controllobuccia polpa

fenoli

flavonoidi

flavonoidi

Trattamento UV-B

Aumento di carotenoidi e

flavonoidi

Produzione di piantine da

trapianto di alta qualità

TASK 1. LA RADIAZIONE UV

Utilizzo di carrelli mobili per la fertirrigazione corredati con lampade UV-B

FONDAZIONE CASSA DI RISPARMIO DI PISA 2004

Trattamenti in vivaio con luce ultravioletta quale tecnica innovativa a basso impatto ambientale per

la produzione di giovani piante di specie ortive di alta qualità.

Produzione di piantine da

trapianto di alta qualità

TASK 1. LA RADIAZIONE UV

Trattamento UV-B

Riduzione dell’area fogliare e accorciamento degli ipocotili

Area fogliare

-25/-50%

Altezza ipocotili

-16/-35%

Area fogliare

-20/-34%

Altezza ipocotili

-22/-44%

Installazione di lampade UV

nelle serre..

..ma anche possibilità di realizzare trattamenti in pieno campo

Potenziali applicazioni

TASK 1. LA RADIAZIONE UV

…ma anche al’interno

delle vending machines

Possibilità di installare le

lampade UV-B nei banchi

refrigerati dei supermercati…

TASK 1. LA RADIAZIONE UV

Potenziali applicazioni

TASK 2. LE PELLICOLE EDIBILI

Rivestimento di

collagene

LE PELLICOLE EDIBILI

Rivestimento di

chitosano

SCIENCE WITHOUT BORDERS PROGRAM (DAFE-UFRGS)

Obtenção de Corantes Naturais e Nanocompósitos a partir de Resíduos Agroindustriais do

Processamento de Frutos Submetidos à Radiação Ultravioleta”

Trasformazione

industriale: circa

2 milioni ton

Consumo

domestico: 8.1

miliardi euro/anno

Distribuzione:

circa 300 mila ton

Fonti: Osservatorio Waste Watcher 2014

Elaborazione Università di Bologna - Last Minute Market su dati ISTAT

Produzione: circa 1,4

milioni ton = circa il

3% della produzione

agricola nazionale

TASK 2. LE PELLICOLE EDIBILI

Sprechi alimentari in Italia

Task 1

Recuperare sottoprodotti e scarti di filiera

Task 2

Prolungare la shelf-life

Task 3

Preservare la qualità

Task 4

Limitare la contaminazione batterica e fungina

Task 5

Veicolare composti bioattivi

EDIBLE COATINGSObiettivi

TASK 2. LE PELLICOLE EDIBILI

Task 1

Recuperare sottoprodotti e scarti di filiera

EDIBLE COATINGSchitosano

amido

collagene

Chitosano = Novel food (UE 2007)

EFSA ha permesso un claim = mantenimento di

concentrazioni normali di colesterolo LDL nel sangue

chitosano

TASK 2. LE PELLICOLE EDIBILI

ChitosanoControllo

Task 2

Prolungare la shelf-life

TASK 2. LE PELLICOLE EDIBILI

Controllo

DISIDRATAZIONE

Controllo

CONSISTENZA

Chitosano

minore disidratazione

maggiore consistenza

3 g 7 g 11 g

3 g 7 g 11 g

Task 2

Prolungare la shelf-life

TASK 2. LE PELLICOLE EDIBILI

Chitosano

minore emissione di etilene

minore respirazione

Controllo

ETILENE CO2

Controllo

3 g 7 g 11 g

ChitosanoControllo

3 g 7 g 11 g

Task 3

Preservare la qualità

TASK 2. LE PELLICOLE EDIBILI

ChitosanoControllo

CAROTENOIDI

Controllo

b-carot

licopene

COMPOSTI FENOLICI

Controllo

ac. fenolici

rutina ac. gallico

Chitosano

Aumento di carotenoidi e

flavonoidi

Task 4

Limitare la contaminazione batterica

Il biofilm di amido “arricchito” con olio essenziale di

origano inibisce la crescita di E. coli

Disco di

biofilm

Dr Carlos Pagno

Food Science and Technology Institute, Federal University of Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil

biofilm + molecole antimicrobiche e antiossidanties. carotenoidi, oli essenziali, nanoparticelle di oro

TASK 2. LE PELLICOLE EDIBILI

Task 4

Limitare la contaminazione batterica

Chitosano

In collaborazione con IBBA-CNR Pisa

Dott. Vincenzo Longo, Dott.ssa Stefania Frassinetti

TASK 2. LE PELLICOLE EDIBILI

Escherichia coliSalmonella

tiphymurium

Enterobacer

aerogenes

Enterococcus

faecailis

Staphylococcus

aureus

-32%

-95%

-18%

-90%

-36%

-92%

-15%

-92%

-28%

-91%

Chitosano 0,5%

Chitosano 1,5%

Chitosano

Inibizione della

crescita batterica

Task 4

Limitare la contaminazione batterica

In collaborazione con IBBA-CNR Pisa

Dott. Vincenzo Longo, Dott.ssa Stefania Frassinetti

TASK 2. LE PELLICOLE EDIBILI

Escherichia coliSalmonella

tiphymurium

Enterobacer

aerogenes

Enterococcus

faecailis

Staphylococcus

aureus

-25%

-41%

-30%

-37%

-16%

-19%

-16%

-29%

---

-28%

Gelatina 1,5%

Gelatina 1,5% +

succo mirtillo 1 mg/ml

Gelatina di collagene

+ succo di mirtillo

Collagene + succo mirtillo

Maggiore capacità di

inibizione della crescita

batterica

Task 5

Veicolare composti bioattivi

vitamine

Oli essenziali

Aggiunta al polimero di molecole ad attività antimicrobica e

antiossidante

EDIBLE COATINGS

Peptidi bioattivi

Acidi grassi

TASK 2. LE PELLICOLE EDIBILI

Non solo prodotti ortofrutticoli: formaggio

Pecorino toscano DOP rivestito con chitosano con aggiunta o

meno di tannini

TASK 2. LE PELLICOLE EDIBILI

1,5% 2% 2,5%

1,5% chitosano

CTR

1,5% chitosano+40% tannini

Additivi alimentari

Gli additivi alimentari utilizzati come ingredienti nella

preparazione di cibo e che sono presenti nel prodotto

finito sono regolati dalla Direttiva 89/107/EC.PSR 2014-2020

Acronimo: STILnOVO (Sostenibilità e Tecnologie Innovative per la filiera Latte OVinO)

Grazie per l’attenzione

ChitosanoControllo