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DAL RICICLO DEGLI SCARTI, BIO RIVESTIMENTI EDIBILI
PER LA CONSERVAZIONE DI PRODOTTI AGRO-ALIMENTARI
DOVE SI COLTIVANO LE
BIOTECNOLOGIE AMBIENTALI IN ITALIA
MILANO, 21.02.2018
ANNAMARIA RANIERI
DIP. DI SCIENZE AGRARIE, ALIMENTARI E AGRO-AMBIENTALI, UNIVERSITÀ DI PISA
CENTRO DI RICERCA NUTRAFOOD
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Fonte: FAO Save Food Initiative, http://www.save-food.org/
SPRECHI NEL SETTORE ALIMENTARE
45% FRUTTA E VERDURA
45% RADICI E TUBERI
30% CEREALI
30% PESCE E DERIVATI
20% PRODOTTI LATTIERO-CASEARI
20% SEMI OLEAGINOSI E DELLE LEGUMINOSE
20% CARNE E DERIVATI
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I numeri dello spreco alimentareSPRECHI NEL SETTORE ALIMENTARE
1,3 MILIARDI DI TONNELLATE DI CIBO/ANNOpari a 1/3 della produzione totale destinata al consumo umano
550 MILIARDI DI EURO/ANNO
13 MILIARDI DI EURO/ANNOin Italia
nel Mondo
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I numeri dello spreco alimentareGli EDIBLE COATINGS
Possibile soluzione?
Biorivestimenti edibili prodotti da scarti di lavorazione di prodotti agricoli e
zootecnici.
Possono essere applicati ad alimenti per migliorarne la conservabilità.
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I numeri dello spreco alimentareCOME SI APPLICANO?
Per
immersione
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I numeri dello spreco alimentarePERCHÉ GLI EDIBLE COATINGS
Recuperare
sottoprodotti e
scarti di filiera
Prolungare la
shelf-life
Preservare la
qualità
Limitare la
contaminazione
batterica e
fungina
Veicolare
composti
bioattivi
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I numeri dello spreco alimentarePERCHÉ GLI EDIBLE COATINGS
Prolungare la
shelf-life
Limitare la
contaminazione
batterica e
fungina
Veicolare
composti
bioattivi
Recuperare
sottoprodotti e
scarti di filiera
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I numeri dello spreco alimentareRECUPERARE SOTTOPRODOTTI E SCARTI DI FILIERA
Collagene ChitosanoAmido
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I numeri dello spreco alimentareRECUPERARE SOTTOPRODOTTI E SCARTI DI FILIERAC
olla
ge
ne
Ch
ito
san
oMILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI
Produzione mondiale annua = 400.000 ton
Circa l'80 % della gelatina prodotta deriva
dalla cotenna di maiale almeno in Europa
Consumo annuo di crostacei in Italia = 445
mila ton (ISMEA, 2014)
Produzione mondiale annuale = 6,4 milioni di
ton (FAO, 2014)
Il 40% è costituito da esoscheletro (scarto)
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I numeri dello spreco alimentareCOME SI PRODUCE IL CHITOSANO?
Chitina
De
co
lora
zio
ne
Trattamento
acido
PROTEINECARBONATO DI
CALCIO Trattamento
alcalino
Chimico/enzimatico Chimico/enzimatico
Fermentazione batterica
Deacetilazione
in ambiente alcalino
Chimico/enzimaticoChitosano
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Chitosano = Novel food (UE 2007)
EFSA ha permesso un claim = mantenimento di
concentrazioni normali di colesterolo LDL nel sangue
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I numeri dello spreco alimentareCOME SI PRODUCE LA GELATINA?
Alte temperature
Idrolisi
Gelatina di tipo A
Gelatina di tipo B
Collagene
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I numeri dello spreco alimentareSONO EDIBILI…MA SE NON LI VOGLIO?
Semplice risciacquo
con acqua
Immersione nella
soluzione del coating
NESSUN PROBLEMA!
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I numeri dello spreco alimentarePERCHÉ GLI EDIBLE COATINGS
Prolungare la
shelf-life
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I numeri dello spreco alimentarePROLUNGARE LA SHELF-LIFE
Co
ntr
ollo
Ch
ito
san
o
DISIDRATAZIONE CONSISTENZA
3 giorni
7 giorni
11 giorni
14 giorni
- 8.1 %
- 6.0 %
- 13.5 %
- 5.7 %
+ 16.5 %
+ 18.9 %
+ 39.6 %
+ 41.3 %
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I numeri dello spreco alimentarePROLUNGARE LA SHELF-LIFE
ETILENE
ETILENE
CO2
H2O
O2
CO2
O2
H2O
Controllo
Chitosano
O2
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-26%
-32%
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PROLUNGARE LA SHELF-LIFE
Co
ntr
ollo
Co
lla
ge
ne
Significativa riduzione della concentrazione
di CO2 emessa (fino al 68% in meno) in mele
rivestite con collagene
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I numeri dello spreco alimentarePERCHÉ GLI EDIBLE COATINGS
Prolungare la
shelf-life
Preservare la
qualità
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Positivi per
Le piante L’uomo
• Colori frutti/foglie
• Protezione da raggi UV
• Antiossidanti
• Antimicrobici
• Antivirali• Antifungini
• Inibizione di spore di patogeni
• Protezione da insetti ed erbivori
• Antiossidanti
• Antibatterici
• Antitrombotici
• vasodilatatori
• Antitumorali• Fitoestrogeni• anti-infiammatori
• Immunostimolanti
• Ipocolesterolemizzanti
METABOLITI SECONDARI
Effetti
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Patologie
del apparato
cardiocircolatorio
Cataratta
Diverse tipologie
di cancro
Disordini del S.I.
Ictus
Osteoporosi
METABOLITI NUTRACEUTICI
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PRESERVARE LA QUALITÀ
Co
ntr
ollo
Ch
ito
san
o
COMPOSTI FENOLICI
Acido caffeico
Acido ferulico
Acido clorogenico
Rutina
Acido gallico
+ 41 %
+ 86 %
+ 85 %
+ 22 %
+ 21 %
7 giorni
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PRESERVARE LA QUALITÀ
β-CAROTENE
LICOPENE
Co
ntr
ollo
Ch
ito
san
o
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PRESERVARE LA QUALITÀ
Co
ntr
ollo
Co
lla
ge
ne
β-CAROTENE LUTEINAATTIVITÀ
ANTIOSSIDANTE
7 giorni
14 giorni
20 giorni
+40%
+ 22%
+19%
+128%
+165%
+219%
+13%
+48%
+51%
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I numeri dello spreco alimentarePERCHÉ GLI EDIBLE COATINGS
Prolungare la
shelf-life
Veicolare
composti
bioattivi
Limitare la
contaminazione
batterica e fungina
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LIMITARE LA CONTAMINAZIONE BATTERICA
-24/26%
Escherichia coliSalmonella
tiphymurium
Enterobacer
aerogenes
Enterococcus
faecailis
Staphylococcus
aureus
-25%
-41%
-30%
-37%
-16%
-19%
-16%
-29%
---
-28%
Gelatina
Gelatina +
succo mirtillo
Collagene + succo mirtillo
Maggiore capacità di inibizione
della crescita batterica
Gelatina di collagene
+ succo di mirtillo
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I numeri dello spreco alimentarePERCHÉ GLI EDIBLE COATINGS
Prolungare la
shelf-life
Veicolare
composti bioattivi
MILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI
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VEICOLARE COMPOSTI BIOATTIVI
Vitamine
Oli essenziali
Acidi grassi
Peptidi bioattivi
Aggiunta di molecole ad attività antimicrobica e antiossidante
Edible coating ‘attivo’
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VEICOLARE COMPOSTI BIOATTIVI
MILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI
Tirosolo …
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VEICOLARE COMPOSTI BIOATTIVI
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Tirosolo
Bianco
Std tirosolo
Il tirosolo è presente
anche dopo il lavaggio!
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SÌ MA…QUANTO MI COSTA?
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SÌ MA…QUANTO MI COSTA?
MILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI
Chitosano ad uso di laboratorio
circa 33 € / kg…
Soluzione di chitosano 1%
1 kg per 100 L…
1 L per 10 kg di pomodori
(medio/grandi)…
Considerando che…
…il costo del trattamento sarebbe….
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SÌ MA…QUANTO MI COSTA?
…circa 3 centesimi
per 1 Kg di pomodori!!
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Caseificio Sociale Manciano Soc. Agr. Coop.
…NON SOLO FRUTTA E VERDURA!
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CASEIFICIO SOCIALE MANCIANO SOC. AGR. COOP.
MILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI
16.000 q di formaggio/anno
6.500 q di ricotta/anno
80 dipendenti
16 milioni di Euro di fatturato
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FORMAGGIO + CHITOSANO
MILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI
Trattamento con chitosano in crosta dei formaggi
…in sostituzione all’attuale trattamento con
pimaricina
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FORMAGGIO + CHITOSANO
MILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI
Forme appena trattate
Dopo 1 giorno
Dopo 2 giorni
Aspetto più lucido
Minor secchezza
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FORMAGGIO + CHITOSANO
MILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI
CHITOSANO: Azione inibente nei
confronti di FUNGHI FILAMENTOSI
Trattamento in crosta
del Pecorino Toscano
DOP con CHITOSANO
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MILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI
DISAAA-a Dip. di farmacia IBBA CNR Pisa
Antonella Castagna
Marco Santin
Chiara D’Onofrio
Marcello Mele
Andrea Serra
Manuela Giovannetti
Monica Agnolucci
Clementina Manera
Giovanni SaccomanniVincenzo Longo
Stefania Frassinetti
Progetti• Regione Toscana, Progetto PIF STILNOVO - Sostenibilità e Tecnologie Innovative per la filiera Latte
Ovino” PSR 2014-2020 Decreto n. 3188 del 20.03.2017
• Science without Borders, Obtenção de Corantes Naturais e Nanocompósitos a partir de Resíduos Agroindustriais do Processamento de Frutos Submetidos à Radiação Ultravioleta, with the Universidade Federal of Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil
Caseificio Sociale Manciano Soc. Agr. Coop.