Le pellicole a base di olio d'oliva potrebbero presto sostituire gli imballaggi alimentari in plastica

Sintesi

I ricercatori hanno sviluppato oleofilm utilizzando l'olio extravergine di oliva come componente chiave, che potrebbe essere un'alternativa sostenibile alla plastica negli imballaggi alimentari. Gli oleofilm sono realizzati con polimeri di olio biodegradabili e commestibili, che forniscono una barriera impermeabile e prolungano la durata di conservazione dei prodotti alimentari, riducendo al contempo l'inquinamento ambientale. Sono necessarie ulteriori ricerche per affrontare sfide come la resistenza allo strappo e la resistenza meccanica prima che gli oleofilm possano diventare un'opzione commercialmente valida.

Una nuova ricerca lo dimostra olio extravergine d'oliva potrebbe essere utilizzato in modo efficiente come componente chiave di oleofilm, rivestimenti protettivi per alimenti rispettosi dell'ambiente.

Secondo i ricercatori turchi autori dell'articolo studio, questi nuovi materiali potrebbero diventare una valida alternativa alla plastica negli imballaggi alimentari.

I ricercatori hanno sviluppato un metodo semplice ed efficace per produrre oleofilm, avvicinando ulteriormente i materiali alla concorrenza con gli attuali standard del settore.

""Le pellicole di plastica convenzionali sono durevoli a lungo e garantiscono affidabilità durante il trasporto e lo stoccaggio", ha affermato Bülent Başyiğit, ricercatore presso la facoltà di ingegneria dell'Università di Harran a Şanlıurfa, in Turchia. Olive Oil Times.

"Altri vantaggi includono il basso costo, la leggerezza, la facilità di lavorazione e le avanzate proprietà barriera", ha aggiunto. "Tuttavia, le pellicole di plastica convenzionali derivate dal petrolio non sono biodegradabili e rimangono in natura per molto tempo".

"Inoltre, le sostanze chimiche nocive presenti nella struttura naturale delle pellicole di plastica convenzionali potrebbero penetrare nei prodotti alimentari o nelle bevande confezionati", ha osservato Başyiğit.

Basati su polimeri di oli biodegradabili e commestibili, gli oleofilm potrebbero avere un vantaggio significativo rispetto alla plastica.

""La loro caratteristica più notevole è che si decompongono rapidamente in natura e quindi non causano un grave inquinamento ambientale", ha affermato Başyiğit. "Gli oleofilm riducono l'impronta di carbonio riducendo la dipendenza dai combustibili fossili".

Solitamente le pellicole di plastica sono realizzate con polimeri sintetici derivati ​​da combustibili fossili, come il polietilene o il polipropilene.

Inoltre, la produzione di tali pellicole plastiche è un processo ad alto consumo energetico, ma le economie di scala lo hanno reso notevolmente conveniente, a differenza della maggior parte degli altri settori industriali.

I principali vantaggi degli oleofilm rispetto ad altri film biodegradabili sono l'elasticità e la flessibilità. Sono anche molto più stabili quando sottoposti a cambiamenti estremi di temperatura.

Secondo i ricercatori, la struttura chimica degli oleofilm riduce significativamente il rischio di fuoriuscita di sostanze chimiche negli alimenti o nelle bevande.

Gli oleofilm non si sciolgono o si decompongono facilmente se esposti all'umidità e l'acqua non li attraversa facilmente. ""Gli oleofilm sono resistenti all'acqua e la loro permeabilità all'acqua è bassa", ha confermato Başyiğit.

"Gli oleofilm possono rivelarsi sistemi promettenti per fornire protezione, in particolare per i prodotti alimentari oleosi e umidi, poiché sono costituiti da pellicole realizzate con componenti idrofobiche e a base di olio", ha affermato.

"Queste pellicole possono prolungare la durata di conservazione degli alimenti prevenendone l'ossidazione, riducendo la perdita di umidità e formando una barriera impermeabile", ha aggiunto.

Tra gli alimenti facilmente confezionabili con oleofilm rientrano i prodotti a base di cioccolato, i formaggi, le carni lavorate e i cracker.

Inoltre, si dimostrano molto efficaci nel proteggere gli alimenti freschi come frutta e verdura.

""Una delle cause principali del deterioramento strutturale di frutta e verdura è la rimozione dell'acqua dalle loro strutture", ha affermato Başyiğit. "Data la natura idrofobica degli oleofilm, ci si aspetta che mantengano l'equilibrio dell'umidità all'interno della confezione."

"Pertanto, questi modelli di pellicola possono aiutare a prevenire il restringimento e l'indurimento riducendo la perdita di acqua in tutti i tipi di frutta e verdura", ha aggiunto. "Gli oli naturali, come l'olio d'oliva, possiedono proprietà antimicrobiche e antimicotiche che aiutano a rallentare il deterioramento degli alimenti inibendo la crescita di batteri e funghi.

L'olio extravergine di oliva è un componente chiave del metodo di produzione dell'oleofilm sviluppato dal team di ricerca, che si è dimostrato più efficiente di altri oli biodegradabili.

"L'olio d'oliva fornisce attività antiossidante al prodotto finale grazie alle strutture uniche che contiene", ha affermato Başyiğit, accennando alla presenza di tocoferoli (vitamina E) e composti fenolici in olio extravergine di oliva.

"La loro presenza nell'olio d'oliva è fondamentale per prevenire o ritardare la potenziale ossidazione nelle pellicole", ha aggiunto. "Prevenire o ritardare il deterioramento ossidativo aumenta la durata di vita delle pellicole per imballaggio."

L'olio extravergine di oliva è stato identificato come più efficiente rispetto ad altri oli grazie al suo elevato contenuto di acidi grassi monoinsaturi, principalmente acido oleico, che offre una maggiore protezione contro l'ossidazione rispetto agli acidi grassi polinsaturi.

"Gli oli ricchi di acidi grassi saturi e polinsaturi possono portare all'indurimento o all'ammorbidimento degli oleofilm", ha affermato Başyiğit. Il contenuto bilanciato di grassi insaturi dell'olio extravergine di oliva lo rende una scelta più efficiente.

I fenoli e i tocoferoli presenti nell'olio d'oliva riducono i danni ossidativi, una qualità che può essere potenziata dal rivestimento oleofilm.

""L'incorporazione di olio extravergine di oliva negli oleofilm può migliorare le proprietà antiossidanti dei prodotti finali", ha affermato Başyiğit. "Inoltre, i composti antiossidanti possono proteggere diffondendosi attraverso la pellicola nel cibo."

"Le pellicole contenenti olio d'oliva possono prolungare la durata di conservazione, preservare la qualità nutrizionale e prevenire il deterioramento ossidativo aumentando la capacità antiossidante sia del materiale della pellicola che del prodotto rivestito", ha aggiunto.

La presenza di olio extravergine di oliva negli oleofilm ne migliora ulteriormente la biodegradabilità.

"“L’acido oleico, i composti fenolici e i tocoferoli presenti nell’olio d’oliva possono migliorare la biodegradazione”, ha affermato Başyiğit. "I composti fenolici possono facilitare la degradazione aumentando le reazioni enzimatiche dei microrganismi."

Gli oleofilm a base di olio d'oliva sono stati prodotti combinando proteine ​​e lipidi utilizzando tecniche di emulsificazione ultrasonica. Il processo utilizza onde sonore ad alta frequenza per creare e stabilizzare emulsioni, miscele di due liquidi non miscelabili.

La produzione è iniziata con la preparazione di oleogel, che contengono idrolizzato di proteine ​​di soia, gelatina, olio extravergine di oliva, acido stearico e lecitina.

Le fasi proteica e lipidica sono state miscelate in un rapporto uno a uno e sottoposte a sonicazione ad alta potenza, che agita le particelle in un fluido attraverso onde sonore ad alta frequenza (ultrasuoni).

Questo processo ha migliorato la stabilità e l'omogeneità dell'emulsione. Una volta formati gli oleogel, sono stati combinati con glicerolo per migliorare la flessibilità.

Dopo un processo di degasaggio ad ultrasuoni per eliminare le bolle d'aria, la miscela è stata lasciata essiccare a temperatura ambiente per 24 ore.

Gli oleofilm risultanti, con spessori compresi tra 0.18 e 0.25 millimetri, si sono dimostrati resistenti all'acqua e con una bassa permeabilità ai gas, il che significa che l'ossigeno, l'anidride carbonica o il vapore acqueo non potevano attraversare facilmente la barriera.

Il metodo ha individuato la potenza ultrasonica necessaria per ottenere flessibilità, resistenza e proprietà barriera ottimali, che sono state testate con successo su ananas appena tagliati.

""Nei film contenenti strutture idrofile e idrofobiche, l'emulsione ultrasonica è una tecnica fondamentale che migliora la qualità del film favorendone l'omogeneità", ha spiegato Başyiğit. "Impedisce la separazione di fase e consente la creazione di pellicole meccanicamente robuste e funzionali che mantengono la stabilità per periodi prolungati."

I ricercatori hanno avvertito che sono necessari maggiori investimenti e ricerche per sostenere l'ulteriore sviluppo degli oleofilm e trasformarli in un'alternativa commercialmente valida alle pellicole convenzionali a base di plastica.

I ricercatori hanno aggiunto che restano ancora sfide importanti da affrontare.

Gli oleofilm sono più suscettibili allo strappo rispetto all'attuale standard del settore e non possono ancora competere in termini di resistenza meccanica e flessibilità. Nemmeno il confezionamento sottovuoto è attualmente fattibile con questi nuovi film.

""Sebbene la produzione di massa di materie plastiche sia ben consolidata e i loro costi rimangano molto bassi, gli oleofilm devono ancora raggiungere economie di scala", ha affermato Başyiğit. "Nel lungo termine, se queste sfide verranno superate, gli oleofilm potrebbero rappresentare un'alternativa ecologica".

Il prossimo passo per i ricercatori sarà quello di ampliarne l'impiego nel confezionamento alimentare e di esplorare altre possibili applicazioni.

""A lungo termine, è possibile anche l'integrazione degli oleofilm nelle applicazioni biomediche", ha affermato Başyiğit. "In questo contesto, potrebbero essere utilizzati in applicazioni come sistemi di somministrazione di farmaci e medicazioni per ferite".

"Tuttavia, è fondamentale condurre studi per migliorare le proprietà termiche e meccaniche degli oleofilm in modo che corrispondano a quelle dei film derivati ​​dal petrolio", ha concluso.