Nell’ambito della progettazione di un nuovo bio-rivestimento per la conservazione della frutta fresca, sono stati preparati e caratterizzati nuovi bio-nanocompositi a base di pectina caricata con olio di semi di pompelmo, un composto naturale con proprietà antimicrobiche, incapsulato in nanotubi di halloysite.
Questa l’idea alla base delle attività di ricerca condotte da ENEA, Laboratorio Nanomateriali e Dispositivi di Portici, ed Università degli Studi di Salerno e recentemente pubblicata dalla rivista Nanomaterials, che ha portato alla realizzazione di un nuovo rivestimento antimuffa da applicare direttamente su frutta e verdura per mantenerne inalterate qualità e proprietà nutrizionali fino a dieci giorni.
La pectina, un addensante naturale utilizzato nell’industria alimentare anche come rivestimento per le sue proprietà ‘filmogene’, è un componente della cellula vegetale della buccia di diversi frutti come mela e agrumi. Tuttavia i film a base di pectina pura favoriscono la crescita microbica in quanto fonte di carbonio per funghi e batteri. Rendere “attive” le pectine attraverso l’introduzione di molecole ad attività antimicrobica si è rivelata essere una strategia interessante per realizzare materiali naturali adatti per il confezionamento di alimenti.
Gli oli essenziali sono sostanze naturali che, oltre il loro impiego come agenti aromatizzanti, mostrano un’interessante attività antimicrobica nei confronti di alcuni batteri e patogeni di origine alimentare. Tra tutti gli oli essenziali di origine vegetale, l’olio di semi di pompelmo è noto per possedere proprietà antimicotiche, antiparassitarie, antibatteriche, antiossidanti e antitumorali e mostra inibizione della crescita microbica contro i batteri Gram+ e Gram–. Inoltre, per preservarne la loro stabilità, queste sostanze sono state incapsulate in nano-contenitori quali i nanotubi di halloysite. Si tratta di un argilla a base di allumino-silicati avente una struttura tubolare cava, con un diametro esterno di circa 50–80 nm, e un diametro interno di 10–15 nm e una lunghezza di circa 1000 nm. Questi materiali sono in grado di ospitare un’ampia varietà di molecole attive per poi essere rilasciate in maniera controllata in ambienti specifici da una matrice polimerica. Sono materiali green, non pericolosi per l’ambiente e disponibili a buon mercato in grandi quantità in giacimenti naturali.
La combinazione di pectina e nanotubi di halloysite unisce i vantaggi delle macromolecole derivate da risorse rinnovabili e di nanoparticelle presenti in natura.
L’efficacia dei sistemi fabbricati è stata valutata per la protezione della fragola utilizzata in questo studio come prototipo di alimento fresco facilmente deperibile e confrontata con la frutta non rivestita. Sono stati eseguiti dei test immergendo le fragole in tre diverse formulazioni, caratterizzate da un differente contenuto di olio di semi di pompelmo e lasciate a temperatura ambiente per dieci giorni, con un tasso di umidità del 60%. Al decimo giorno, i frutti trattati con la maggiore concentrazione di olio essenziale sono risultati ancora integri e commestibili, mentre quelli senza biorivestimento, dopo solo due giorni, erano già marci, ricoperti completamente di muffa.
Eseguendo inoltre test di rilascio, è stato rilevato il rilascio fino a 21 giorni di acido linoleico, il componente principale dell’olio di semi di pompelmo ed è stato correlato con la quantità di nanoibrido presente nel film, dimostrando la possibilità di modulare la cinetica di rilascio delle molecole attive.
