Edible coating, il rivestimento edibile sugli alimenti ricco di vantaggi

Introduzione

L’avvento delle nuove abitudini alimentari, il cambiamento dello stile di vita, ha portato il consumatore a preferire alimenti pronti all’uso e di facile consumo. Questo ha portato le industrie del settore alimentare a formulare prodotti alimentari monouso, di cui la maggior parte con packaging in materiale plastico. Questi, seppur imballati con materiale riciclabile, creano una grossa mole di rifiuti da smaltire. Il rivestimento edibile o edible coating, è uno strato di materiale commestibile, che potrebbe fornire una buona barriera ai gas, microrganismi, umidità e soprattutto rispettoso per l’ambiente.

Gli edible coating sono formulati utilizzando materiali naturali, come proteine, polisaccaridi e lipidi, che possono essere biodegradabili o facilmente digeriti dall’organismo umano. Gli edible coating, hanno acquisito grande attenzione negli ultimi anni, per la necessità di attenuare le problematiche ambientali e migliorare la qualità e la sicurezza igienico sanitaria dei prodotti alimentari altamente deperibili. In generale, i rivestimenti edibili rappresentano un’area promettente di innovazione nell’industria alimentare, poiché cercano di affrontare le sfide di conservazione e spreco alimentare in modi creativi e sostenibili.

Cosa è l’edible coating?

È un rivestimento, con una consistenza simile alla pellicola, trasparente e soprattutto commestibile, quindi materiali che possono essere digeriti dall’uomo o che possono essere biodegradabili nell’ambiente.

Gli edible coating sono considerati, la forma liquida di materiali commestibili, che possono contenere anche nanoparticelle chimiche o biologiche.

Questi consentono di prolungare la vita sullo scaffale degli alimenti, limitarne la contaminazione batterica e aumentare la qualità organolettica e sensoriale dei prodotti.

Caratteristiche edible coatings

Un buon rivestimento edibile, deve avere degli ottimi attributi sensoriali, neutri il possibile e idonei al prodotto da rivestire. Essi, inoltre, devono avere delle buone proprietà barriera, riuscendo a mantenere un buon livello di umidità e ottime proprietà meccaniche. Devono inoltre, aderire perfettamente alla superficie della matrice, rendendola più omogenea possibile.

È fondamentale la sua stabilità microbica e fisico-chimica, deve essere sicuro e non tossico e infine ma non di minore importanza, economico. L’adozione di questa tecnologia può comportare costi aggiuntivi nella produzione alimentare; è importante valutare se i benefici in termini di conservazione e qualità degli alimenti giustifichino tali costi, soprattutto considerando il target di mercato e le aspettative dei consumatori.

Materiale con cui viene prodotto l’edible coating

La performance del materiale di rivestimento edibile non dipende soltanto dal metodo con cui esso viene applicato, ma anche dal tipo di materiale, dalla quantità, dalla viscosità e dalla sua tensione superficiale.

Materiali naturali, a base di proteine, polisaccaridi e lipidi, si prestano perfettamente per essere impiegati come edible coating. Tra questi, i biopolimeri naturali più studiati sono: chitosano, sodio alginato e le proteine isolate da soia.

L’alginato di sodio ha la capacità di reticolare, e questo permette di formare film con strutture su misura, su cui modificare proprietà barriere o meccaniche.

Il chitosano invece, presenta una buona capacità filmogena, perfetto anche per le sue proprietà antimicrobiche contro batteri, muffe e lieviti, riuscendo a prolungare la shelf life degli alimenti.

L’isolato proteico di soia, oltre ad essere digeribile e nutriente, ha eccellenti proprietà barriera all’ossigeno.

Alcuni biopolimeri, si prestano meglio rispetto ad altri, anche per la diversa affinità con il prodotto alimentare: l’alginato di sodio, ad esempio, possiede migliori proprietà fisico-chimiche durante la conservazione della mozzarella.

La comunità scientifica, si è interessata anche a studiare le proteine del siero di latte, che hanno dato buona capacità di formazione di rivestimenti edibili, riuscendo a incorporare anche all’interno diverse combinazioni di composti antimicrobici.

Diversi studi in letteratura, preparano questi rivestimenti edibili, in combinazione con il glicerolo, che funge da “plastificante”.

Tecniche di applicazione dei rivestimenti edibili

Esistono diversi metodi di applicazione dei rivestimenti edibili.

La scelta della tecnica adeguata e del livello di protezione dipenderà dalla composizione, dalla superficie, e dalle dimensioni dell’alimento:

1. Dipping:  si immergono i prodotti nella soluzione di rivestimento, lasciando che esso poi si scarichi mentre si asciuga e solidifica. Questa tecnica è ottima, quando il prodotto ha una superficie ruvida o richiede un rivestimento totale;
2. Brushing: si applica il rivestimento direttamente sulla superficie del prodotto con l’aiuto di appositi pennelli. È una tecnica economica, utilizzata per prodotti altamente deperibili;
3. Spraying: si utilizzano applicatori ad alta pressione e sistemi di atomizzazione ad aria. È una tecnica utile, quando si vuole ottenere come risultato finale un rivestimento sottile e uniforme. L’elettrostatic spraying, ad esempio, è un processo che impiega particelle atomizzate, che vengono inizialmente scagliate verso una superficie con un normale processo di spraying e successivamente vengono scagliate con una potente carica elettrostatica;
4. Rivestimento su letto fluido: anche esso, è un metodo utilizzato quando si vuole ottenere uno strato molto sottile. Originariamente sviluppata come tecnica farmaceutica e successivamente applicata molto in campo alimentare;
5. Panning: utilizzato per il rivestimento di prodotti con superficie regolare e liscia come caramelle, noci e alcuni frutti. La soluzione di rivestimento viene applicata sul prodotto per mezzo di una pompa, che lo spruzza all’interno di un contenitore rotante, distribuendolo uniformemente. Successivamente viene applicata aria forzata, per permettere l’asciugatura;

6. Foaming: questa tecnica prevede l’aggiunta di un agente schiumogeno al rivestimento, dove insieme ad aria compressa viene insufflata nel serbatoio dell’applicatore.

Applicazione di antimicrobici naturali negli edible coatings

Nell’ultimo decennio, c’è stato un rifiuto da parte dei consumatori del consumo di additivi sintetici, come solfiti, acido benzoico ecc., comunemente usati dalle industrie alimentari per controllare la crescita microbica. Essi, iniziano a preferire il consumo di  prodotti alimentari minimamente processati e contenenti sostanze naturali, come gli antimicrobici naturali.

Esempi di antimicrobici naturali, utilizzati all’interno dei rivestimenti edibili sono: acido citrico, acido lattico, acido malico, olio essenziale di origano, estratto di foglie di ulivo, limone, ginger, aglio, lisozima, natamicina, nisina e sorbato di potassio.

Un potente effetto antimicrobico, contro diversi microrganismi sia patogeni che deterioranti, è stato esplicato da oli essenziali, prodotti a partire da piante aromatiche. Essi contengono una miscela complessa di diversi costituenti (non volatili e volatili).

Un’interessante studio, dimostra come l’uso di fibre di mandarino (con buone proprietà nutrizionali), in combinazione con l’alginato di sodio, fungono da buoni testurizzati per formare un rivestimento edibile e includendo all’interno olio essenziale di origano e applicato su di un formaggio, ne ha prolungato la sua shelf life.

Ricercatori hanno anche studiato, come recuperare scarti agricoli, utilizzandoli per la creazione di rivestimenti edibili: un estratto acquoso di pectina, ricavato dalla buccia di banana, ha presentato buona attività antiossidante e attività antimicrobica contro Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella Enteritidis, applicandolo sulla mozzarella. Con questo rivestimento edibile a base di pectina, sono riusciti a prolungare la shelf life della mozzarella.

Perchè scegliere gli edible coatings?

Gli edible coating possono contribuire a prolungare la shelf life degli alimenti, riducendo la perdita di umidità e ostacolando l’ingresso di agenti esterni come batteri e ossigeno. Questo può risultare particolarmente utile, per prodotti altamente deperibili.

Aumentare la conservazione degli alimenti, aiuta a minimizzare lo spreco alimentare, che è un problema significativo in tutto il mondo.

Inoltre, essi aiutano a migliorare l’aspetto visivo degli alimenti, rendendoli più attraenti all’occhio del consumatore: aspetto positivo quest’ultimo nel caso di frutta e verdura, dove l’aspetto estetico gioca un ruolo importante nelle decisioni di acquisto.

Gli edible coating offrono un’alternativa più naturale, minimizzando l’uso di additivi chimici sintetici.

Tuttavia, l’utilizzo di edible coating comporta anche alcune sfide tecniche. È importante trovare la giusta composizione e formulazione del rivestimento per garantire che sia efficace nella conservazione e nel mantenimento della qualità degli alimenti, senza influire negativamente sul loro sapore o texture.

La ricerca e lo sviluppo, nel campo dei rivestimenti edibili, sono ancora in corso, e ciò significa che potrebbero esserci sfide e limitazioni da superare, come la stabilità del rivestimento nel tempo, adattabilità alle diverse matrici, e la capacità di mantenere le proprietà organolettiche degli alimenti.

In generale, i rivestimenti edibili rappresentano un’area promettente di innovazione nell’industria alimentare, poiché cercano di affrontare le sfide di conservazione e spreco alimentare in modi creativi e sostenibili.

Fonti

• https://wisesociety.it/incontri/rivestimenti-edibili-scarti-chitosano-ranieri/
• https://doi.org/10.1007/s11694-021-00979-7
• https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002364381300409X
• https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2017.01.001
• Tripathi, S., & Mishra, S. (2021). Antioxidant, antibacterial analysis of pectin isolated from banana peel and its application in edible coating of freshly made mozzarella cheese. Asian Food Science Journal, 20(7), 82-92.

Crediti immagini

• Immagine in evidenza: https://www.foodaffairs.it/2022/03/07/il-packaging-commestibile-e-la-nuova-frontiera-della-sostenibilita-nel-food/
• Figura 1: https://ilfattoalimentare.it/pellicola-protettiva-uova.html
• Figura 2: https://doi.org/10.1080/10408398.2018.1456402