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Recently microalgae have become promising resources to obtain functional ingredients to be used to increase the nutritional value to foods. Spirulina platensis, also known as spirulina or Arthrospira, is a blue-green filamentous prokaryotic cyanobacterium with a protein content of 55–70%, which includes the entire range of essential amino acids, many vitamins, minerals, essential fatty acids and pigments such as phycocyanin. In the present study the phycocyanin was used to enrich organic fruits. For this purpose, apple tissues were selected for trials and a solution containing phycocyanin extracted from the microalgae Arthrospira platensis was used to obtain a nutrient-enriched product. The optimised vacuum impregnation (VI) process (200 mbars, 20 min) resulted in an impregnation yield of around 25%, in agreement with the level of porosity of the apple variety selected (Golden Delicious). The enriched apples were stored under refrigerated conditions and their shelf-life was monitored for 10 days. Various qualityrelated and nutritional analytical determinations were carried out throughout the storage period. In addition, the microbiological quality of the MP apples was monitored for 10 days in refrigerated conditions. Based on the physical and microbiological determinations, the shelflife of the product was set at 7 days, which is in line with similar products already on the market, but not enriched with Arthrospira platensis. The authors acknowledge the financial support for this research provided by transnational funding bodies, partners of the H2020 ERA-NETs SUSFOOD2 and CORE Organic Cofunds, under the Joint SUSFOOD2/CORE Organic Call 2019 (MILDSUSFRUIT).

L’incremento demografico e il cambiamento dei ritmi e degli stili di vita della società moderna hanno visto un mercato sempre più globalizzato nonché lo sviluppo di nuove dinamiche nel settore agroalimentare e la crescente richiesta da parte dei consumatori di prodotti pronti al consumo. Le industrie agro-alimentari rispondono a questa richiesta con i prodotti appartenenti alla categoria della IV gamma (detti anche fresh-cut o ready to eat), ossia frutta e verdura fresca, lavata, tagliata, confezionata in packaging personalizzati e posta nei banchi refrigerati della grande distribuzione organizzata (GDO). Nell’ambito del triennio del Dottorato di Ricerca si è scelto di approfondire una delle tematiche più all’avanguardia e che stimola la curiosità di molti ricercatori, ovvero l’utilizzo di edible coating. Questa tecnica consiste nell’applicazione, mediante spraying o dipping, di una sostanza edibile inodore, incolore e insapore, costituita da idrocolloidi e/o sostanze lipidiche e cere, nello strato superficiale del frutto, che sia esso tagliato o intero. I casi studio analizzati hanno messo in luce come l’edible coating funga da barriera per gli scambi gassosi con l’atmosfera circostante, riduca la perdita d’acqua e controlli lo sviluppo microbico preservando la qualità e conferendo al prodotto una migliore resistenza meccanica. Inoltre, la proliferazione dei microrganismi sulla superficie del frutto viene inibita dall’uso combinato di sostanze antimicrobiche, potenziali trasportatori di agenti anti imbrunimento e, al contempo, nutrienti. Per quanto riguarda la capacità antimicrobica degli edible coating, maggior considerazione è stata data all’Aloe vera. Si è visto, infatti, che il gel estratto dalle sue foglie e applicato sui frutti in post-raccolta inibisce la crescita di microorganismi come batteri, funghi, virus e parassiti. Inoltre, durante il percorso di Dottorato si è evidenziata la necessità di ridurre i materiali di scarto, specialmente i sottoprodotti della filiera agroalimentare. Per queste ragioni si è scelto di realizzare degli edible coating con foglie di Brassica oleracea L. o oli essenziali estratti da semi di frutti, come melograno o limone. I risultati ottenuti hanno evidenziato che l’edible coating fornisce, in tutti i casi studio analizzati, una valida alternativa ai rivestimenti sintetici e ad altri trattamenti chimici post-raccolta. In particolare si è potuto constatare il netto miglioramento delle matrici vegetali rivestite dall’edible coating contenente gel di Aloe vera, idrossipropil-metilcellulosa (HPMC) e agenti antiossidanti come acido citrico e ascorbico. Quest’ultimo, infatti, ha rivelato la sua efficacia su diverse tipologie di frutto, permettendo di soddisfare l’ipotesi scientifica formulata all’inizio del percorso di ricerca. Inoltre, la facilità di realizzazione dell’edible coating evidenzia una facile trasferibilità dei risultati scientifici in un contesto commerciale e una loro applicabilità su scala industriale. The demographic increase and the changing lifestyles of modern society have seen a globalized market and the development of new dynamics in the agri-food sector and growing consumer demand for ready-to-eat products. The agri-food industries are responding to this request with minimally processed products, i.e., fresh fruit and vegetables, washed, cut, packaged in customized packaging and placed in the refrigerated counters of large organized distribution chains. As part of the three-year PhD course, it was investigated one of the most advanced techniques the use of the edible coating. This consists of applying, by spraying or dipping technique, an odorless, colorless and tasteless edible substance, consisting of hydrocolloids and/or lipidic substances and waxes, to the surface layer of the fruit, whether cut or whole. We analyzed how the edible coating acts as a barrier for gas exchange with the surrounding atmosphere, reduces water loss and controls microbial growth, preserving quality and giving the product better mechanical resistance. In addition, we have studied how the proliferation of microorganisms on the fruit surface is inhibited by the combined use of antimicrobial substances, potential carriers of anti-browning agents and nutrients. Concerning the antimicrobial power of edible coatings, more consideration has been given to the use of Aloe vera. It has been shown that the gel extracted from its leaves and applied to post-harvest fruit inhibits the growth of microorganisms such as bacteria, fungi, viruses and parasites. Furthermore, the need to reduce waste materials, especially the by-products of the agri-food chain, was highlighted. For these reasons, it was decided to make edible coatings with broccoli leaves or essential oils extracted from fruit seeds, such as pomegranate or lemon. The results obtained showed that edible coating provides, in all the analyzed trials, a valid alternative to many other post-harvest chemical treatments. In particular, a clear improvement of the plant matrices coated with an edible coating containing Aloe vera gel, hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) and antioxidant agents such as citric and ascorbic acid was observed. The latter revealed its effectiveness on different types of fruit, enabling the target set at the beginning of the three years to be reached. Besides, the ease with which the edible coating can be produced means that if it passes food safety tests, it could be offered on an industrial scale.

In recent years, processed products have become increasingly important. As the pace of life accelerates in developed countries, the population dedicates less time to cooking. For this reason, the processed products are increasingly demanded, as they offer comfort, time savings and are a healthy option. However, this latter factor is usually generally questioned by population. Food processing involves a series of physical and / or chemical treatments subject to a variable legislative framework based on the country. In fact, there are chemical treatments such as sodium hypochlorite, which are questioned and even banned in some European countries, due to the possible negative effects on health and the environment. In this line there are a number of alternative treatments to the existing ones and of innovation to cover the legislative needs, provide the welfare of consumers and minimize the environmental impact. In order to see the state of the art of the treatments that are currently carried out and those of possible use in the near future, it is proposed to make a bibliographic collection of the pretreatments and treatments used to obtain products that are minimally processed based on vegetables. Among physical treatments it is necessary to highlight pulses of electric fields, radiation at different frequencies, the use of ultrasounds or the application of high pressures; being the main objective to avoid microbial contamination and elimination while maintaining the highest nutritional and organoleptic quality. And between the most common chemical treatments we have chlorination, ozonization and the addition of organic acids, whose main objective is microbiological disinfection more aggressively than physical treatments. Another alternative is the use of combined treatments (physical/chemical) in order to increase its effectiveness. En los últimos años, los productos procesados han ido tomando cada vez más importancia. A medida que el ritmo de vida se acelera en los países desarrollados, la población dedica menor tiempo a la cocina. Por este motivo, los productos procesados son cada vez más demandados, pues ofrecen comodidad, ahorro de tiempo y resulta una opción saludable. Aun así, este último factor, acostumbra a ser generalmente cuestionado por la población. El procesado de los alimentos implica un seguido de tratamientos físicos y/o químicos sometidos a un marco legislativo variable en función del país. De hecho, existen tratamientos químicos, como el hipoclorito sódico, que son cuestionados e incluso prohibidos en algunos países europeos, por los posibles efectos negativos sobre la salud y sobre el medio ambiente. En esta línea surge toda una seria de tratamientos alternativos a los ya existentes y de innovación para cubrir las necesidades legislativas, proporcionar el bienestar de los consumidores y minimizar el impacto medioambiental. Para ver el estado del arte de los tratamientos que se realizan actualmente y los de posible utilización en un futuro próximo, se propone realizar una recopilación bibliográfica de los pretratamientos y tratamientos empleados en la obtención de productos mínimamente procesados en base a vegetales. Entre los tratamientos físicos cabe resaltar los pulsos de campos eléctricos, radiaciones a diferentes frecuencias, el uso de ultrasonidos o la aplicación de altas presiones; siendo su objetivo principal evitar la contaminación y la eliminación microbiana manteniendo la máxima calidad nutritiva y organoléptica. Y entre los tratamientos químicos más empleados tenemos la cloración, ozonización y la adición de ácidos orgánicos, que tienen como objetivo principal la desinfección microbiológica de forma más agresiva por el producto que los tratamientos físicos. Otra alternativa es el uso de tratamientos combinados (físicos/químicos) para mejorar su efectividad. En els darrers anys, els productes processats han anat prenent cada vegada més importància. A mesura que el ritme de vida s’accelera en països desenvolupats, la població dedica menys temps a la cuina. Per aquest motiu, els productes processats són cada cop més demandats, doncs ofereixen comoditat, estalvi de temps i resulten una opció saludable. Tot i així, aquest darrer factor acostuma a ser generalment qüestionat per la població. El processat dels aliments implica un seguit de tractaments físics i/o químics sotmesos a un marc legislatiu variable en funció del país. De fet, existeixen tractaments químics com l’hipoclorit sòdic, que són qüestionats i fins i tot prohibits en alguns països europeus, per els possibles efectes negatius sobre la salut i sobre el medi ambient. En aquesta línia sorgeixen tota una sèrie de tractaments alternatius als ja existents i de innovació per tal de cobrir les necessitats legislatives, proporcionar el benestar dels consumidors i minimitzar l’impacte mediambiental. Per tal de veure l’estat de l’art dels tractaments que es realitzen actualment i els de possible utilització en un futur proper, es proposa realitzar un recull bibliogràfic dels pretractaments i tractaments emprats en l’obtenció de productes mínimament processats en base a vegetals. Entre els tractaments físics cal ressaltar els polsos de camps elèctrics, radiacions a diferents freqüències, l’ús d’ultrasons o l’aplicació d’altes pressions; essent el seu objectiu principal evitar la contaminació i l’eliminació microbiana mantenint la màxima qualitat nutritiva i organolèptica. I entre els tractaments químics més emprats tenim la cloració, ozonització i l’addició d’àcids orgànics, que tenen com objectiu principal la desinfecció microbiològica de forma més agressiva pel producte que els tractaments físics. Un altre alternativa és l’ús de tractaments combinats (físics/químics) per tal de millorar la seva efectivitat.

This final project, food engineering, is to determine a minimum production for the production of oak leaf lettuce, packaged in a modified atmosphere and biodegradable packaging, for the promoter company Ben Plantats productes. Taking into account the ecological market in which it is located, a valid processing for the product, the search for references of a biodegradable container and equipment for processing, such as the design of the site where the activity will be carried out from a disused site. And analyse all the previous points with an economic study that can guarantee the viability of the activity. Aquest treball de final de grau, de l'enginyeria alimentaria, consisteix a determinar una produccio minima, per l'elaboracio d'enciam fulla de roure, envasada en atmosfera modificada i envas biodegradable, per l'empresa promotora Ben Plantats productes. Tenint en compte el mercat ecologic en que es troba, un processat valid pel producte, la recerca de referencies d'un envas biodegradable i equipament pel processat, com el disseny del recinte on es realitzara l'activitat a partir d'un recinte en desus. I analitzar tots els punts anteriors amb un estudi economic que pugui garantir la viabilitat de l'activitat. Este trabajo de fin de grado, de ingenieria alimentaria, consiste en determinar una produccion minima, para la elaboracion de lechuga hoja de roble, envasada en atmosfera modificada y envase biodegradable, para la empresa promotora Ben Plantats productes. Teniendo en cuenta el mercado ecologico en que se encuentra, un procesado valido para el producto, la busqueda de referencias de un envase biodegradable y equipamiento para el procesado, como el diseño del recinto donde se realizara la actividad a partir de un recinto en desuso. Y analizar todos los puntos anteriores con un estudio economico que pueda garantizar la viabilidad de la actividad.

Il silicio (Si) è un micronutriente non essenziale per la salute umana. Recenti studi scientifici hanno dimostrato il suo coinvolgimento in processi biochimici e metabolici, tra cui la mineralizzazione del tessuto osseo. Con un processo di biofortificazione, metodo utilizzato per incrementare il contenuto di nutrienti nella porzione edule dei prodotti vegetali, in una nostra precedente ricerca abbiamo dimostrato la possibilità di aumentare il contenuto di Si nella porzione edule di sei ortaggi da foglia. Tuttavia il normale consumo di ortaggi biofortificati non consente di soddisfare i fabbisogni giornalieri di Si. Obiettivo della ricerca è stato quindi quello di incrementare ulteriormente il contenuto di Si aumentando la durata del trattamento e/o incrementando ulteriormente la concentrazione dell'elemento nella soluzione nutritiva. La prova è stata condotta in serra, presso l'Azienda sperimentale "La Noria" del CNR-ISPA, in agro di Mola di Bari, utilizzando il floating system e un disegno sperimentale a blocchi randomizzati con tre ripetizioni. Al fine di incrementare il contenuto di Si dello spinacio (Spinacia oleracea L., cv. Squirrel RZ, Rijk Zwaan) sono state utilizzate tre dosi di Si nella soluzione nutritiva (SN): 2 (controllo), 100 e 200 mg/L di Si. Trentuno, 46 e 61 giorni dopo l'inizio dei trattamenti (stadio di seconda foglia vera) sono state effettate le raccolte valutando produzione, sostanza secca e concentrazione di Si del prodotto edule. Il tenore di Si nello spinacio non è aumentato nel tempo. La dose di Si nella SN e l'epoca di raccolta hanno determinato un incremento della sostanza secca del prodotto, mentre il contenuto di Si, passando dal controllo a 100 mg/L di Si nella SN, in media è aumentato (1,30 vs. 4,38 mg/100 g di peso fresco, rispettivamente), senza ulteriore incremento con 200 mg/L di Si nella SN. Pertanto l'approccio utilizzato non sembra essere la strategia idonea per incrementare ulteriormente il contenuto di Si nello spinacio allevato in floating system.

Analisi dei composti con proprietà antiossidanti e capacità antiossidante dei diversi tessuti (fiori, steli e foglie) del prodotto fresco di cima di rapa (Brassica rapa subsp. sylvestris var. esculenta ) destinato alla IV gamma, che include il contenuto di glucosinolati, fenoli, flavonoli, flavonoidi totali e della capacità antiossidante mediante saggi chimici ORAC e DPPH. Analisi di umidità residua, ceneri, estrattivi totali, fibre (cellulosa, emicellulosa, pectine e lignina) e dei carboidrati (amido, glucosio, fruttosio, saccarosio) dell'intero prodotto fresco destinato alla IV gamma.

Report finale (Prot CNR-IPCB n° 0000955 del 04/04/2016) sull'attività 3.3.1 "Ricerca e sviluppo di packaging a permeabilità controllata per il confezionamento di prodotti di IV gamma" svolta, dal 01/10/2012 al 31/12/2015, nell'ambito del progetto PON02_00451_3361909 "Utilizzo integrato di approcci tecnologici innovativi per migliorare la shelf-life e preservare le proprietà nutrizionali di prodotti agroalimentari" (SHELF-LIFE). Sono state testate le performance di film microforati e film biodegradabili e compostabili, a base di cellulosa (Natureflex E946) per il confezionamento di prodotti di IV gamma (patate, carciofi e pomodori). L'attività ha dato avvio a collaborazioni con il Dipartimento d'Agraria dell'università di Catania e con colleghe del CNR IVALSA. I dati sono stati oggetto di quattro pubblicazioni su riviste scientifiche e di comunicazioni a convegni internazionali. I risultati più significativi raggiunti, in collaborazione con la Dott.ssa Patané (IVALSA), hanno riguardato il confezionamento dei pomodorini da serbo di IV gamma con un packaging biodegradabile e compostabile. Per il confezionamento dei pomodorini da serbo di IV gamma è stato selezionato e testato il film (spessore 30 µm), biodegradabile e compostabile, NatureFlex(TM) E946 che è stato fornito ai partner e messo a confronto con un materiale tradizionale a base di polipropilene (PPCoex, spessore 20 µm). Le proprietà meccaniche dei film selezionati sono state determinate in accordo con le normative ISO 527-1:1996 e ISO 527-3:1997. I test sono stati condotti e eseguiti sui provini orientati sia parallelamente sia ortogonalmente alla direzione di estrusione. I dati ottenuti hanno evidenziato come il NatureFlex(TM) E946 abbia proprietà meccaniche competitive con quelle del PPCoex e idonee per il confezionamento dei pomodorini di IV gamma. Al film compostabile sono state abbinate delle vaschette in PLA Ingeo a sezione circolare, anch'esse biodegradabili e compostabili. I pomodorini confezionati con il film tradizionale, PPCoex, sono stati posizionati in vaschette in PET, riciclabile. Sia i film che le vaschette, prima del confezionamento, sono stati sottoposti a cicli di sterilizzazione sotto cappa UV per 24 h. I pomodorini sono stati sottoposti a trattamento con ipoclorito di sodio o con ipoclorito di sodio e cloruro di calcio. Le prove di SHELF-LIFE sono state effettuate a 4°C e a tempi differenti (0, 5, 12 e 18 giorni) sono stati monitorati il calo ponderale, il residuo secco, il residuo ottico (°Brix), i fenoli, il PH, le proprietà antiossidanti, le condizioni igenico-sanitarie e gli scambi gassosi. Le proprietà barriera del NatureflexTM E946 all'ossigeno (OTR 55 ml ?m/m2 24h - 8°C 70% RH) e all'anidride carbonica (95 ml ?m/m2 24h - 8°C 70% RH) hanno garantito una migliore conservazione del prodotto fino a 18 giorni, mantenendo le proprietà nutrizionali e limitando lo sviluppo microbico. La maggiore permeabilità al vapore acqueo del materiale biodegradabile (200 g/m2 24h - 25°C 75% RH), sebbene abbia comportato un maggiore calo ponderale, ha evitato la formazione di condensa di goccioline di acqua sulla superficie (effetto antifog), che è auspicabile per una buona conservazione del prodotto. La condensa dell'umidità sulla superficie interna della confezione comporta, oltre a un decadimento visivo poco gradito al consumatore, la formazione di gocce che possono costituire il sito di crescita microbica. Infatti, dopo 18 giorni di conservazione a 4°C, sui pomodorini confezionati con un packaging tradizionale si osserva la comparsa di muffe mentre il prodotto imballato nel sistema biocompostabile risulta inalterato dal punto di vista microbico e nutrizionale.

relazione finale