Biofilm edibili per conservare frutta e verdura e sostituire la plastica

Via via che cresce l’attenzione verso lo spreco alimentare e, parallelamente, quella verso i materiali sostenibili, aumentano le proposte di sostanze di vario tipo, tra cui i biofilm edibili, candidate a rimpiazzarne altre come ad esempio la plastica, sfruttando, quando possibile, scarti di lavorazioni. In questa direzione vanno due studi usciti a pochi giorni di distanza l’uno dall’altro, che propongono due soluzioni per sostituire le pellicole alimentari e non solo.

Le fragole paiono il frutto ideale (perché sono frutti delicati, piccoli, molto umidi, velocemente deperibili e con poca acidità, quindi facilmente aggredibili dalle muffe) per testare un nuovo biofilm commestibile ricavato dai rifiuti agricoli e della pesca al fine di conservarle più a lungo senza che si perda nulla in termini di aroma, di sapore e di aspetto. In uno studio pubblicato su Food Chemistry, un gruppo di ricercatori del São Carlos Institute of Chemistry dell’Università di San Paolo, in Brasile, ha sviluppato un materiale che permette di allungare il tempo di conservazione delle fragole (Fragaria x ananassa). Infatti, dopo 12 giorni di conservazione in frigo le fragole rivestite con il biofilm commestibile hanno perso l’11% di peso in meno, e soprattutto si è ritardata la contaminazione delle muffe durante lo stoccaggio. Di norma, dopo quattro giorni sulle fragole compaiono i primi segni di muffe: quelle rivestite con il biofilm commestibile resistono fino a sei-otto giorni.

I ricercatori hanno focalizzato l’attenzione su ciò che resta dalla lavorazione del melograno (Punica granatum). Di questo frutto, si butta via, in media, circa il 40% (in peso). Ma la buccia e la polpa sottostante sono ricchissime di sostanze antiossidanti e antimicrobiche. Per questo motivo, il primo passaggio è stato quello di mettere a punto una reazione con solventi naturali che consente di estrarre l’84,2% di composti fenolici, dotati appunto di proprietà antiossidanti e antimicrobiche. Per realizzare il biofilm, gli autori hanno poi fatto ricorso al chitosano, estratto non dai gamberi (come avviene nella maggior parte dei casi) ma dalle razze, perché la versione presente in questi animali è totalmente anallergica, a differenza di quella dei gamberi. Le due componenti, insieme, hanno dato vita a una gelatina, nella quale sono state immerse delle fragole poi lasciate a 4°C per 12 giorni.

Le analisi di diverso tipo effettuate alla fine dell’esperimento hanno confermato che le fragole con il biofilm di melograno, rispetto a quelle senza, conservano il 40% in più delle sostanze volatili che ne definiscono l’aroma, perdono l’11% di peso in meno, e rallentano di sei-otto giorni il deperimento. Dal punto di vista del gusto, dell’aspetto, della consistenza e dell’aroma, non ci sono differenze. La gelatina sembra quindi agire come previsto, e potrebbe essere utilizzata su qualunque altro vegetale, visti i buoni risultati ottenuti su uno dei più difficili da preservare. Inoltre, il costo stimato è di due centesimi di euro a frutto: un sovraprezzo che, probabilmente, i consumatori e i rivenditori sarebbero disposti a pagare, per avere fragole che durino di più e prive di confezionamenti in plastica.

Verso le gelatine tutte vegetali

Nello studio brasiliano si è usata una gelatina animale, ottenuta dalla pelle delle razze. La gelatina (GL) è uno dei biopolimeri più utilizzati grazie alle sue versatili proprietà fisico-chimiche. Ma anche questo è un tipo di materiale che si cerca di superare, per arrivare a composti simili, ma del tutto vegetali. E i ricercatori dell’Università di Ottawa, in Canada, ci sono quasi riusciti o, quantomeno, hanno trovato il modo di rimpiazzare parte della gelatina animale con un’altra sostanza facile da reperire e del tutto vegetale: la gomma adragante, un polisaccaride promettente con parti idrosolubili e rigonfiabili in acqua. Si tratta di un composto che si ottiene dalla linfa di almeno una ventina di piante, soprattutto leguminose, oppure sinteticamente, e che, essendo idrosolubile, è già utilizzata per esempio in ambito farmaceutico.

Come illustrato su Physics of Fluids, gli autori hanno fatto una serie di tentativi sia alternando strati di gelatina animale con altro di gomma adragante, sia unendo in varie proporzioni le due sostanze. Hanno così ottenuto alcune pellicole che hanno mostrato proprietà adatte alla conservazione dei cibi o ad altri utilizzi, anche se per il momento non sono ancora riusciti a realizzarne una ottimale composta solo dalla gomma.

Gelatine e spreco

L’assortimento migliore è risultato essere quello con tre parti di gomma e una di gelatina, anche se la pellicola ottenuta presenta una certa porosità che potrebbe essere un limite, nel caso di soluzioni acquose o saline. In ogni caso, è stato dimostrato, per ora, che è possibile ottenere gelatine con molte meno proteine animali, e questo viene considerato già un passo in avanti significativo.

Probabilmente pellicole e simili in polimeri plastici in futuro non esisteranno quasi più, almeno sui vegetali. Al loro posto ci saranno altre pellicole o spray edibili e invisibili, che permetteranno di conservare frutta e verdura sfruttando anche parte degli scarti alimentari che oggi buttiamo via, con vantaggi per tutti.

Bertolo MRV, de Oliveira Filho JG, Lamonica GC, de Oliveira Nobre Bezerra CC, da Conceição Amaro Martins V, Ferreira MD, de Guzzi Plepis AM, Bogusz Junior S. Improvement of the physical-chemical, microbiological, volatiles and sensory quality of strawberries covered with chitosan/gelatin/pomegranate peel extract-based coatings. Food Chem. 2025 Apr 15;471:142755. doi: 10.1016/j.foodchem.2025.142755. Epub 2025 Jan 2. PMID: 39764943.