Il dottor Mustafa Akbulut, professore di ingegneria chimica, ha collaborato con il professore di scienze orticole Luis Cisneros-Zevallos per progettare prodotti più duraturi e privi di batteri.
Secondo la recente pubblicazione di Akbulut su Current Research in Food Science , il mercato globale di frutta e verdura perde oltre il 50% della produzione agricola di frutta durante le varie fasi di manipolazione dei prodotti e trattamenti post-raccolta.
Molti frutti e verdure hanno già uno strato di cera alimentare che viene applicato per ragioni estetiche e per prevenire la perdita di acqua. La ricerca di Akbulut combina tale cera con olio essenziale di corteccia di cannella nano-incapsulato in trasportatori proteici per potenziarli con proprietà antibatteriche.
"Viviamo in un'epoca in cui la tecnologia è avanzata così tanto", ha detto Akbulut. "Tuttavia, l'industria alimentare non ha potuto competere con questi progressi, e ci sono continui problemi con la sicurezza alimentare. Notizie su malattie di origine alimentare ed epidemie che segnalano centinaia di persone che si ammalano a causa di cibo non igienico appaiono spesso a livello nazionale."
La tecnologia di rivestimento in cera di Akbulut rafforza la sicurezza dei prodotti freschi e fornisce una maggiore protezione contro batteri e funghi. Questo rivestimento composito fornisce effetti antibatterici sia immediati che ritardati, secondo l'articolo.
Gli agenti patogeni di origine alimentare sono particolarmente problematici per frutta e verdura consumate crude o minimamente trasformate a causa della mancanza di temperature elevate che possono inattivarli.
Lo sviluppo di questo rivestimento consente una migliore comprensione delle interazioni tra la cera e i microrganismi indesiderati, ha affermato Cisneros-Zevallos.
"Penso che l'impatto che questi rivestimenti in cera avranno sull'industria sarà molto grande perché l'industria è alla ricerca di nuove tecnologie", ha detto Cisneros-Zevallos. "Questo è uno di quegli strumenti che stiamo sviluppando e che potrebbe effettivamente aiutare l'industria ad affrontare queste sfide contro gli agenti patogeni umani e gli organismi deterioranti."
L’olio essenziale nanoincapsulato rende più difficile per i batteri attaccarsi e sopravvivere su frutta o verdura. Secondo l'articolo, il rilascio ritardato dell'olio essenziale aumenta l'emivita dei principi attivi e dei prodotti rispetto alle sue controparti non incapsulate.
"Quando i batteri sono esposti all'olio essenziale, possono abbattere la parete batterica", ha detto Akbulut. "Questa tecnologia ci aiuterà sostanzialmente a inattivare batteri e funghi per prolungarne la durata di conservazione."
Il dottorando Yashwanth Arcot ha condotto esperimenti per supportare la ricerca.
"Questo rivestimento inibiva anche l'attaccamento dei funghi", ha detto Arcot. "Abbiamo testato questo sistema contro l'Aspergillus, un fungo responsabile del deterioramento dei prodotti alimentari e dell'insorgenza di infezioni polmonari negli esseri umani. Siamo riusciti a prevenirne la crescita sui rivestimenti ibridi."
Arcot ha affermato che questo è il primo sviluppo di tecnologie ibride per uccidere batteri e funghi utilizzando olio essenziale nanoincapsulato nelle cere alimentari. Le sostanze chimiche utilizzate per produrre questa cera ibrida sono agenti antibatterici approvati dalla FDA.
"Questi rivestimenti in cera ibrida sono facilmente scalabili e possono essere implementati nelle industrie di trasformazione alimentare", ha affermato Arcot.
Altri contributori alla ricerca includono il dottor Matthew Taylor del Dipartimento di scienze e tecnologie alimentari, il dottor Younjin Min dell'Università della California, Riverside, e il dottor Alejandro Castillo del Dipartimento di scienze e tecnologie alimentari.
Ulteriori informazioni: Yashwanth Arcot et al, Rivestimenti commestibili in cera ibrida di olio essenziale di cannella nano-incapsulato per migliorare la sicurezza delle mele contro gli agenti patogeni di origine alimentare, Ricerca attuale nelle scienze alimentari (2024). DOI:10.1016/j.crfs.2023.100667
Fornito dal Texas A&M University College of Engineering
