L'estratto di nocciolo d'oliva si prospetta promettente nel settore degli imballaggi alimentari sostenibili

Uno studio condotto dall’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM) ha rilevato che i film per il confezionamento alimentare arricchiti con estratto di nocciolo d’oliva, ricavato dai sottoprodotti della produzione di olio d’oliva, presentavano spiccate proprietà antiossidanti.

Dopo 10 giorni di conservazione, la pellicola a base di estratto di nocciolo d’oliva ha ridotto il degrado di quasi il 30% rispetto all’imballaggio di controllo.– Consolato Schiavone, ricercatore dell’INRiM

Utilizzando un processo di estrazione ecocompatibile a base di etanolo, i ricercatori hanno sviluppato un materiale da imballaggio attivo che potrebbe contribuire a prolungare la durata di conservazione degli alimenti, creando al contempo nuovi impieghi per gli scarti dell’industria olearia.

«La ricerca si basa sui principi dell’economia circolare, poiché mira a dare nuova vita ai flussi di rifiuti industriali, in particolare quelli generati lungo la filiera della produzione dell’olio d’oliva, quali sansa, noccioli e foglie di olivo», ha affermato Consolato Schiavone, ricercatore del settore Chimica Fisica per One Health (ML-03) dell’INRiM e coautore dello studio.

«Poiché il settore oleario mondiale produce ogni anno circa dodici milioni di tonnellate di rifiuti non ecocompatibili, la comunità scientifica e gli operatori del settore stanno lavorando per creare strategie nuove e sostenibili volte a riutilizzare questi materiali».

Sebbene le proprietà antiossidanti dei sottoprodotti dell’olio d’oliva e il loro potenziale impiego negli imballaggi alimentari siano ben consolidati, la loro efficacia nel prolungare la durata di conservazione degli alimenti non è stata ancora pienamente studiata. I ricercatori dell’INRiM hanno cercato di colmare questa lacuna sviluppando e testando una pellicola da imballaggio attiva.

Il progetto è stato condotto in collaborazione con Innovhub SSI Stazioni Sperimentali per l’Industria di Milano, che ha fornito i campioni di sottoprodotti dell’olio d’oliva.

«Fondamentalmente, il nostro obiettivo era estrarre composti antiossidanti o antimicrobici, in particolare polifenoli, da questi scarti e incorporarli nei materiali di imballaggio», ha spiegato Schiavone. «Abbiamo quindi scelto un film di acetato di cellulosa per uso alimentare e ne abbiamo testato l’efficacia nel ritardare il degrado di prodotti alimentari, come gli hamburger di carne».

Nella prima fase, i ricercatori hanno analizzato noccioli, foglie e sansa di oliva per valutarne le proprietà antimicrobiche e antiossidanti. Un test colorimetrico DPPH (2,2-difenil-1-picrilidrazile) ha dimostrato che l’estratto di nocciolo di oliva presentava la più elevata attività antiossidante.

I ricercatori hanno quindi incorporato l’estratto in una resina per uso alimentare e ne hanno rivestito una pellicola di acetato di cellulosa per produrre il materiale da imballaggio attivo.

I ricercatori hanno inoltre confrontato le prestazioni antiossidanti di tutti e tre gli estratti derivati da sottoprodotti su campioni di pellicola più piccoli. Il test DPPH ha nuovamente identificato l’estratto di nocciolo d’oliva come il più efficace, portando il team a selezionarlo per una pellicola da imballaggio contenente il cinque per cento di estratto.

Per valutare le prestazioni in condizioni simili a quelle reali di conservazione degli alimenti, i ricercatori hanno testato la pellicola su campioni da 10 grammi di carne macinata di manzo contenente il 50% di grassi.

«Un contenuto di grassi più elevato favorisce l’ossidazione, rendendolo particolarmente utile per questo tipo di studio», ha spiegato Schiavone. «Il nostro obiettivo non era determinare quanto tempo impiega la carne a degradarsi in un periodo prolungato, ma piuttosto stimarne la durata di conservazione in condizioni accelerate. Questo tipo di “test accelerato sulla durata di conservazione” simula le condizioni di conservazione reali, come quelle che si riscontrano negli espositori refrigerati dei supermercati, per determinare se il nostro approccio offra qualche miglioramento».

I ricercatori hanno posizionato i mini hamburger di manzo tra due strati di pellicola da confezionamento in tre configurazioni: pellicola non trattata, una pellicola contenente acido gallico come antiossidante di riferimento e una pellicola con estratto di nocciolo d’oliva.

I ricercatori hanno utilizzato test delle sostanze reattive all’acido tiobarbiturico (TBARS) per misurare l’ossidazione dei lipidi nella carne al giorno zero, quattro, sette e dieci di conservazione.

«I test sono stati effettuati sugli acidi grassi, che sono i composti più suscettibili all’ossidazione, dopo la loro estrazione dai campioni di carne, nonché sulla carne stessa», ha spiegato Schiavone.

«I risultati hanno dimostrato che l’imballaggio trattato con l’estratto di nocciolo d’oliva ha ritardato l’ossidazione e rallentato il degrado complessivo della carne. Le sue prestazioni si sono collocate a metà strada tra l’imballaggio non trattato e il controllo positivo, incluso per dimostrare un’elevata efficacia antiossidante. Dopo 10 giorni di conservazione, la pellicola con estratto di nocciolo d’oliva ha ridotto il degrado di quasi il 30 per cento rispetto all’imballaggio di controllo».

I ricercatori hanno inoltre misurato la concentrazione totale di biofenoli nell’estratto di nocciolo d’oliva utilizzando la cromatografia liquida ad altissime prestazioni accoppiata al rilevamento a matrice di diodi e alla spettrometria di massa ad alta risoluzione (UHPLC-DAD-HRMS).

Schiavone ha osservato che i ricercatori hanno ampiamente caratterizzato i polifenoli dell’oliva e altri composti presenti nelle olive. Tuttavia, il team desiderava una comprensione più dettagliata del profilo chimico dell’estratto di nocciolo d’oliva.

L’analisi ha identificato oltre 40 composti polifenolici, tra cui alcoli fenolici, acidi fenolici, flavonoidi, lignani, secoiridoidi, triterpeni e i loro derivati glicosilati.

I risultati hanno messo in evidenza la complessa composizione fitochimica dell’estratto di nocciolo d’oliva e il suo potenziale come fonte naturale di composti bioattivi per materiali da imballaggio arricchiti di antiossidanti.

“Rispetto ad altri sistemi di imballaggio antiossidanti riportati in letteratura, il nostro approccio differisce sostanzialmente per struttura e applicazione”, ha spiegato Schiavone.

«Un vantaggio fondamentale del nostro prototipo di imballaggio è che i composti attivi vengono incorporati direttamente in una pellicola a base di cellulosa pronta all’uso senza alterarne le proprietà meccaniche né richiedere agenti strutturanti aggiuntivi. Ciò contribuisce alla sostenibilità del sistema, poiché gli estratti vengono ottenuti tramite un processo di estrazione a basso impatto basato sull’etanolo».

I ricercatori intendono studiare metodi di estrazione alternativi ed ecocompatibili e valutare ulteriormente la sicurezza del materiale da imballaggio, verificando anche se composti indesiderati possano migrare negli alimenti.

«Nei prossimi studi, testeremo diversi protocolli di estrazione ecocompatibili», ha affermato Schiavone. «Condurremo inoltre un’indagine approfondita sulla possibile migrazione di molecole indesiderate dall’imballaggio negli alimenti. Tuttavia, i risultati attuali consentono una facile adozione industriale, garantendo al contempo la conformità normativa e sfruttando una risorsa dell’economia circolare. Queste scoperte aprono la strada allo sviluppo di soluzioni innovative, sostenibili e sicure per l’imballaggio alimentare, trasformando al contempo i rifiuti agricoli e industriali in materiali di alto valore».