I film a base di olio d'oliva potrebbero presto sostituire gli imballaggi alimentari in plastica

Una nuova ricerca dimostra che l'olio extravergine di oliva potrebbe essere efficacemente utilizzato come componente chiave degli oleofilm, rivestimenti protettivi per alimenti ecocompatibili.

Secondo i ricercatori turchi autori dello studio, questi nuovi materiali potrebbero diventare una valida alternativa alla plastica nel confezionamento degli alimenti.

Si decompongono rapidamente in natura e quindi non causano un grave inquinamento ambientale. Gli oleofilm riducono l’impronta di carbonio diminuendo la dipendenza dai combustibili fossili. – Bülent Başyiğit, Università di Harran

I ricercatori hanno messo a punto un metodo semplice ed efficace per produrre oleofilm, avvicinando i materiali di un passo alla competitività con gli attuali standard industriali.

“I film di plastica convenzionali sono durevoli a lungo e garantiscono afidabilità durante il trasporto e lo stoccaggio”, ha dichiarato a Olive Oil Times Bülent Başyiğit, ricercatore presso la facoltà di ingegneria dell’Università di Harran a Şanlıurfa, in Turchia.

Vedi anche: I sottoprodotti della molitura delle olive potrebbero migliorare i mangimi per animali

“Tra gli altri vantaggi vi sono il basso costo, la leggerezza, la facilità di lavorazione e le avanzate proprietà barriera”, ha aggiunto. “Tuttavia, i film plastici convenzionali derivati dal petrolio non sono biodegradabili e rimangono nell’ambiente per molto tempo.”

“Inoltre, le sostanze chimiche nocive presenti nella struttura naturale dei film plastici convenzionali potrebbero migrare nei prodotti alimentari o nelle bevande confezionati”, ha osservato Başyiğit.

Basati su polimeri oleosi biodegradabili e commestibili, gli oleofilm potrebbero avere un vantaggio significativo rispetto alla plastica.

“Le loro caratteristiche più notevoli sono che si decompongono rapidamente in natura e quindi non causano un grave inquinamento ambientale”, ha detto Başyiğit. “Gli oleofilm riducono l’impronta di carbonio diminuendo la dipendenza dai combustibili fossili.”

In genere, i film di plastica sono realizzati con polimeri sintetici derivati da combustibili fossili, come il polietilene o il polipropilene.

Inoltre, la produzione di tali pellicole di plastica è un processo ad alta intensità energetica, ma le economie di scala l’hanno resa significativamente conveniente, a differenza della maggior parte degli altri settori industriali.

I principali vantaggi degli oleofilm rispetto ad altri film biodegradabili sono la loro elasticità e flessibilità. Sono inoltre molto più stabili quando sottoposti a sbalzi di temperatura estremi.

Secondo i ricercatori, la struttura chimica degli oleofilm riduce significativamente il rischio di fuoriuscita di sostanze chimiche negli alimenti o nelle bevande.

Gli oleofilm non si dissolvono né si degradano facilmente se esposti all’umidità, e l’acqua non li attraversa facilmente. “Gli oleofilm sono resistenti all’acqua e la loro permeabilità all’acqua è bassa”, ha confermato Başyiğit.

“Gli oleofilm possono rappresentare sistemi promettenti per garantire protezione, in particolare per i prodotti alimentari oleosi e umidi, poiché sono costituiti da film realizzati con componenti idrofobici e a base di olio”, ha affermato.

"Queste pellicole possono prolungare la durata di conservazione degli alimenti prevenendo l'ossidazione, riducendo la perdita di umidità e formando una barriera impermeabile", ha aggiunto.

Alcuni alimenti che si prestano facilmente al confezionamento con ole-film includono prodotti a base di cioccolato, formaggi, salumi e cracker.

Inoltre, si dimostrano altamente effi­ciaci nel pro­teggere gli al­imenti freschi come frutta e ver­s­a­tili.

“Una delle ragioni principali del deterioramento strutturale di frutta e verdura è la perdita d’acqua dalle loro strutture”, ha affermato Başyiğit. “Data la natura idrofobica degli oleofilm, ci si aspetta che mantengano l’equilibrio di umidità all’interno della confezione.”

“Pertanto, questi modelli di pellicola potrebbero aiutare a prevenire il restringimento e l’indurimento riducendo la perdita d’acqua in tutti i tipi di frutta e verdura”, ha aggiunto. “Gli oli naturali, come l’olio d’oliva, possiedono proprietà antimicrobiche e antifungine che aiutano a rallentare il deterioramento degli alimenti inibendo la crescita di batteri e funghi.”

L’olio extravergine di oliva è un com­po­ne­te chiave del metodo di pro­du­zione oleofilm s­vi­s­i­to dal gruppo di ricerca, che si è dimostrato più effi­ciente di altri oli biodegradabili.

“L’olio d’oliva conferisce attività antiossidante al prodotto finale grazie alle strutture uniche che contiene,” ha affermato Başyiğit, alludendo alla presenza di tocoferoli (vitamina E) e composti fenolici nell’olio extravergine di oliva.

«La loro presenza nell’olio d’oliva è cruciale per prevenire o ritardare il potenziale processo di ossidazione nei film», ha aggiunto. «Prevenire o ritardare il deterioramento ossidativo aumenta la durata dei film da imballaggio».

L’olio d’oliva extravergine è stato identificato come più efficiente rispetto ad altri oli grazie al suo elevato contenuto di acidi grassi monoinsaturi, principalmente acido oleico, che offre una maggiore protezione contro l’ossidazione rispetto agli acidi grassi polinsaturi.

“Gli oli ricchi di acidi grassi saturi e polinsaturi possono portare all’indurimento o all’ammorbidimento degli oleofilm”, ha affermato Başyiğit. Il contenuto equilibrato di grassi insaturi dell’olio extravergine di oliva lo rende una scelta più efficiente.

Vedi anche: Un progetto trasforma gli scarti dell’oliva in supercondensatori

I fenoli e i tocoferoli presenti nell’olio d’oliva riducono il danno ossidativo, una qualità che può essere potenziata dal rivestimento con oleofilm.

“L’incorporazione di olio extravergine di oliva negli oleofilm può potenziare le proprietà antiossidanti dei prodotti finali”, ha affermato Başyiğit. “Inoltre, i composti antiossidanti possono svolgere una funzione protettiva diffondendosi attraverso la pellicola nel cibo.”

“Le pellicole contenenti olio d’oliva possono prolungare la durata di conservazione, preservare la qualità nutrizionale e prevenire il deterioramento ossidativo aumentando la capacità antiossidante sia del materiale della pellicola che del prodotto rivestito”, ha aggiunto.

La pre­sen­za di olio d’oliva extra ver­gine negli ole­film ne migliora ul­teri­or­men­te la biodegrada­bi­li­tà.

“L’acido oleico, i composti fenolici e i tocoferoli presenti nell’olio d’oliva possono favorire la biodegradazione”, ha affermato Başyiğit. ​“I composti fenolici possono facilitare la degradazione aumentando le reazioni enzimatiche dei microrganismi.”

Gli oleofilm a base di olio d’oliva sono stati prodotti combinando proteine e lipidi mediante tecniche di emulsificazione ultrasonica. Il processo utilizza onde sonore ad alta frequenza per creare e stabilizzare emulsioni, miscele di due liquidi immiscibili.

La produzione è iniziata con la preparazione di oleogel, che contengono idrolizzato di proteine di soia, gelatina, olio extravergine di oliva, acido stearico e lecitina.

Le fasi proteica e lipidica sono state miscelate in un rapporto uno a uno e sottoposte a sonicazione ad alta potenza, che agita le particelle in un fluido tramite onde sonore ad alta frequenza (ultrasuoni).

Questo processo ha migliorato la stabilità e l'omogeneità dell'emulsione. Una volta formati gli oleogel, sono stati combinati con glicerolo per migliorarne la flessibilità.

Dopo un processo di degassificazione a ultrasuoni per eliminare le bolle d’aria, la miscela è stata lasciata asciugare a temperatura ambiente per 24 ore.

Gli oleofilm ri­sultanti, con spessori compresi tra 0,18 e 0,25 mil­li­metri, si sono dimostrati re­si­sten­ti all’acqua con una bassa permea­bi­lità ai gas, il che significa che l’ossigeno, l’an­bi­a­ca o il vapore d’acqua non potevano attraversare facilmente la bar­riera.

Il metodo ha permesso di individuare la potenza ultrasonica necessaria per ottenere flessibilità, resistenza e proprietà barriera ottimali, che sono state testate con successo su ananas appena tagliati.

“Nei film contenenti strutture idrofile e idrofobiche, l’emulsificazione ultrasonica è una tecnica fondamentale che migliora la qualità del film favorendone l’omogeneità”, ha spiegato Başyiğit. “Previene la se­par­a­zione di fase e per­mette la cre­a­zione di film me­ca­ni­ca­men­te ro­bu­sti e fun­ziona­li che man­te­ne­no­no la sta­bi­li­tà per per­io­di pro­lungati.”

I ricercatori hanno avvertito che sono necessari maggiori investimenti e ricerca per sostenere l’ulteriore sviluppo degli oleofilm e trasformarli in un’alternativa commercialmente valida ai film convenzionali a base di plastica.

I ricercatori hanno aggiunto che devono ancora essere affrontate sfide significative.

Gli oleofilm sono più suscettibili allo strappo rispetto allo standard industriale attuale e non possono ancora competere in termini di resistenza meccanica e flessibilità. Attualmente, nemmeno il confezionamento sottovuoto è fattibile con questi nuovi film.

“Sebbene la produzione di massa della plastica sia ben consolidata e i suoi costi rimangano molto bassi, le pellicole oleiche devono ancora raggiungere economie di scala”, ha affermato Başyiğit. “A lungo termine, se queste sfide saranno superate, i film oleofili potrebbero rappresentare un’alternativa ecologica.”

Il prossimo passo per i ricercatori è quello di estendere il loro impiego nel settore del confezionamento alimentare ed esplorare altre possibili applicazioni.

“A lungo termine, è anche possibile l’integra­zione degli ole­ofilm nelle aplica­zioni biomediche”, ha detto Başyiğit. “In questo contesto, potrebbero essere utilizzati in aplica­zioni come i sistemi di somministrazione dei farmaci e le medicazioni per le ferite.”

“Tuttavia, è fonda­men­tale condur­re studi per miglio­rare le pro­prietà ter­miche e me­ca­niche degli ole­ofilm in modo che eguaglino quelle dei film di ori­gine pet­role­ra”, ha con­clu­so.

---