Il controllo dei livelli gassosi nell’atmosfera intorno al prodotto rappresenta una delle più importanti e flessibili innovazioni nel settore della conservazione dell’ortofrutta. Infatti, riducendo il livello di O2 e/o, viceversa, aumentando il contenuto di CO2, è possibile regolare in modo passivo o attivo l’attività metabolica dei tessuti vegetali ed estendere la fase post raccolta dei prodotti durante lo stoccaggio a basse temperature. Su questo principio si basano le tecniche di conservazione in atmosfera controllata (AC) e atmosfera modificata (AM): le prime prevedono il rapido raggiungimento di livelli ottimali dell’atmosfera di conservazione e il costante monitoraggio attraverso una serie di tecnologie impiantistiche; le seconde si riferiscono alle modificazioni di atmosfera che sono la conseguenza di metabolismi propri del prodotto (respirazione) e dei fenomeni di diffusione dei gas attraverso l’imballaggio. Tali tecniche, con un diverso grado delle miscele gassose, consentono di ritardare i processi di deterioramento dei prodotti ortofrutticoli attraverso il controllo dell’attività respiratoria, l’inibizione di enzimi coinvolti in processi di maturazione e senescenza e la riduzione dell’incidenza di attacchi patogeni. Le possibilità di applicazione di entrambe le tecnologie dipenderanno, tuttavia, da aspetti specifici legati alle caratteristiche fisiologiche e anatomiche dei prodotti, oltre che dalla sensibilità degli stessi a fattori ambientali, come il tempo e la temperatura di conservazione. Delle recenti innovazioni nel settore del controllo dell’atmosfera si è discusso a |CA|MA|2013|, l’undicesima edizione dell’International controlled & modified atmosphere research conference (XI Conferenza internazionale della ricerca su atmosfera controllata e modificata), tenutasi dal 3 al 7 giugno scorso a Trani e organizzata dall’Università di Foggia in collaborazione con il Distretto agroalimentare regionale (Dare Puglia) e l’International society for horticultural science (Ishs).
I lavori presentati
L’evento, informa Giancarlo Colelli, docente ordinario di Macchine e impianti per le operazioni post raccolta degli ortofrutticoli presso il Dipartimento di Scienze agrarie, degli alimenti e dell’ambiente dell’Università di Foggia (Dipartimento Safe, Science of agriculture, food and environment), ha contato 231 partecipanti fra ricercatori, rappresentanti dell’industria e studenti, provenienti da 43 Paesi di ogni parte del mondo. Circa 200 i lavori originali presentati all’importante evento scientifico, con 68 presentazioni orali e 131 poster sulle diverse applicazioni di atmosfere controllate e modificate in prodotti ortofrutticoli freschi interi o di IV gamma. Nello specifico, 65 lavori hanno riguardato le applicazioni di AC/AM su ortaggi a frutto e foglia; tra questi, 22 hanno valutato gli effetti sul mantenimento delle caratteristiche qualitative, 14 hanno studiato l’innovazione tecnologica e impiantistica, 8 hanno evidenziato l’impatto dell’AC/AM su meccanismi fisiologici, biochimici e molecolari, 7 sono stati dedicati alle applicazioni di AC/AM per il controllo di attività microbiche e la sicurezza alimentare, 9 hanno focalizzato l’attenzione relativamente all’utilizzo di inibitori di etilene e al controllo di disturbi fisiologici correlati alla conservazione, 5 hanno trattato modelli predittivi per ottimizzare le applicazioni di AC/AM. In particolare Maria Luisa Amodio, ricercatrice dell’Università di Foggia, nella relazione Modelling sensorial and nutritional changes to better define quality and shelf-life of fresh-cut produce ha illustrato dei modelli per predire i cambiamenti sensoriali e nutrizionali, in prodotti-modello come rucola e melone, sulla base di variazioni di parametri esterni quali miscele gassose, temperatura e durata della conservazione, al fine di fornire informazioni utili per ottimizzare la catena di distribuzione e ridurne i relativi costi di gestione.
Su ortive tipiche
Negli ultimi anni, l’Unità di ricerca in Tecnologie post raccolta dei prodotti ortofrutticoli dell’Università di Foggia, coordinata da Colelli, ha condotto numerosi studi e ricerche con l’obiettivo di valorizzare le specie orticole spontanee e coltivate, legate al territorio, attraverso l’applicazione di AC/AM finalizzata sia a conferire maggior valore aggiunto al prodotto fresco, sia a inserire tali specie nelle catene della grande distribuzione organizzata. «Nell’ambito delle specie ortive pugliesi, la conservazione di cime di rapa in AC con basse concentrazioni di O2 (3% O2 in azoto) è risultata efficace sia nel ridurre le perdite di peso, l’attività respiratoria, i cambiamenti di colore, lo sviluppo di odori indesiderati, sia nel preservare il contenuto in vitamina C fino a 17 giorni. Analogamente la shelf life di una specie aromatica come il basilico può essere estesa oltre 20 giorni se essa viene conservata in AC in presenza del 2% di O2 in azoto, soprattutto alla luce del fatto che tale specie teme molto la bassa temperatura di conservazione. Atmosfere con basso contenuto in O2 hanno consentito di migliorare la durata di conservazione e la qualità anche dei fiori di zucca. L’effetto sulla qualità della conservazione in AC, in particolare con basso O2 e/o alta CO2 (3% O2+15% CO2), è stato inoltre evidenziato in rucola (Eruca sativa) in termini di consistenza delle foglie e minori perdite in peso, dopo 14 giorni di conservazione». La conservazione in atmosfere con basso O2 e/o alta CO2 migliora la qualità post raccolta anche nel caso di ortaggi minimally processed, sottolinea Colelli. «Il trattamento con il 10% di CO2 sia in aria sia in basso ossigeno (3% O2) è risultato efficace nel preservare le caratteristiche qualitative di finocchi a fette contenendo i cambiamenti nell’aspetto esteriore dei pezzi e l’aumento di consistenza e fibrosità osservato invece in campioni controllo. Analogamente, la frigoconservazione in regime di alta CO2 (20%) si è rivelata vantaggiosa per estendere fino a tre settimane la shelf life del tipico fungo “cardoncello” (Pleurotus eryngii) sia intero sia tagliato». L’effetto dell’atmosfera di conservazione è stato inoltre osservato sugli attributi qualitativi di formulati più complessi, come zuppe pronte a base di diversi ortaggi e legumi. «Anche in tal caso miscele con basso O2 e alta CO2 (20% CO2 + 3% O2) hanno preservato le caratteristiche qualitative dei singoli costituenti fino a 10 giorni di conservazione. L’alta CO2, sia sola sia col 3% di O2, ha permesso, soprattutto nel caso di ortaggi a foglia come sedano, prezzemolo, spinacio e bietola, un maggiore mantenimento del colore verde (correlato quasi sempre a un rallentamento della velocità di degradazione della clorofille) e, più in generale, un aspetto esteriore superiore al limite di commerciabilità». Effetti deleteri per aspetto e colore, aggiunge Colelli, sono stati tuttavia riscontrati in carciofi di quarta gamma a seguito della conservazione in concentrazioni di CO2 superiori al 15%; nessun miglioramento apprezzabile è stato invece osservato sulla conservabilità di fagiolini pronti all’uso per effetto dell’atmosfera di conservazione rispetto a quella degli stessi in aria. «Effetti positivi delle applicazioni di atmosfere modificate in termini di aspetto esteriore e ritenzione delle principali componenti nutrizionali sono stati evidenziati in broccoli conservati fino a 12 giorni in film di polipropilene microperforati, mentre per la melanzana la conservazione in AM è risultata molto efficace a temperatura di 10 °C, limitando la traspirazione, i processi di senescenza, l’incidenza di marciumi ed estendendo il periodo di commercializzazione a circa tre settimane, senza apparenti danni da freddo».
Atmosfere innovative non convenzionali
Recentemente grande interesse è stato rivolto ai benefici potenziali dell’utilizzo di alcuni gas non convenzionali come argon, xenon, protossido di azoto per la conservazione di frutta e ortaggi, afferma Valentina Baldassarre, dottoranda di ricerca in Gestione dell’innovazione nei sistemi agroalimentari della regione mediterranea presso il Dipartimento Safe dell’Università di Foggia. «Questi gas vengono considerati chimicamente neutri, non tossici, e biochimicamente attivi. Il protossido di azoto (N2O) ad esempio, per somiglianza biofisica con la CO2, potrebbe essere impiegato nel controllo dell’etilene durante la conservazione in AC di ortaggi climaterici, come il pomodoro. Nel caso dell’argon, gli effetti benefici sono imputabili principalmente alle caratteristiche di solubilità del gas che consentono il contenimento di specie microbiche e l’inibizione di attività enzimatiche responsabili di fenomeni d’imbrunimento dei tessuti per competizione con i siti recettori di legame dell’ossigeno. La sostituzione delle tecniche industriali convenzionali con quelle innovative richiede tuttavia una precisa conoscenza dei benefici ottenibili, così come delle possibilità applicative». Allo stato attuale gli studi presenti in bibliografia, pur fornendo informazioni ed evidenze sull’efficacia delle atmosfere non convenzionali, risultano comunque scarsi e non sono sempre coerenti. In uno studio condotto presso l’Università di Foggia, evidenzia Baldassarre, si è cercato di estendere le conoscenze in merito agli effetti della conservazione in atmosfere arricchite con argon e basso O2 (97% Ar +3% O2 e 50% Ar +3% O2 in azoto) relativamente a due ortaggi di grande rilevanza nel mercato di IV gamma, sia a foglia intera come la rucola (Diplotaxis tenuifolia), sia a foglia tagliata come la lattuga Iceberg; l’aria e il basso ossigeno in azoto (3% O2) hanno rappresentato le atmosfere convenzionali di riferimento per la conservazione dei prodotti oggetto di studio. «Durante la sperimentazione sono stati monitorati parametri fisici, chimici, microbiologici e sensoriali, con lo scopo di definire miscele ottimali in grado di preservare le caratteristiche qualitative e nutrizionali di ciascun prodotto. I risultati ottenuti suggeriscono tuttavia prestazioni molto simili tra le atmosfere arricchite in argon e quelle convenzionali arricchite in azoto e basso O2, sebbene le prime consentano, in lattuga, un maggiore controllo della carica microbica e una migliore ritenzione del contenuto vitaminico, e, in rucola, una ridotta attività respiratoria e un maggiore mantenimento del colore verde. Dato l’elevato costo dell’argon, ulteriori indagini sperimentali e oculate analisi di costi/benefici si rendono necessarie prima di proporre l’argon come gas alternativo nella conservazione in atmosfera di questi ortaggi».
Allegati
- Scarica il file: Il controllo dell’atmosfera
