AL RICICLO DEGLI SCARTI BIO RIVESTIMENTI EDIBILI PER LA ... · SPRECHI NEL SETTORE ALIMENTAREI...

DAL RICICLO DEGLI SCARTI, BIO RIVESTIMENTI EDIBILI

PER LA CONSERVAZIONE DI PRODOTTI AGRO-ALIMENTARI

DOVE SI COLTIVANO LE

BIOTECNOLOGIE AMBIENTALI IN ITALIA

MILANO, 21.02.2018

ANNAMARIA RANIERI

DIP. DI SCIENZE AGRARIE, ALIMENTARI E AGRO-AMBIENTALI, UNIVERSITÀ DI PISA

CENTRO DI RICERCA NUTRAFOOD

Fonte: FAO Save Food Initiative, http://www.save-food.org/

SPRECHI NEL SETTORE ALIMENTARE

45% FRUTTA E VERDURA

45% RADICI E TUBERI

30% CEREALI

30% PESCE E DERIVATI

20% PRODOTTI LATTIERO-CASEARI

20% SEMI OLEAGINOSI E DELLE LEGUMINOSE

20% CARNE E DERIVATI

MILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI

I numeri dello spreco alimentareSPRECHI NEL SETTORE ALIMENTARE

1,3 MILIARDI DI TONNELLATE DI CIBO/ANNOpari a 1/3 della produzione totale destinata al consumo umano

550 MILIARDI DI EURO/ANNO

13 MILIARDI DI EURO/ANNOin Italia

nel Mondo

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I numeri dello spreco alimentareGli EDIBLE COATINGS

Possibile soluzione?

Biorivestimenti edibili prodotti da scarti di lavorazione di prodotti agricoli e

zootecnici.

Possono essere applicati ad alimenti per migliorarne la conservabilità.

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I numeri dello spreco alimentareCOME SI APPLICANO?

Per

immersione

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I numeri dello spreco alimentarePERCHÉ GLI EDIBLE COATINGS

Recuperare

sottoprodotti e

scarti di filiera

Prolungare la

shelf-life

Preservare la

qualità

Limitare la

contaminazione

batterica e

fungina

Veicolare

composti

bioattivi

MILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI

I numeri dello spreco alimentarePERCHÉ GLI EDIBLE COATINGS

Prolungare la

shelf-life

Limitare la

contaminazione

batterica e

fungina

Veicolare

composti

bioattivi

Recuperare

sottoprodotti e

scarti di filiera

MILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI

I numeri dello spreco alimentareRECUPERARE SOTTOPRODOTTI E SCARTI DI FILIERA

Collagene ChitosanoAmido

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I numeri dello spreco alimentareRECUPERARE SOTTOPRODOTTI E SCARTI DI FILIERAC

olla

ge

ne

Ch

ito

san

oMILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI

Produzione mondiale annua = 400.000 ton

Circa l'80 % della gelatina prodotta deriva

dalla cotenna di maiale almeno in Europa

Consumo annuo di crostacei in Italia = 445

mila ton (ISMEA, 2014)

Produzione mondiale annuale = 6,4 milioni di

ton (FAO, 2014)

Il 40% è costituito da esoscheletro (scarto)

I numeri dello spreco alimentareCOME SI PRODUCE IL CHITOSANO?

Chitina

De

co

lora

zio

ne

Trattamento

acido

PROTEINECARBONATO DI

CALCIO Trattamento

alcalino

Chimico/enzimatico Chimico/enzimatico

Fermentazione batterica

Deacetilazione

in ambiente alcalino

Chimico/enzimaticoChitosano

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Chitosano = Novel food (UE 2007)

EFSA ha permesso un claim = mantenimento di

concentrazioni normali di colesterolo LDL nel sangue

I numeri dello spreco alimentareCOME SI PRODUCE LA GELATINA?

Alte temperature

Idrolisi

Gelatina di tipo A

Gelatina di tipo B

Collagene

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I numeri dello spreco alimentareSONO EDIBILI…MA SE NON LI VOGLIO?

Semplice risciacquo

con acqua

Immersione nella

soluzione del coating

NESSUN PROBLEMA!

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I numeri dello spreco alimentarePERCHÉ GLI EDIBLE COATINGS

Prolungare la

shelf-life

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I numeri dello spreco alimentarePROLUNGARE LA SHELF-LIFE

Co

ntr

ollo

Ch

ito

san

o

DISIDRATAZIONE CONSISTENZA

3 giorni

7 giorni

11 giorni

14 giorni

- 8.1 %

- 6.0 %

- 13.5 %

- 5.7 %

+ 16.5 %

+ 18.9 %

+ 39.6 %

+ 41.3 %

I numeri dello spreco alimentarePROLUNGARE LA SHELF-LIFE

ETILENE

ETILENE

CO2

H2O

O2

CO2

O2

H2O

Controllo

Chitosano

O2

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-26%

-32%

PROLUNGARE LA SHELF-LIFE

Co

ntr

ollo

Co

lla

ge

ne

Significativa riduzione della concentrazione

di CO2 emessa (fino al 68% in meno) in mele

rivestite con collagene

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I numeri dello spreco alimentarePERCHÉ GLI EDIBLE COATINGS

Prolungare la

shelf-life

Preservare la

qualità

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Positivi per

Le piante L’uomo

• Colori frutti/foglie

• Protezione da raggi UV

• Antiossidanti

• Antimicrobici

• Antivirali• Antifungini

• Inibizione di spore di patogeni

• Protezione da insetti ed erbivori

• Antiossidanti

• Antibatterici

• Antitrombotici

• vasodilatatori

• Antitumorali• Fitoestrogeni• anti-infiammatori

• Immunostimolanti

• Ipocolesterolemizzanti

METABOLITI SECONDARI

Effetti

Patologie

del apparato

cardiocircolatorio

Cataratta

Diverse tipologie

di cancro

Disordini del S.I.

Ictus

Osteoporosi

METABOLITI NUTRACEUTICI

PRESERVARE LA QUALITÀ

Co

ntr

ollo

Ch

ito

san

o

COMPOSTI FENOLICI

Acido caffeico

Acido ferulico

Acido clorogenico

Rutina

Acido gallico

+ 41 %

+ 86 %

+ 85 %

+ 22 %

+ 21 %

7 giorni

PRESERVARE LA QUALITÀ

β-CAROTENE

LICOPENE

Co

ntr

ollo

Ch

ito

san

o

PRESERVARE LA QUALITÀ

Co

ntr

ollo

Co

lla

ge

ne

β-CAROTENE LUTEINAATTIVITÀ

ANTIOSSIDANTE

7 giorni

14 giorni

20 giorni

+40%

+ 22%

+19%

+128%

+165%

+219%

+13%

+48%

+51%

I numeri dello spreco alimentarePERCHÉ GLI EDIBLE COATINGS

Prolungare la

shelf-life

Veicolare

composti

bioattivi

Limitare la

contaminazione

batterica e fungina

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LIMITARE LA CONTAMINAZIONE BATTERICA

-24/26%

Escherichia coliSalmonella

tiphymurium

Enterobacer

aerogenes

Enterococcus

faecailis

Staphylococcus

aureus

-25%

-41%

-30%

-37%

-16%

-19%

-16%

-29%

---

-28%

Gelatina

Gelatina +

succo mirtillo

Collagene + succo mirtillo

Maggiore capacità di inibizione

della crescita batterica

Gelatina di collagene

+ succo di mirtillo

I numeri dello spreco alimentarePERCHÉ GLI EDIBLE COATINGS

Prolungare la

shelf-life

Veicolare

composti bioattivi

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VEICOLARE COMPOSTI BIOATTIVI

Vitamine

Oli essenziali

Acidi grassi

Peptidi bioattivi

Aggiunta di molecole ad attività antimicrobica e antiossidante

Edible coating ‘attivo’

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VEICOLARE COMPOSTI BIOATTIVI

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Tirosolo …

VEICOLARE COMPOSTI BIOATTIVI

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Tirosolo

Bianco

Std tirosolo

Il tirosolo è presente

anche dopo il lavaggio!

SÌ MA…QUANTO MI COSTA?

MILANO, 21.02.2018ANNAMARIA RANIERI

SÌ MA…QUANTO MI COSTA?

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Chitosano ad uso di laboratorio

circa 33 € / kg…

Soluzione di chitosano 1%

1 kg per 100 L…

1 L per 10 kg di pomodori

(medio/grandi)…

Considerando che…

…il costo del trattamento sarebbe….

SÌ MA…QUANTO MI COSTA?

…circa 3 centesimi

per 1 Kg di pomodori!!

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Caseificio Sociale Manciano Soc. Agr. Coop.

…NON SOLO FRUTTA E VERDURA!

CASEIFICIO SOCIALE MANCIANO SOC. AGR. COOP.

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16.000 q di formaggio/anno

6.500 q di ricotta/anno

80 dipendenti

16 milioni di Euro di fatturato

FORMAGGIO + CHITOSANO

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Trattamento con chitosano in crosta dei formaggi

…in sostituzione all’attuale trattamento con

pimaricina

FORMAGGIO + CHITOSANO

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Forme appena trattate

Dopo 1 giorno

Dopo 2 giorni

Aspetto più lucido

Minor secchezza

FORMAGGIO + CHITOSANO

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CHITOSANO: Azione inibente nei

confronti di FUNGHI FILAMENTOSI

Trattamento in crosta

del Pecorino Toscano

DOP con CHITOSANO

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DISAAA-a Dip. di farmacia IBBA CNR Pisa

Antonella Castagna

Marco Santin

Chiara D’Onofrio

Marcello Mele

Andrea Serra

Manuela Giovannetti

Monica Agnolucci

Clementina Manera

Giovanni SaccomanniVincenzo Longo

Stefania Frassinetti

Progetti• Regione Toscana, Progetto PIF STILNOVO - Sostenibilità e Tecnologie Innovative per la filiera Latte

Ovino” PSR 2014-2020 Decreto n. 3188 del 20.03.2017

• Science without Borders, Obtenção de Corantes Naturais e Nanocompósitos a partir de Resíduos Agroindustriais do Processamento de Frutos Submetidos à Radiação Ultravioleta, with the Universidade Federal of Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil

Caseificio Sociale Manciano Soc. Agr. Coop.