Oggigiorno, sono disponibili nanomateriali biocompatibili, biodegradabili e atossici che potrebbero essere impiegati per controllare l'imbrunimento enzimatico di frutta e verdura di IV gamma.
Secondo uno studio pubblicato su Food Chemistry è possibile bloccare l'imbrunimento enzimatico del 50% utilizzando nanoparticelle di silice mesoporosa.
Un gruppo di ricercatori australiani e spagnoli ha infatti saggiato diversi materiali a base di silice mesoporosa a diverso pH, come agenti immobilizzanti o sequestranti la polifenol ossidasi (PPO), enzima responsabile dell'imbrunimento enzimatico di frutta e verdura. Per lo studio diversi materiali mesoporosi (SBA-15, SBA-3 e MCM-48) sono stati selezionati per le loro caratteristiche morfologiche e strutturali.
I risultati suggeriscono che i materiali a base di silice mesoporosa offrono un approccio idoneo allo sviluppo di nuove procedure di inibizione della PPO in frutta e verdura, in particolare nelle mele.
Quantità di PPO adsorbita (mg di enzima/ g di materiale mesoporoso) dai diversi materiali a diversi valori di pH dopo 1 ora.
L'immobilizzazione dell'enzima PPO è un processo di diffusione controllato in cui i due fattori principali sono il pH e la dimensione dei pori. Tuttavia, anche il volume dei pori può essere rilevante in particolare per quanto riguarda la capacità di caricamento del materiale. Il tasso di immobilizzazione massima è stata osservata a pH 4, probabilmente perché le interazioni elettrostatiche tra l'enzima ed i gruppi silanolici delle pareti mesoporose sono favorevoli.
La dimensione e il volume dei pori dei materiali come SBA-15 offrono la più veloce e la maggior capacità di caricamento: il 50% dell'enzima PPO viene immobilizzato in soli 15 minuti. Questi risultati suggeriscono che SBA-15 può essere un materiale interessante per l'inattivazione di PPO sia nei succhi di frutta sia nella frutta di IV gamma.
Fonte: Paula Corell Escuin, Alfonso García-Bennett, Jose Vicente Ros-Lis, Angel Argüelles Foix, Ana Andrés, 'Application of mesoporous silica materials for the immobilization of polyphenol oxidase', 2017, Food Chemistry, Vol. 217, pag. 360–363.