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Tecnologia postraccolta: applicazione degli ultravioletti sui prodotti ortofrutticoli

Ad oggi i raggi UV sono ampiamente impiegati per la disinfezione di acqua, aria e superfici, mentre ancora limitato è l'impiego sugli alimenti, in particolare sui prodotti ortofrutticoli freschi come tecnologia di conservazione postraccolta.



La capacità della luce UV di disinfettare e di rallentare lo sviluppo microbico sui prodotti di IV gamma senza alterarne la qualità è ormai stata dimostrata: l'irraggiamento con luce UV può essere più efficace nell'abbattimento della carica microbica dei trattamenti con cloro, perossido di idrogeno, ozono, ecc.

Recenti studi hanno dimostrato che la luce UV potrebbe essere un valido strumento per prolungare la shelf-life dei prodotti ortofrutticoli freschi. Generalmente la lunghezza d'onda dei raggi UV è compresa in un intervallo da 100 a 400 nm, che può essere ulteriormente suddiviso in UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315 nm) ed UV-C (200-280 nm).

I raggi UV-C sono efficaci nell'inattivare i microorganismi agendo a livello del loro DNA. Inoltre, utilizzare i raggi UV-C a basse concentrazioni può indurre risposte di difesa nel vegetale, tale fenomeno è detto ormesi. L'obiettivo dell'ormesi è quello di indurre una risposta antimicrobica nell'ortaggio o nel frutto.

Molti studi hanno dimostrato che l'impiego di basse concentrazioni di UV-C permette di controllare lo sviluppo di marciumi e di rallentare il processo di maturazione (=produzione di etilene) durante la conservazione postraccolta. La luce UV può stimolare nel vegetale la sintesi di enzimi o di sostanze con azione antimicrobica.

Nel 2012, sul Emirates Journal of Food and Agriculture è stato pubblicato un lavoro scritto da ricercatori portoghesi (Ribeiro et al., 2012) sugli effetti e le possibili applicazioni tecnologiche della luce UV come trattamento postraccolta per la conservazione di frutta ed ortaggi freschi, quali pomodoro, funghi commestibili, spinacino, broccoli, peperone, fragola, mirtillo, mela, anguria, melograno, uva da vino, papaya, mango ed agrumi.

Si riportano di seguito alcuni esempi sugli effetti antimicrobici ed ormetici dei raggi UV-C applicati su prodotti ortofrutticoli freschi.

VEGETALEEFFETTI DEL TRATTAMENTO CON RAGGI UV-C
POMODORO
Miglioramento delle qualità nutrizionali ed aumento della concentrazione di licopene senza modificare le caratteristiche fisiche del pomodoro durante la conservazione. A basse concentrazioni (4 kJ/m2 circa), i raggi UV-C inducono una modificazione genica nel vegetale, per cui vengono bloccati i geni responsabili dello sfaldamento della parete cellulare, del metabolismo lipidico e della fotosintesi, mentre vengono attivati i geni di difesa capaci di ritardare il rammollimento della bacca e di preservare le caratteristiche nutrizionali ed organolettiche. Questi geni di difesa permettono quindi di estendere la shelf-life del pomodoro.
FUNGHI COMMESTIBILII raggi UV-C hanno un effetto antimicrobico, pertanto potrebbero essere applicati come strumento disinfettante nel caso dei funghi commestibili freschi. I raggi UV-C applicati alle concentrazioni di 0,45-3,15 kJ/m2 permettono di ridurre l'Escherichia coli O157:H7 di 0,67-1,13 log CFU/g.
SPINACINOI raggi UV-C applicati a concentrazioni adeguate e su entrambe le pagine della foglia potrebbero ridurre lo sviluppo microbico ed estendere la shelf-life senza compromettere la qualità dello spinacino di IV gamma. I raggi UV-C applicati alle concentrazioni da 2,4 a 24 kJ/m2 permettono di limitare lo sviluppo di Listeria monocytogenes, Salmonella enterica, Pseudomonas marginalis, batteri psicrotrofi ed Enterobacteriaceae. Tuttavia le basse concentrazioni hanno un'efficacia nel limitare lo sviluppo microbico iniziale, infatti è possibile conservare il prodotto da 4 a 5 giorni a 5°C.
BROCCOLINei broccoli, l'ingiallimento delle infiorescenze è il principale problema che limita la shelf-life e compromette la qualità del prodotto. I raggi UV-C applicati alle concentrazioni da 4 a 14 kJ/m2 permettono di ritardare la degradazione della clorofilla e di migliorare l’attività antiossidante dell’ortaggio.
PEPERONEI raggi UV-C permettono di ridurre l'incidenza e la severità dei danni da freddo sui peperoni durante la conservazione post-raccolta a basse temperature. I raggi UV-C applicati alla concentrazione di 7 kJ/m2 permettono di ritardare la comparsa dei sintomi dovuti alla conservazione refrigerata e di preservare la consistenza dell’ortaggio.
FRAGOLAI raggi UV-C applicati alle concentrazioni da 0,43 a 4,30 kJ/m2 permettono di ritardare il rammollimento della fragola andando ad agire sulla capacità antiossidante e sull'attività enzimatica. L'applicazione di raggi UV-C a concentrazioni ormetiche induce una modificazione genica nella pianta, per cui vengono attivati geni di difesa che bloccano lo sfaldamento delle pareti cellulari limitando il rammollimento, in alcuni casi vengono anche attivati geni che contrastano lo sviluppo di muffe (Botrytis cinerea) e patogeni.
MIRTILLOI raggi UV-C permettono di ridurre il decadimento delle bacche, dovuto al marciume causato da Colletotrichum acutatum, e di aumentare il contenuto dei composti antiossidanti, quali antocianine e fenoli totali. Le concentrazioni ottimali per migliorare le caratteristiche fitochimiche del mirtillo variano da 2,15 a 4,30 kJ/m2.
MELAI raggi UV-C applicati alla concentrazione di 1,2 kJ/m2 permettono di disinfettare la buccia, bloccare gli enzimi ossidasi, prevenire l'imbrunimento della polpa e lo sviluppo di cattivi odori, inoltre formano un sottile strato protettivo sul frutto che impedisce lo sviluppo microbico e la perdita di succhi cellulari. Tale strato protettivo non viene percepito dal consumatore.
ANGURIA
Nel caso dell'anguria di IV gamma, i raggi UV applicati alle concentrazioni da 1,4 a 2,8 kJ/m2 permettono di ridurre la carica microbica e l’attività enzimatica della catalasi. Tuttavia, l'efficacia del trattamento UV-C dipende dal livello di contaminazione microbica iniziale e dal riuscire ad esporre tutta la superficie del vegetale minimamente lavorato al trattamento.

Sulla base delle ricerche riportate nella review di Ribeiro et al., gli autori concludono che l'efficacia del trattamento con raggi UV-C nel prolungare la shelf-life dei prodotti ortofrutticoli freschi dipende dal vegetale (specie e varietà, vegetale intero o minimamente lavorato), dal livello di contaminazione microbica iniziale, dalle modalità di applicazione (momento di applicazione, durata del trattamento e concentrazione di raggi UV-C) e dalla superficie del vegetale esposta al trattamento.

Il trattamento con raggi UV-C rappresenta quindi una valida alternativa all'impiego degli attuali sanitizzanti, che possono rilasciare residui sul prodotto oppure danneggiare la qualità del vegetale; tuttavia sono necessarie ulteriori indagini sulla modalità di applicazione dei raggi UV-C, i cui effetti variano molto a seconda del vegetale.

Lavoro di ricerca originale.
Ribeiro C., Canada J., Alvarenga B., "Prospects of UV radiation for application in postharvest technology", 2012, Emirates Journal of Food and Agriculture, Issue No. 24(6), pagg. 586-597. Per maggiori informazioni: http://ejfa.info/index.php/ejfa/article/view/14677

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