Studio pilota sull'utilizzo del plasma atmosferico freddo per la conservazione del pane

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 22003 (2022) Citare questo articolo

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Il plasma atmosferico freddo (CAP) è utilizzato come tecnologia emergente per la conservazione degli alimenti. In questo studio, il trattamento CAP è stato applicato per la prima volta ai prodotti da forno. Lo scopo del lavoro era quello di studiare l’effetto dell’uso del CAP sulla quantità di microrganismi durante la conservazione del pane. Le proprietà fisico-chimiche di base e la consistenza del pane sono state determinate durante la conservazione per 0, 3 e 6 giorni. Il materiale di studio comprendeva pane senza glutine e misto di frumento e segale trattato con CAP per 2 e 10 minuti. I risultati hanno mostrato che non sono stati trovati batteri o funghi mesofili dopo dieci minuti di esposizione del pane al CAP. Inoltre, la sterilizzazione non termica di soli 2 minuti ha comportato la completa inibizione della crescita di lieviti e muffe nel pane senza glutine e di segale. È stata notata una diminuzione della crescita microbica nel pane; si è tuttavia osservata una contemporanea diminuzione del contenuto di umidità del pane. Dopo l'applicazione del plasma per 2 o 10 minuti, sia il pane senza glutine che quello misto di frumento e segale erano caratterizzati da una ridotta umidità, che ha comportato anche un aumento significativo della durezza e un leggero aumento dell'elasticità del pane. L'uso della PAC nella conservazione del pane è promettente; è tuttavia necessario approfondire l'effetto di questo trattamento nel pane con miglioratori, soprattutto con idrocolloidi e fibre.

La tecnologia emergente del plasma freddo (CP) viene utilizzata sempre più spesso nell'industria alimentare, ad esempio come strumento alternativo per la decontaminazione degli alimenti e l'estensione della durata di conservazione1,2,3,4. Il plasma freddo viene generato come risultato della ionizzazione non termica del gas in elettroni liberi, ioni, forme atomiche e molecolari reattive e radiazioni ultraviolette (UV). Può essere utilizzato per alterare la superficie di prodotti alimentari solidi e liquidi e presenta numerosi vantaggi rispetto al trattamento termico tradizionale. Sembra che il plasma freddo abbia un effetto limitato sulle proprietà sensoriali e cromatiche a una potenza e un tempo di lavorazione inferiori. A un'intensità più elevata e con un tempo di trattamento al plasma freddo più lungo, possono verificarsi cambiamenti nella struttura dei carboidrati, ad esempio reticolazione e glicosilazione, cambiamenti nella struttura secondaria delle proteine ​​e ossidazione dei lipidi5. Pertanto è necessaria la ricerca sulla selezione dei parametri per i vari prodotti alimentari.

Sono stati fatti alcuni tentativi utilizzando diversi prodotti alimentari, ma il pane non è mai stato trattato con CP prima della conservazione. Il pane è uno degli alimenti più basilari al mondo; quindi, gli scienziati sono molto interessati a migliorarne la qualità. Il miglioramento dei parametri tecnologici dovrebbe essere mirato all'estensione della sua durata di conservazione. Molti scienziati si concentrano sul ritardare il raffermo del pane a causa di vari additivi. La raffermo del pane è causata dalla retrogradazione dell'amilopectina e dalla ridistribuzione dell'acqua tra diversi polimeri. Anche le proteine ​​non amidacee e i polisaccaridi svolgono un ruolo in questo processo6. Oltre a diventare stantio, i prodotti da forno perdono qualità a causa della crescita di muffe e altri microrganismi7.

Tutti questi cambiamenti che si verificano durante lo stoccaggio hanno un impatto sull’aumento della quantità di rifiuti a livello mondiale6; pertanto, si dovrebbe prestare maggiore attenzione al prolungamento della durata di conservazione del pane. Sono stati condotti studi per inibire la crescita di muffe con l'uso di imballaggi in atmosfera modificata che coinvolgono olio essenziale di senape volatile. Questa tecnologia si basa sull'utilizzo di CO2 bilanciata con N2 e O28 residuo. Altri studi hanno testato un materiale di confezionamento attivo, ovvero una pellicola multistrato contenente olio essenziale di anice stellato e uno strato di rivestimento tiolico con proprietà repellenti per insetti e antimicrobiche. La pellicola ha inibito efficacemente la crescita di microrganismi sulla superficie del pane9. Altri autori hanno indicato che l’etanolo può essere utilizzato per rallentare o evitare il deterioramento fungino. Le tecniche che utilizzano questa sostanza si sono rivelate efficaci nel ritardare la crescita di C. sitophila e H. burtonia10.