Effect of a developed bilayer film of acorn starch and zein electrospun enriched with cinnamon oil on microbiological, chemical, and sensory characteristics of rainbow trout fillet

Il pesce fresco è un tesoro delicato. Offre una ricca fonte di proteine e grassi sani, ma il suo alto contenuto di acqua e la sua struttura debole lo rendono incline a un rapido deterioramento. Una volta catturato il pesce, inizia una battaglia silenziosa tra il cibo e il mondo microscopico. Batteri, lieviti e muffe, insieme agli enzimi naturali all'interno del pesce, iniziano a scomporre proteine e grassi. Questo processo crea odori sgradevoli, cambia la consistenza da soda a viscida e altera il colore da una lucentezza brillante e rossastra a un opaco marrone. Per i consumatori e l'industria alimentare, la sfida è semplice ma difficile: come mantenere questo alimento deperibile fresco il più a lungo possibile senza fare affidamento sulle pesanti plastiche non biodegradabili che dominano il confezionamento moderno.

Gli scienziati si sono rivolti alla natura per trovare risposte, studiando pellicole biodegradabili realizzate da proteine vegetali e animali. Un approccio promettente prevede la stratificazione di diversi materiali per creare uno scudo che non solo blocchi aria e umidità, ma che combatta attivamente il deterioramento. In questo contesto, dei ricercatori in Iran hanno esplorato una specifica combinazione di ingredienti per proteggere la trota iridea, un pesce popolare e ampiamente allevato. Si sono concentrati su due componenti principali: l'amido estratto dalle ghiande, abbondanti nella loro regione, e la zeina, una proteina presente nel mais che forma fibre forti e flessibili quando viene filata in una rete fine. A questa miscela hanno aggiunto l'olio essenziale di cannella, una sostanza naturale nota per la sua capacità di uccidere i batteri e rallentare l'ossidazione. L'obiettivo era vedere se avvolgere il pesce in una pellicola a doppio strato fatta di questi materiali potesse estenderne la durata di conservazione mantenendolo sicuro e gustoso.

I ricercatori hanno allestito un esperimento controllato utilizzando filetti di trota iridea fresca. Hanno diviso il pesce in sei gruppi per testare diversi metodi di confezionamento. Un gruppo è stato lasciato non avvolto come controllo. Gli altri sono stati avvolti in pellicole fatte di solo amido di ghianda, solo fibre di zeina elettrofilate, fibre di zeina con olio di cannella, un doppio strato di amido e zeina e, infine, il doppio strato di amido e zeina infuso con olio di cannella. Tutti i pesci sono stati conservati in un frigorifero a una temperatura fresca di quattro gradi Celsius, e il team ha controllato le loro condizioni ogni tre giorni per dodici giorni. Hanno misurato tutto, dal numero di batteri che crescevano sulla superficie alle cambiamenti chimici all'interno della carne, e hanno persino chiesto a una commissione di persone di assaggiare e annusare il pesce per valutarne la qualità.

I risultati hanno mostrato una chiara differenza tra il pesce avvolto nella pellicola avanzata e gli altri. Il gruppo di controllo non avvolto ha iniziato a deteriorarsi rapidamente. Entro il sesto giorno, il numero di batteri che amano il freddo sul pesce di controllo era salito a un livello considerato non sicuro per il consumo. Al contrario, il pesce avvolto nella pellicola a doppio strato con olio di cannella è rimasto fresco molto più a lungo. Questo trattamento specifico ha ritardato il raggiungimento del limite non sicuro dei batteri fino al dodici° giorno. La pellicola è stata particolarmente efficace nel contenere la crescita di batteri nocivi, lieviti e muffe. Mentre il pesce di controllo ha visto un massiccio aumento di questi microbi, il pesce nella pellicola infusa di cannella presentava conteggi significativamente inferiori di tutti e tre i tipi di organismi responsabili del deterioramento entro la fine dello studio.

I test chimici hanno confermato quanto suggerito dai conteggi batterici. Mentre il pesce si deteriora, il suo livello di pH aumenta e produce composti di azoto volatili che creano l'odore caratteristico di "pesce" del decadimento. Il pesce di controllo ha mostrato un forte aumento di questi indicatori, con i livelli di azoto che sono più che raddoppiati entro la fine del periodo di conservazione. Il pesce avvolto nella pellicola di cannella, tuttavia, ha mantenuto un pH molto più basso e ha prodotto molti meno di questi composti maleodoranti. La pellicola ha agito come una barriera che ha rallentato la decomposizione chimica delle proteine e dei grassi all'interno del pesce. Questa stabilità chimica si è tradotta direttamente nell'esperienza sensoriale. Quando i membri della commissione hanno assaggiato e annusato il pesce, hanno giudicato il gruppo di controllo come inaccettabile dopo soli sei giorni, notando consistenze viscide e cattivi odori. Il pesce protetto dalla pellicola di cannella è rimasto accettabile per nove giorni, mantenendo un colore migliore, una consistenza più soda e un odore più gradevole.

Lo studio ha concluso che la combinazione di amido di ghianda e zeina elettrofilata, quando caricata con olio essenziale di cannella, ha creato un materiale di confezionamento attivo altamente efficace. Questa pellicola multistrato ha fatto molto più che coprire il pesce; ha soppresso attivamente la crescita dei microbi responsabili del deterioramento e ha rallentato le reazioni chimiche che portano al decadimento. Estendendo il tempo di conservazione sicuro di circa tre giorni rispetto al controllo, la pellicola ha offerto un'alternativa sostenibile alla plastica. I ricercatori hanno osservato che questa soluzione naturale e biodegradabile potrebbe potenzialmente essere utilizzata per altri alimenti deperibili, sebbene siano necessari ulteriori test per confermarne l'efficacia su carni e formaggi. Il lavoro ha dimostrato che, stratificando ingredienti semplici e naturali e sfruttando il potere di una spezia comune, è possibile migliorare significativamente la conservazione del pesce fresco senza ricorrere a sostanze chimiche sintetiche o plastiche non riciclabili.