Ogni anno, fra il 12 e il 20% della produzione mondiale di cibo viene perso nelle fasi di post-raccolta o postproduzione a causa di agenti biotici, incluse molte specie di insetti dannosi. Le mosche della frutta e i moscerini rappresentano una minaccia sia per la raccolta in campo sia per lo stoccaggio e la commercializzazione dei frutti, mentre le mosche carnarie e casearie sono pericolose per le carni e i formaggi in stagionatura nei luoghi in cui le condizioni igieniche sono scarse o in caso di malfunzionamenti lungo la catena del freddo. In un’ottica di sostenibilità alimentare, lo scopo di questo lavoro è stato valutare la protezione fornita da oli essenziali (OE) e chitosano contro l’ovideposizione di ditteri dannosi per le derrate fresche, nello specifico, di Ceratitis capitata (Tephritidae) su kumquat (Citrus japonica, Rutaceae), Drosophila suzukii (Drosophilidae) su mirtilli (Vaccinium myrtillus, Ericaceae), Calliphora vomitoria (Calliphoridae) su carne di manzo cruda e Piophila casei (Piophilidae) su formaggio e prosciutti in stagionatura. Gli OE suscitano grande interesse come alternativa ecologica e a bassa tossicità a repellenti e insetticidi di sintesi anche se, al momento, il loro impiego effettivo nella protezione delle derrate è limitato a causa dell’alta volatilità e della potenziale alterazione delle qualità organolettiche del cibo. Il chitosano, polisaccaride rinnovabile e biodegradabile già noto come conservante nell’industria alimentare, viene qui proposto come stabilizzante della componente volatile degli OE per prolungarne e/o potenziarne la bioattività. Mediante prove di ovideterrenza specificamente adattate alle quattro specie di ditteri, abbiamo testato e confrontato, in condizioni di laboratorio, l’azione protettiva di alcuni OE (concentrazioni da 0,5 a 2,0% in etanolo), soluzioni di chitosano (da 0,5 a 2,0% m/v in soluzione acquosa) e formulazioni di chitosano arricchite con i corrispondenti OE (stessa concentrazione di chitosano e contenuto in OE). Gli OE sono stati selezionati da un panel qualificato di giudici sensoriali che ha individuato i migliori abbinamenti con i diversi alimenti e sono stati poi caratterizzati chimicamente mediante GC-EIMS. Per kumquat e mirtilli, sono stati scelti gli OE di Cinnamomum verum (Lauraceae, componente principale (E)-cinnamaldeide 58,7%) e Citrus reticulata (Rutaceace, limonene 83,6%), mentre per carni e formaggio quelli di Laurus nobilis (Lauraceae, 1,8-cineolo 28,1%) e Piper nigrum (Piperaceae, β-cariofillene 45,7%). Tutti i trattamenti hanno determinato una significativa riduzione dell’ovideposizione rispetto ai campioni di controllo non trattati, con un’azione protettiva prolungata nel tempo da parte delle soluzioni di chitosano arricchite con gli OE. I risultati delle prove verranno discussi sulla base della diversa biologia e modalità di ovideposizione delle quattro specie di ditteri, del potenziale effetto repellente o attrattivo degli OE impiegati e delle possibili applicazioni pratiche delle formulazioni di chitosano arricchite con gli OE nella protezione delle derrate fresche.

Applicazione di chitosano arricchito con oli essenziali per la protezione delle derrate fresche dall’attacco di ditteri dannosi.

Priscilla Farina
Primo
;
Camilla Tani;Stefano Bedini;Francesca Venturi;Roberta Ascrizzi;Ylenia Pieracci;Guido Flamini;Barbara Conti
Ultimo
2023-01-01

Abstract

Ogni anno, fra il 12 e il 20% della produzione mondiale di cibo viene perso nelle fasi di post-raccolta o postproduzione a causa di agenti biotici, incluse molte specie di insetti dannosi. Le mosche della frutta e i moscerini rappresentano una minaccia sia per la raccolta in campo sia per lo stoccaggio e la commercializzazione dei frutti, mentre le mosche carnarie e casearie sono pericolose per le carni e i formaggi in stagionatura nei luoghi in cui le condizioni igieniche sono scarse o in caso di malfunzionamenti lungo la catena del freddo. In un’ottica di sostenibilità alimentare, lo scopo di questo lavoro è stato valutare la protezione fornita da oli essenziali (OE) e chitosano contro l’ovideposizione di ditteri dannosi per le derrate fresche, nello specifico, di Ceratitis capitata (Tephritidae) su kumquat (Citrus japonica, Rutaceae), Drosophila suzukii (Drosophilidae) su mirtilli (Vaccinium myrtillus, Ericaceae), Calliphora vomitoria (Calliphoridae) su carne di manzo cruda e Piophila casei (Piophilidae) su formaggio e prosciutti in stagionatura. Gli OE suscitano grande interesse come alternativa ecologica e a bassa tossicità a repellenti e insetticidi di sintesi anche se, al momento, il loro impiego effettivo nella protezione delle derrate è limitato a causa dell’alta volatilità e della potenziale alterazione delle qualità organolettiche del cibo. Il chitosano, polisaccaride rinnovabile e biodegradabile già noto come conservante nell’industria alimentare, viene qui proposto come stabilizzante della componente volatile degli OE per prolungarne e/o potenziarne la bioattività. Mediante prove di ovideterrenza specificamente adattate alle quattro specie di ditteri, abbiamo testato e confrontato, in condizioni di laboratorio, l’azione protettiva di alcuni OE (concentrazioni da 0,5 a 2,0% in etanolo), soluzioni di chitosano (da 0,5 a 2,0% m/v in soluzione acquosa) e formulazioni di chitosano arricchite con i corrispondenti OE (stessa concentrazione di chitosano e contenuto in OE). Gli OE sono stati selezionati da un panel qualificato di giudici sensoriali che ha individuato i migliori abbinamenti con i diversi alimenti e sono stati poi caratterizzati chimicamente mediante GC-EIMS. Per kumquat e mirtilli, sono stati scelti gli OE di Cinnamomum verum (Lauraceae, componente principale (E)-cinnamaldeide 58,7%) e Citrus reticulata (Rutaceace, limonene 83,6%), mentre per carni e formaggio quelli di Laurus nobilis (Lauraceae, 1,8-cineolo 28,1%) e Piper nigrum (Piperaceae, β-cariofillene 45,7%). Tutti i trattamenti hanno determinato una significativa riduzione dell’ovideposizione rispetto ai campioni di controllo non trattati, con un’azione protettiva prolungata nel tempo da parte delle soluzioni di chitosano arricchite con gli OE. I risultati delle prove verranno discussi sulla base della diversa biologia e modalità di ovideposizione delle quattro specie di ditteri, del potenziale effetto repellente o attrattivo degli OE impiegati e delle possibili applicazioni pratiche delle formulazioni di chitosano arricchite con gli OE nella protezione delle derrate fresche.
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