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Gli ortofrutticoli di IV gamma rappresentano al giorno d’oggi prodotti dall’elevato contenuto di servizio che vanno incontro alle abitudini del consumatore moderno. Si tratta di un settore caratterizzato da prodotti di elevata qualità ma ridotta shelf life, verso il quale la ricerca si sta sempre più indirizzando, al fine di ideare nuove strategie per incrementare la loro conservabilità nel tempo.
Con il termine “IV gamma” si indicano tutti quei vegetali ed ortofrutticoli freschi che, dopo la raccolta, sono sottoposti a processi tecnologici di minima entità finalizzati a garantirne la sicurezza igienica e la valorizzazione.
Nella definizione di prodotti freschi confezionati e ready-to-eat rientrano non soltanto le insalate in busta e la frutta di quarta gamma pronte per il consumo “a crudo”, ma anche gli ortofrutticoli pronti per essere utilizzati nella preparazione di alimenti da cuocere (es: verdure per minestrone).
Pertanto, si definiscono prodotti ortofrutticoli di IV gamma o fresh cut products, la frutta, la verdura e, in generale, gli ortaggi freschi, a elevato contenuto di servizio, confezionati e pronti per il consumo [1].
Soltanto prodotti ortofrutticoli della migliore qualità in termini di sviluppo, condizione fisiologica, aspetto e integrità, possono reggere allo stress indotto nel corso del processo produttivo, in modo da risultare ancora appetibili fino al termine della prevista durata commerciale. Alla luce di ciò, la scelta e la qualità della materia prima sono di assoluta importanza.
Molti sono i fattori che giocano un ruolo importante sulla qualità finale di un prodotto di IV gamma, che possa garantire un elevato grado di servizio. Tra questi vi sono: la scelta varietale, l’ambiente di coltivazione, le tecniche colturali adottate, lo stadio di maturazione alla raccolta, le condizioni di lavoro della fase che intercorre tra la raccolta e la lavorazione vera e propria, le condizioni operative di processo e quelle di trasporto e di vendita, fino al consumo finale.
Ad un più alto contenuto in servizio, però, corrispondono generalmente una maggiore deperibilità rispetto al prodotto di partenza, in seguito alle eventuali operazioni di taglio che, provocando un danno meccanico ai tessuti vegetali, inducono imbrunimento ossidativo, una più rapida perdita di consistenza ed una più elevata suscettibilità ai microrganismi.
I danni apportati ai prodotti di IV gamma durante le operazioni di taglio, infatti, producono una serie di alterazioni fisiologiche che, insieme con la maggiore esposizione all’ossigeno ed alla luce, possono determinare una diminuzione degli aspetti nutrizionali rispetto ai corrispondenti prodotti interi [2].
Per tale motivo, negli anni sono state messe in atto strategie di conservazione basate sull’impiego di mezzi fisici e chimici, che mirano soprattutto al rallentamento dell’imbrunimento e della perdita di consistenza di frutta e vegetali, finalizzate ad ottenere una shelf life compatibile con i tempi di distribuzione e vendita.
Le basse temperature, i trattamenti termici e l’utilizzo di atmosfere modificate sono tra i più utilizzati sistemi fisici, mentre i sistemi chimici prevedono l’inibizione degli enzimi responsabili dell’imbrunimento o il rallentamento del processo di maturazione e senescenza.
Il confezionamento in atmosfera modificata (MAP, Modified Atmosphere Packaging) rappresenta una valida strategia al fine di estendere la vita commerciale dei prodotti di IV gamma. Gli effetti positivi di questa tipologia di confezionamento, riducendo l’ossigeno e aumentando l’anidride carbonica, si esplicano in una evidente riduzione dell’attività respiratoria, della produzione di etilene, delle reazioni enzimatiche e di alcune alterazioni fisiologiche a danno dei vegetali, contribuendo quindi a mantenere più a lungo la qualità degli stessi.
Attraverso la MAP si punta ad ottenere all’interno della confezione una composizione ottimale di gas per un dato prodotto, creata dal prodotto stesso con la respirazione (atmosfera passiva) o tramite la sostituzione dell’aria con un’opportuna miscela di gas prima della chiusura dell’imballaggio (atmosfera attiva).
Al termine della conclusione di quest’ultima fase, non è possibile nessun’altra forma di controllo e la composizione dell’atmosfera all’interno della confezione sarà inevitabilmente destinata a variare in relazione al metabolismo del prodotto ed alle proprietà barriera del materiale di imballaggio utilizzato.
Per ogni tipologia di prodotto è della massima importanza utilizzare appropriate composizioni gassose in quanto la tolleranza a basse concentrazioni di O2 e/o ad alte concentrazioni di CO2 dipendono dal tipo di alimento.
Un aspetto molto importante relativo all’applicazione di atmosfere modificate è la scelta del materiale di confezionamento, in funzione delle proprietà barriera ai gas: l’obiettivo è di ottenere una concentrazione relativa di tali gas il più possibile vicina a quella ottimale per lo specifico prodotto confezionato.
È noto infatti che in relazione alla composizione, alla struttura ed allo spessore, i film polimerici utilizzati si lasciano attraversare dall’ossigeno e dall’anidride carbonica in misura differente [2].
Le ultime ricerche riguardanti il settore della IV gamma sono state indirizzate soprattutto alla messa a punto di nuovi ed efficienti metodi di conservazione, che potessero agire in sinergia con l’atmosfera modificata e le basse temperature, consentendo un consumo prolungato nel tempo degli alimenti ready-to-eat e mantenendo la qualità della frutta e della verdura fresca.
Imballaggi attivi in MAP – dove si verifica un’interazione tra alimento, imballaggio e ambiente – e packaging intelligenti in combinazione con la MAP – dove la qualità degli alimenti è monitorata all’interno dell’imballaggio stesso – sono due filoni di ricerca sempre più consolidati nell’innovazione del packaging destinato alla IV gamma [4; 5].
Nello specifico, per imballaggio attivo si intende un imballaggio progettato per assorbire o rilasciare composti bioattivi da o nell'ambiente della confezione e fornire così un valido mezzo per una migliore conservazione degli alimenti [6; 7].
Per i prodotti freschi, la forma più interessante di imballaggio attivo sono le bustine di composti ossidabili a base di ferro utilizzati come assorbitori di ossigeno, grazie alle quali è possibile prevenire lo scolorimento dei frutti e ridurre al minimo le lesioni da raffreddamento [9]. Gli assorbitori di O2 si sono dimostrati particolarmente efficaci per ridurre il deterioramento di frutta sensibile a tale gas, come le fragole [8].
Allo stesso modo gli scavenger di CO2, come ad esempio l’idrossido di calcio, sono sempre più utilizzati nelle confezioni di prodotti freschi per ritardarne la senescenza, ridurne l’imbrunimento e l’incidenza delle muffe. [10].
Un ulteriore filone di ricerca si è focalizzato sull’impiego del 1-metilciclopropene (1-MCP), composto capace di opporsi all’azione dell’etilene interagendo con i recettori ormonali di frutta e verdura al fine di ritardare i processi di maturazione nei frutti climaterici.
Tale composto viene sempre più spesso combinato con la MAP per prodotti freschi sensibili all’etilene ed è stato anche dimostrato essere in grado di rallentare la senescenza, il cambiamento di colore e lo sverdimento dei frutti non climaterici [11]. 1-MCP è efficace a concentrazioni molto basse, non è tossico, quindi potrebbe potenzialmente essere utilizzato con una vasta gamma di frutta e verdura.
Altre strategie che possano contribuire a prolungare la shelf life dei prodotti di IV gamma, includono trattamenti per immersione con prodotti antimicrobici naturali (dipping).
A tal proposito, il gruppo di ricerca di Tecnologie Alimentari (Prof. Marco Poiana; Dott.ssa Amalia Piscopo) dell’Università “Mediterranea” di Reggio Calabria ha condotto uno studio riguardante l’effetto di una miscela di acido citrico e acido ascorbico sulla rucola ready-to-eat, monitorandone la shelf life in condizioni di stoccaggio di buio e luce [12].
Al termine della ricerca si è potuto constatare come i trattamenti per immersione in soluzioni acidificate con composti naturali possono essere raccomandate per preservare i composti antiossidanti e il colore delle foglie di rucola, riuscendo a prolungare la vita commerciale del prodotto da 7 a 10 giorni a 4°C e fino a 14 giorni al buio alla medesima temperatura.
Per quanto riguarda il processo produttivo nel settore della IV gamma, risulta essere di fondamentale importanza la ricerca per accrescere le conoscenze sugli effetti dell’applicazione di stress abiotici controllati (UV, trattamenti termici, atmosfere alternative) sulla qualità nutrizionale e organolettica degli alimenti.
I prodotti di IV gamma costituiscono, ormai, un mercato sempre più in espansione, la cui spinta risiede nella continua ricerca e nello sviluppo di nuovi metodi di conservazione, che puntino ad accrescere la convenience per il consumatore.
[1] http://www.aiipa.it/prodotti-vegetali/prodotti-ortofrutticoli-di-iv-gamma/info-documenti/item/201-cosa-e-la-iv-gamma)
[2] I prodotti ortofrutticoli di IV gamma: aspetti fisiologici e tecnologici. Giancarlo Colelli1 e Antonio Elia, Review n. 9 – Italus Hortus 16 (1), 2009: 55-78
[3] Matthew Deas Wilson, Roger A Stanley, Alieta Eyles & Tom Ross (2019). Innovative processes and technologies for modified atmosphere packaging of fresh and freshcut fruits and vegetables. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 59:3, 411-422, DOI: 10.1080/10408398.2017.1375892
[4] Dobrucka, R., and R. Cierpiszewski. 2014. Active and intelligent packaging food – Research and development – A review. Pol J Food Nutrition Sci 64:7–15.
[5] Biji, K. B., C. N. Ravishankar, C. O. Mohan, and T. K. Srinivasa Gopal. 2015. Smart packaging systems for food applications: A review. J Food Sci Technol 52:6125–35. https://doi.org/10.1007/s13197-015-1766-7
[6] Banda, K., O. J. Caleb, K. Jacobs, and U. L. Opara. 2015. Effect of activemodified atmosphere packaging on the respiration rate and quality of pomegranate arils (cv. Wonderful). Postharvest Biol Technol 109:97–105. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2015.06.002
[7] Helland, H. S., A. Leufv en, G. B. Bengtsson, J. Skaret, P. Lea, and A. B. Wold. 2016b. Storage of fresh-cut swede and turnip in modified atmosphere: Effects on vitamin C, sugars, glucosinolates and sensory attributes. Postharvest Biol Technol 111:150–60. https://doi.org/10.1016/j.
postharvbio.2015.07.028
[8] Aday, M. S., and C. Caner. 2013. The shelf life extension of fresh strawberries using an oxygen absorber in the biobased package. LWT – Food Sci Technol 52:102–https://doi.org/10.1016/j.lwt.2012.06.006
[9] Ferreira, A. P. S., D. R. Carvalho, A. M. Mapeli, and F. L. Finger. 2012. Shelf life of Solanum gilo fruits affected by ethylene and O2 absorbers. Acta Horticult. 934:689–94. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2012.934.89
[10] Lee, D. S. 2016. Carbon dioxide absorbers for food packaging applications.
Trends Food Sci Technol 57:146–55. https://doi.org/10.1016/j. tifs.2016.09.014
[11] Li, L., A. Lichter, D. Chalupowicz, D. Gamrasni, T. Goldberg, O. Nerya, R. Ben-Arie, and R. Porat. 2016. Effects of the ethylene-action inhibitor 1-methylcyclopropene on postharvest quality of non-climacteric fruit crops. Postharvest Biol Technol 111:322–29. https://doi.org/10.1016/j.
postharvbio.2015.09.031
[12] Physico-chemical and microbiological quality of ready-to-eat rocket (Eruca vesicaria (L.) Cav.) treated with organic acids during storage in dark and light conditions
Angela Zappia, Alessandra De Bruno, Amalia Piscopo, Marco Poiana, 2019. Food Sci Biotechnol
https://doi.org/10.1007/s10068-018-00543-y
Dottoranda in Scienze e Tecnologie Alimentari all’Università “Mediterranea” di Reggio Calabria, si occupa della valorizzazione di sottoprodotti dell’industria alimentare, attraverso l’estrazione di sostanze utili e il loro successivo impiego nello sviluppo di nuove strategie di conservazione degli alimenti.
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