Il concetto
Tra il 15 e il 50% del cibo fresco prodotto a livello globale viene perso dopo il raccolto e durante lo stoccaggio. Queste perdite sono notevolmente maggiori nei paesi in via di sviluppo, dove mancano le tecnologie di stoccaggio appropriate. La qualità e la durata di conservazione degli alimenti freschi sono principalmente influenzate da danni meccanici, deterioramento microbiologico e attacchi di insetti. Queste sono le principali cause di degrado di frutta e verdura. Anche l’ossidazione degli acidi grassi insaturi può essere considerata il principale fattore non microbiologico che influenza la qualità e la durata di conservazione di carne e formaggio.
Condizioni di trasporto inadeguate, catene del freddo interrotte e logistica non ottimale influiscono sulla qualità e sulla durata dei prodotti. Frutta e verdura che non mostrano sintomi al momento del raccolto possono essere state attaccate da funghi e parassiti in campo e successivamente sviluppare infestazioni, se le condizioni di conservazione non sono adatte. Questo è anche il caso della carne e dei prodotti lattiero-caseari che vengono attaccati da insetti nocivi durante la macellazione o la maturazione dei prodotti e risultano quindi dipendenti dalle buone condizioni igieniche.
Gli attacchi di parassiti e lo sviluppo di agenti patogeni fungini non solo riducono il valore di mercato del cibo, ma espongono anche i consumatori al rischio di ingestione di metaboliti tossici, comprese le micotossine.
Il contesto
La soluzione proposta con FEDKITO, per questi problemi, è l’utilizzo del chitosano (CHT) in forma liquida, spray o di innovativo packaging attivo a base di CHT aromatizzato con oli essenziali (EO), oltre all’uso di biosensori per proteggere gli alimenti freschi dall’attacco di insetti e funghi in tutte le condizioni e per prolungare la durata di conservazione dei prodotti alimentari deperibili.
Inoltre, secondo i criteri dell’economia circolare, la produzione di chitosano è un modo per riutilizzare sottoprodotti e rifiuti alimentari freschi. Questo polimero sarà infatti ottenuto da pupe e larve ricche di chitina della mosca soldato nera Hermetia illucens (Diptera Stratiomyidae), allevate con prodotti alimentari freschi di scarto.
Il progetto si propone inoltre di indirizzare l’uso di biosensori per la misurazione di micotossine, pesticidi, residui e varie caratteristiche qualitative degli alimenti freschi, come biosensori elettrochimici a basso costo in carta o collegati a smartphone, che consentiranno il monitoraggio della qualità degli alimenti freschi durante la conservazione e il trasporto.
FEDKITO offre un approccio multi-disciplinare che coinvolgerà entomologi, micologi, chimici, analisti sensoriali, ingegneri dei materiali, produttori, economisti, esperti di comunicazione e analisti di dati che caratterizzano il ciclo di ricerca e innovazione e quindi comporterà la combinazione complementare di varie conoscenze, abilità e tecnologie.
Gli obiettivi generali di FEDKITO
– Sviluppare strategie innovative per combattere parassiti e patogeni negli alimenti freschi nelle fasi di post-raccolta e conservazione, prendendo di mira le specie chiave per ciascuno dei prodotti considerati, come Ceratitis capitata (Diptera Tephritidae) e Drosophila suzukii (Diptera Drosophilidae) per la frutta fresca, Spodoptera littoralis (Lepidoptera Noctuidae) per gli ortaggi, Calliphora vomitoria e Lucilia sericata (Diptera Calliphoridae) per la carne e Piophila casei (Diptera Piophilidae) per i latticini. Per quanto riguarda i patogeni fungini, Penicillum spp., nonché il produttore di micotossine P. expansum, saranno inclusi come target.
– Creare materiali di confezionamento innovativi che prevengano gli attacchi di insetti nocivi e funghi patogeni del cibo fresco mediante chitosano abbinato a composti naturali come gli oli essenziali vegetali. Il tutto sarà potenziato con una tecnologia bio-sensoriale a basso costo che consentirà il monitoraggio di micotossine, pesticidi, residui e varie qualità alimentari caratteristiche;
– Implementare nuove soluzioni tecniche basate sulle esigenze del mercato e aventi rilevanza industriale, che promuoveranno il progresso nella sicurezza alimentare durante la lavorazione e la conservazione degli alimenti freschi; stabilire i nuovi protocolli per la lavorazione, lo stoccaggio e il commercio di alimenti freschi;
– Riciclare rifiuti e prodotti alimentari di minore interesse per l’allevamento di insetti utilizzati per produrre chitosano secondo i criteri dell’economia circolare; valutare l’impatto della nuova soluzione sugli attributi nutrizionali e organolettici degli alimenti freschi.
Impatti previsti
L’obiettivo del progetto FEDKITO è creare strumenti innovativi per la gestione sostenibile di insetti e funghi che attaccano il cibo fresco in post-raccolta/produzione. L’”imballaggio intelligente” a base di chitosano e i biosensori sviluppati nell’ambito del progetto ridurranno i contaminanti organici negli alimenti freschi, prolungando la durata di conservazione e migliorando le loro qualità. Secondo i principi dell’economia circolare, le larve e le pupe di Hermetia illucens saranno allevate su scarti alimentari freschi da utilizzare come fonte di chitosano.
Principali risultati ottenuti
FEDKITO esplora la possibilità di controllare l’attacco di insetti e funghi in post-raccolta/produzione mediante confezionamento a base di chitosano. Inoltre, saranno sviluppati e convalidati i biosensori per la valutazione della sicurezza e della qualità degli alimenti, per misurare micotossine, pesticidi, residui e varie caratteristiche di qualità degli alimenti. In accordo con i principi dell’economia circolare, gli insetti saranno allevati su scarti e sottoprodotti di minore interesse come fonte di chitina per produrre chitosano.
Sfide e opportunità future
Le attività operative di FEDKITO sono state progettate per affrontare diverse sfide tecniche, organizzative e sociali, contribuendo a colmare il divario tra la scienza e la sua pratica. Applicando un “approccio sistemico”, FEDKITO copre una vasta gamma di discipline e competenze, coinvolgendo partner altamente qualificati ed esperti provenienti da istituti di ricerca, PMI nei settori industriale e agroalimentare, nonché rivenditori e consumatori.
La durata del progetto sarà di 36 mesi con data di inizio il 15 settembre 2020
Luoghi di svolgimento del progetto: Italia, Francia, Grecia, Tunisia, Marocco
