Il progetto

PROBLEM TO BE SOLVED

Entro il 2050, la popolazione mondiale dovrebbe raggiungere i 10 miliardi di persone, mettendo a dura prova le risorse alimentari globali. I prodotti vegetali freschi e minimamente lavorati (MPFV - minimally processed fruit and vegetables) sono componenti cruciali di una dieta sana, fornendo nutrienti essenziali e composti bioattivi. Tuttavia, il consumo di MPFV è spesso associato a focolai di malattie di origine alimentare. Gli attuali metodi di manipolazione e lavorazione dei MPFV presentano sfide significative nel soddisfare le esigenze di una popolazione in crescita e salvaguardare la salute pubblica. Le pratiche tradizionali, come il lavaggio e la sanificazione manuali, sono laboriose, dispendiose in termini di tempo e potrebbero non eliminare adeguatamente i contaminanti microbici. Inoltre, la natura delicata dei MPFV li rende suscettibili al deterioramento e alla perdita di qualità durante la conservazione e il trasporto. Per affrontare queste sfide, l'industria agroalimentare deve adottare tecnologie innovative e sostenibili che migliorino la sicurezza, la qualità e la shelf-life dei MPFV.  

UNA SOLUZIONE PROMETTENTE

Una soluzione innovative e alternativa può essere rappresentata dal plasma freddo (CAP – Cold Atmospheric Plasma) in quanto rappresenta un'innovativa tecnologia di disinfezione che si distingue per la sua natura non termica, ecologica e priva di sostanze chimiche. Si tratta di un gas ionizzato ricco di specie altamente reattive come elettroni, ioni, radicali liberi e specie reattive dell'ossigeno e dell'azoto (RONS). Grazie alle sue peculiari caratteristiche non termiche, il CAP ha recentemente catturato l'attenzione dell'industria agroalimentare, emergendo come una soluzione promettente per la conservazione e la decontaminazione degli alimenti, in particolare in applicazioni dove le alte temperature risultano indesiderabili. 

Tra le diverse tecniche basate sul plasma, l'acqua attivata plasma (PAW - Plasma Activated Water) si è distinta come un approccio promettente per la decontaminazione delle superfici alimentari. La PAW viene generata, per esempio, esponendo dell'acqua alla scarica di plasma, creando una soluzione reattiva arricchita di specie altamente reattive come radicali, specie reattive dell'ossigeno (ROS) e dell’azoto (RNS). La PAW può migliorare la sicurezza e la shelf-life dei MPVF. Tuttavia, le configurazioni sperimentali più comuni che prevendono l’utilizzo di PAW consistono nel trattamento diretto di un liquido in batch con una scarica di plasma e il successivo trattamento del prodotto alimentare mediante immersione nella PAW. Questo processo in batch presenta limitazioni, tra cui la riduzione del potenziale di inattivazione nel tempo durante lo storage.

Per superare queste limitazioni e consentire la distribuzione su richiesta delle specie reattive dell'ossigeno e dell’azoto (RONS),  nell'ambito del progetto PAA-FOOD, è stato proposto un approccio alternativo in cui l'obiettivo è utilizzare aerosol attivato da plasma (PAA) come alternativa alla PAW per la decontaminazione superficiale e la conservazione dei prodotti freschi e dei prodotti vegetali minimamente trasformati. Il PAA consiste nella dispersione di goccioline liquide in una scarica di plasma, creando una sospensione dinamica di particelle di aerosol. Questa configurazione PAA offre diversi vantaggi tra cui un apporto superficie/volume migliorato: le piccole dimensioni delle goccioline forniscono un'ampia superficie di interazione con il plasma, massimizzando la generazione di RONS.