Sviluppo di biocoating da sottoprodotti ittici per imballaggi alimentari flessibili a migliorata barriera all'ossigeno

Abstract

La crescente domanda di materiali sostenibili per il packaging alimentare rende necessario lo sviluppo di soluzioni in grado di coniugare elevate prestazioni funzionali e valorizzazione delle biomasse residuali. In questo contesto, la presente tesi sperimentale, svolta nell’ambito del progetto europeo Horizon 2020 EcoeFISHent, ha avuto come obiettivo lo sviluppo di biocoating a base di sottoprodotti ittici per il miglioramento della barriera all’ossigeno di film flessibili biodegradabili in acido polilattico (PLA). Gli idrolizzati proteici, ottenuti mediante estrazione assistita con enzimi a partire da sottoprodotti della filiera conserviera del tonno pinna gialla, stati confrontati con gelatine ittiche commerciali nella formulazione dei rivestimenti. L’aggiunta di acido citrico e sorbitolo ha consentito di ottenere coating stabili e facilmente processabili, con migliori proprietà di adesione e flessibilità. I test di permeabilità all’ossigeno hanno evidenziato una significativa riduzione dell’OTR rispetto al PLA non rivestito, con prestazioni degli idrolizzati proteici comparabili a quelle delle gelatine commerciali. Inoltre, i film hanno mantenuto buona trasparenza e luminosità, risultando idonei per applicazioni nel packaging alimentare. Nel complesso, i risultati dimostrano la fattibilità dell’impiego di idrolizzati proteici ottenuti da sottoprodotti ittici come biopolimeri funzionali per coating ad alta barriera all’ossigeno, contribuendo alla valorizzazione degli scarti della filiera ittica e allo sviluppo di materiali di confezionamento più sostenibili secondo i principi dell’economia circolare.

The growing demand for sustainable materials for food packaging calls for the development of solutions that combine high functional performance with the valorization of residual biomass. In this context, this experimental thesis, conducted within the framework of the European Horizon 2020 EcoeFISHent project, aimed to develop fish by-product- based biocoatings to improve the oxygen barrier properties of biodegradable flexible polylactic acid (PLA) films. Protein hydrolysates, obtained through enzyme-assisted extraction from by-products of the yellowfin tuna canning industry, were compared with commercial fish gelatins for coating formulation. The addition of citric acid and sorbitol enabled the development of stable and easily processable coatings with improved adhesion and flexibility. Oxygen permeability tests showed a significant reduction in the Oxygen Transmission Rate (OTR) compared with uncoated PLA films, with protein hydrolysates achieving performances comparable to those of commercial fish gelatins. Furthermore, the coated films maintained good transparency and brightness, making them suitable for food packaging applications. Overall, the results demonstrate the feasibility of using protein hydrolysates derived from fish-processing by-products as functional biopolymers for high oxygen-barrier coatings, contributing to the valorization of fishery waste and the development of more sustainable packaging materials in accordance with the principles of the circular economy.