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Oggi più che mai, la sostenibilità guida le scelte globali per garantire il benessere delle generazioni presenti senza sacrificare i bisogni di quelle future, mantenendo un equilibrio tra aspetti sociali, economici e ambientali. Un principio che anche il settore ortofrutticolo ha ormai fatto proprio, spinto dalla crescente richiesta di produzioni responsabili che interessano tutta la filiera, dal campo fino all’utilizzo di imballaggi sostenibili.
In questa direzione si muove il recente lavoro dei ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Chimica e Tecnologia Alimentare dell’Università di Cadice (UCA), in Spagna che ha messo a punto un innovativo materiale biodegradabile capace di prolungare la conservazione degli alimenti grazie all’impiego di estratti naturali di foglie di mango incorporati all’interno di bioplastiche. Lo studio, descrive lo sviluppo di una pellicola attiva per imballaggi sostenibili ottenuta combinando acido polilattico (PLA) e poliidrossibutirrato (PHB). Ma andiamo con ordine.
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Bioplastiche: cosa sono e perché contano nella transizione ecologica
Le bioplastiche rappresentano oggi una delle risposte più promettenti alla crescente emergenza ambientale legata all’uso delle plastiche tradizionali. Si tratta di materiali plastici derivati da risorse biologiche rinnovabili, detti bio-based, che sono in grado di degradarsi completamente nell’ambiente. Tra i materiali più interessanti figurano i poliesteri alifatici bio-based come l’acido polilattico (PLA), ricavato da mais, barbabietola da zucchero o canna da zucchero, biodegradabile in impianti di compostaggio industriale, e i poliidrossibutirrato (PHB), biopolimeri prodotti dai batteri come riserva di energia sotto forma di granuli insolubili, biodegradabili in vari ambienti, dal compostaggio domestico a quello industriale, fino alla digestione anaerobica.
Entrambi i polimeri (PLA e PHB) rappresentano quindi un’alternativa concreta per ridurre l’impatto ambientale delle plastiche tradizionali, soprattutto in quei settori in cui la biodegradabilità è essenziale. Il loro potenziale però è ancora limitato da sfide tecniche legate alla lavorabilità e alle proprietà meccaniche, ed è proprio qui che è entrato in gioco il lavoro dei ricercatori andalusi.
La bioplastica al mango: come nasce il nuovo film attivo PLA-PHB
Per ottenere imballaggi sostenibili, i ricercatori sono partiti dalla creazione di un film biodegradabile utilizzando la cosiddetta “colata a solvente”: PLA e PHB sono stati sciolti in diclorometano, un liquido che permette ai polimeri di mescolarsi completamente grazie a un’attenta combinazione di agitazione e calore controllato. La vera innovazione, però, sta nell’inserire gli antiossidanti naturali del mango nel materiale senza ricorrere a sostanze chimiche aggressive o a temperature elevate. Qui entra in gioco la CO₂ supercritica: in questo stato speciale, l’anidride carbonica non è né un gas né un liquido, ma un fluido densissimo capace di penetrare nelle bioplastiche trasportando con sé le molecole attive, senza lasciare residui. Il film viene quindi posto in un reattore ad alta pressione insieme a una piccola quantità di estratto di mango. Regolando con precisione temperatura, pressione e velocità di depressurizzazione, gli scienziati possono controllare quanto estratto viene assorbito, ottenendo così un materiale funzionale, sicuro e sostenibile.
Cosa hanno scoperto i ricercatori
Dalle analisi emerge un dato curioso ma importante: PLA e PHB mantengono ciascuno la propria “personalità chimica” e, anche quando vengono mescolati, non formano un sistema completamente omogeneo. Le cose cambiano quando viene incorporato l’estratto di foglie di mango che porta con sé una sorta di “impronta digitale chimica” molto più articolata, ricca di segnali riconducibili a polifenoli, flavonoidi e mangiferina, tipici dei composti antiossidanti delle piante tropicali. Quando l’estratto viene incorporato nella bioplastica, alcuni dei suoi segnali si sovrappongono a quelli del materiale, soprattutto quando l’impregnazione avviene a pressioni elevate: più alta è la pressione, più molecole vegetali penetrano nella bioplastica.
E sul fronte termico? Le analisi termogravimetriche confermano che PLA e PHB mantengono una buona stabilità alle alte temperature anche quando lavorano insieme. La vera sorpresa è che l’estratto di mango non altera questo comportamento. Questo significa che la bioplastica, pur arricchita con i composti bioattivi delle foglie di mango, continua a rispondere al calore quasi come il materiale originale. Per l’industria è un vantaggio notevole, perché implica che il nuovo materiale può essere processato con gli stessi parametri, alle stesse temperature e sugli stessi impianti, senza necessità di modifiche costose o complesse.
Imballaggi sostenibili e antiossidanti grazie al mango
Un altro effetto interessante riguarda la cristallinità: l’impregnazione con CO₂ supercritica aiuta le catene polimeriche a disporsi in modo più ordinato, aumentando la cristallinità fino al 50% in alcuni casi. Questo miglioramento è particolarmente utile per il mercato degli imballaggi trasparenti, anche se i ricercatori vogliono ancora ridurre la tonalità verdastra che la clorofilla del mango conferisce al materiale.
Non finisce qui: il nuovo film bioplastico rilascia composti antiossidanti, come l’acido gallico, in modo controllato a contatto con alimenti o prodotti grassi o acidi. Questo rilascio mirato può aiutare a rallentare l’ossidazione e la degradazione dei prodotti alimentari, aprendo la strada a un’alternativa più sostenibile rispetto alle tradizionali plastiche a base di petrolio. Insomma, un esempio concreto di come l’innovazione possa trasformare gli scarti agricoli in risorse preziose, e di come la scienza dei materiali stia guidando la transizione verso un futuro più verde.
Federica Del Vecchio
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