Εδώδιμες επιστρώσεις χιτοζάνης και νανοεπικάλυψη για παράταση διατηρησιμότητας στο Cucumis sativus (Linnaeus, 1753) και αντικατάσταση της πλαστικής συσκευασίας

Abstract

Οι εδώδιμες επικαλύψεις είναι μία πολλά υποσχόμενη τεχνολογία που κερδίζει συνεχώς έδαφος τα τελευταία χρόνια με 2,21 δισεκατομμύρια δολάρια μερίδιο αγοράς το 2023, καθώς πολλές εταιρίες αναζητούν λύσεις αντικατάστασης της πλαστικής συσκευασίας ως μια στροφή στην αειφορία. Σκοπός της παρούσας πτυχιακής εργασίας ήταν η δοκιμή εφαρμογής εδώδιμων επιστρώσεων χιτοζάνης σε καρπούς αγγουριών και η εξέταση των ακόλουθων ποιοτικών παραμέτρων: εμφάνιση, απώλεια βάρους, συνεκτικότητα, pH, οξύτητα, ολικά διαλυτά στερεά, φαινολικό περιεχόμενο και αντιοξειδωτική ικανότητα. Οι δοκιμές αυτές αποσκοπούσαν στην αντικατάσταση της πλαστικής συσκευασίας στην προστασία και αύξηση της διατηρησιμότητας των καρπών αγγουριού. Επιπλέον, το αγγούρι (Cucumis sativus, Linnaeus, 1753) αποτελεί ένα από τα πιο δημοφιλή και συχνά καταναλισκόμενα φρούτα σε όλο τον κόσμο. Ωστόσο, η περιορισμένη διάρκεια ζωής του είναι ένα πρόβλημα που οδηγεί στην ανάγκη χρήσης πλαστικής συσκευασίας παγκοσμίως τόσο στη διακίνησή του όσο και στην λιανική πώληση, η οποία επιφέρει προβλήματα ρυπαίνοντας το περιβάλλον με την απόρριψη της συσκευασίας. Επομένως, είναι αδιαμφισβήτητης σημασίας να βρεθούν νέοι τρόποι συντήρησης των αγγουριών και κατ’ επέκταση των φρούτων και των λαχανικών. Ένας από αυτούς, είναι και η αντικατάσταση της πλαστικής συσκευασίας από εδώδιμες επιστρώσεις, όπως εξετάστηκε στην παρούσα μελέτη. Στο πρώτο πείραμα που διεξήχθη δοκιμάστηκαν σε θερμοκρασία περιβάλλοντος (22± 1ᵒC) καρποί αγγουριού με 3 επικαλυμμένες ομάδες με βάση τη χιτοζάνη: kito-α, kito-β, kito-γ, σε σύγκριση με 2 μάρτυρες: έναν στον οποίο οι καρποί αγγουριού ήταν τυλιγμένοι με πλαστική μεμβράνη από χαμηλής πυκνότητας πολυαιθυλένιο (LDPE) και έναν χωρίς πλαστική επικάλυψη. Η ομάδα του μάρτυρα με πλαστική μεμβράνη LDPE εξετάστηκε μόνο ως προς την απώλεια βάρους και βρέθηκε ως η βέλτιστη συσκευασία για τη συγκράτηση της υγρασίας στους καρπούς αγγουριών. Η ομάδα του μάρτυρα χωρίς πλαστική επικάλυψη εμφάνισε τα καλύτερα αποτελέσματα, όσον αφορά τον ρυθμό απώλειας βάρους (υγρασίας) σε σχέση με τις επικαλυμμένες ομάδες, ενώ η ομάδα kito-β είχε τα αμέσως καλύτερα αποτελέσματα. Η ομάδα kitoγ είχε την καλύτερη απόδοση ως προς τη συνεκτικότητα και κατόρθωσε να καθυστερήσει την μεταβολή της οξύτητας, ενώ η ομάδα του μάρτυρα χωρίς πλαστική vii επικάλυψη ήταν εκείνη που διατήρησε τη μείωση του pH σε μικρότερα επίπεδα. Όσον αφορά τα ολικά διαλυτά στερεά, αυτά παρέμειναν σταθερά σε όλες τις ομάδες, το συνολικό φαινολικό περιεχόμενο μειώθηκε και τέλος, τα αντιοξειδωτικά παρουσίασαν αύξηση και στη συνέχεια μείωση. Στο δεύτερο πείραμα δοκιμάστηκαν 5 επικαλυμμένες ομάδες με βάση τη χιτοζάνη: kito1,2,3,4,5 σε σύγκριση με μία ομάδα μάρτυρα, στους 22 ± 1 oC και σχετική υγρασία 50%. Επιπλέον, μία ομάδα με την επικάλυψη kito2 και ένας δεύτερος μάρτυρας τοποθετήθηκαν στους 8 ± 1 oC για την παρατήρηση της επίδρασης της θερμοκρασίας στην εξέλιξη της επικάλυψης. Μετά την περάτωση των πειραμάτων και ανάλυση των αποτελεσμάτων, αποδείχθηκε ότι οι πρότυπες εδώδιμες επικαλύψεις kito1,2,3,4,5 χρειάζονται βελτιστοποίηση στον σχεδιασμό τους, καθώς υστερούσαν συγκριτικά με το μάρτυρα σε ό,τι αφορά την απώλεια βάρους. Για τις ομάδες kito2,3,4 στους 22oC, το πείραμα τερματίστηκε πρόωρα λόγω μεγάλης μείωσης της υγρασίας στους καρπούς εξαιτίας της ωσμωτικής αφυδάτωσης που προξένησαν οι επικαλυμμένες αυτές ομάδες. Η ομάδα του μάρτυρα βρέθηκε η καλύτερη ως προς όλες τις παραμέτρους εκτός από την αντιοξειδωτική ικανότητα. Οι επικαλυμμένες ομάδες kito1 και kito5 διατήρησαν σταθερές τις παραμέτρους της συνεκτικότητας, του pH και των αντιοξειδωτικών καθ’ όλη τη διάρκεια του πειράματος, με το kito1 να υπερισχύει στατιστικά σημαντικά σε σχέση με το kito5, καθώς είχε την μικρότερη % απώλεια βάρους. Τέλος, βρέθηκε ότι η μείωση της θερμοκρασίας είχε θετική επίδραση στην ομάδα με επικάλυψη kito2. Συμπερασματικά, είναι ανάγκη για περαιτέρω μελέτη και βελτίωση της σύστασης και της συγκέντρωσης των εδώδιμων επιστρώσεων για να λειτουργήσουν και να δώσουν το αναμενόμενο αποτέλεσμα της επέκτασης της διατηρησιμότητας των καρπών αγγουριών.

Λέξεις – κλειδιά: χιτοζάνη, αγγούρι, εδώδιμη επίστρωση, αντικατάσταση πλαστικής συσκευασίας