2020 - Rollini
From cheese whey permeate to Sakacin-A/bacterial cellulose nanocrystal conjugates for antimicrobial food packaging applications: a circular economy case study
Rollini M., Musatti A., Cavicchioli D., Bussini D., Farris S., Rovera C., Romano D., De Benedetti S., Barbiroli A.
Le batteriocine di classe IIa hanno una forte attività anti-Listeria; purtroppo le basse rese di produzione e l'alto costo di purificazione ne scoraggiano l'uso. Applicando un approccio di economia circolare, il permeato di siero (CWP, ottenuto mediante ultrafiltrazione di siero di latte per il recupero delle proteine, e che può essere considerato l'ultimo sottoprodotto dell'industria casearia) è stato utilizzato come substrato a basso costo per la produzione della batteriocina Sakacina- A e di cellulosa batterica (BC), da utilizzarsi in imballaggi attivi antimicrobici per ridurre il rischio di contaminazioni da Listeria monocytogenes negli alimenti Ready-To-Eat.
Le crescite di Komagataeibacter xylinus (produttore di BC) e di Lactobacillus sakei (produttore della Sakacina-A), sono state ottimizzate in terreni a base di CWP. La Sakacina-A parzialmente purificata è stata coniugata a nanocristalli di BC (BCNCs) e quindi incorporata in una miscela di coating applicata su fogli di carta. L’imballaggio antimicrobico ottenuto si è dimostrato efficace nel ridurre la popolazione di Listeria in prove di conservazione effettuate su un formaggio fresco (stracchino). I costi di produzione su scala di laboratorio sono stimati in 1,70 €/foglioA4, ma si abbasserebbero a 0,84 €/foglio A4 con il solo abbattimento del 50% dei costi di purificazione.
I risultati ottenuti rappresentano un esempio pratico di economia circolare, nel quale i sottoprodotti dell'industria alimentare sono stati utilizzati per produrre antimicrobici da applicare nella conservazione degli alimenti.
Lo studio è stato finanziato da Fondazione Cariplo (2015-0464 Nanosak - Nanocellulose-sakacin A conjugates for food packaging purposes).
