Atmosfera controllata: qualità e conservazione

Valida alternativa all’anidride solforosa, capace di prolungare la shelf-life riducendo al minimo gli stress fisiologici del prodotto, rappresenta una soluzione innovativa e sostenibile

da Ilaria De Marinis
atmosfera controllata

Per mantenere inalterate caratteristiche organolettiche e commerciali dell’uva da tavola, la gestione post-raccolta può oggi contare su un alleato invisibile, ma potente: l’atmosfera controllata. Valida alternativa all’anidride solforosa, capace di prolungare la shelf-life riducendo al minimo gli stress fisiologici del prodotto, essa rappresenta una soluzione innovativa e sostenibile per preservare freschezza, croccantezza e qualità dell’uva durante lo stoccaggio e il trasporto.

Produzione italiana, export e nuove esigenze del post-raccolta

In ambito europeo, l’Italia si posiziona al primo posto in termini di produzione ed esportazione di uva da tavola, con Puglia e Sicilia che guidano la classifica per le superfici dedicate alla sua coltivazione. La maggior parte della produzione nazionale viene destinata all’esportazione verso i mercati esteri, in particolare europei, che costituiscono il principale mercato di sbocco, con una quota di circa l’80%, sebbene si osservino tassi di crescita anche verso Paesi extraeuropei. La produzione italiana di uva da tavola, essendo principalmente destinata all’esportazione, necessita di una corretta e attenta gestione della fase post-raccolta per il prolungamento della shelf-life del prodotto. I crescenti volumi di prodotto esportato, così come l’aumento delle distanze tra le aree di produzione e i Paesi di consumo, richiedono l’implementazione di nuove tecnologie volte a preservare la qualità del prodotto fino al consumatore finale. 

L’uva da tavola risulta particolarmente apprezzata da parte dei consumatori per la sua ampia versatilità e disponibilità di varietà sul mercato oltre che per i ben noti benefici per la salute grazie alle sue attività biologiche, come quelle antiossidanti, cardioprotettive, antidiabetiche e antitumorali. Tuttavia, al fine di preservare queste caratteristiche, diverse sono le azioni da mettere in atto volte a limitare la perdita di qualità visiva e nutrizionale nelle fasi successive alla raccolta. In particolare, le attività legate al post-raccolta hanno come obiettivi principali quelli di: preservare l’aspetto, la consistenza e il sapore, limitare la disidratazione, in particolare del rachide, così come l’attacco di patogeni, in particolare la Botrytis cinerea, ed estendere la vita commerciale.

L’uva da tavola viene classificata come prodotto non climaterico, in quanto il frutto interrompe il suo processo di maturazione dopo la fase di raccolta, che viene effettuata quando il rapporto tra acidi solubili e acidità titolabile è alto e il valore di solidi solubili è compreso, in funzione delle varietà, tra il 15 e il 20%. In campo, è fondamentale prestare particolare attenzione alle modalità di taglio dei grappoli, nonché al loro alloggiamento nelle cassette. Essenziale risulta eliminare gli acini che presentano difetti o segni di attacchi fungini, al fine di garantire la salute e l’integrità del grappolo che inciderebbero negativamente sulla sua conservazione. Tali operazioni, generalmente sono condotte con un confezionamento del prodotto direttamente in campo, permettono un maneggiamento limitato del prodotto. Tuttavia, se tali operazioni vengono condotte in azienda, è possibile effettuare una selezione più accurata del prodotto e assicurare un maggiore livello di sicurezza.

Atmosfera controllata e tecnologie emergenti

Al fine di garantire e preservare le qualità sensoriali e nutrizionali del prodotto nel periodo successivo alla raccolta, è essenziale che le operazioni vengano eseguite nei tempi e modi appropriati. Il controllo della temperatura associato a quello dell’umidità relativa rappresenta il fattore chiave nella conservazione dell’uva da tavola. Il rachide rappresenta la componente del grappolo che maggiormente subisce la perdita d’acqua per traspirazione, un aspetto che riveste particolare importanza per il prodotto. Rispetto agli acini, però, il rachide ha una velocità di respirazione maggiore, con un impatto significativo sul suo imbrunimento e, di conseguenza, sulla diminuzione della qualità e della commerciabilità dell’intero grappolo. Inoltre, una eccessiva perdita di acqua dal rachide influisce negativamente sul distacco degli acini, che comporta un ulteriore perdita di prodotto incidendo in maniera significativa sulla sua commerciabilità.

In condizioni di temperatura intorno a 0 °C, si osserva una ridotta attività fisiologica con un rallentamento dello sviluppo dei patogeni in primis la Botrytis cinerea, responsabile della muffa grigia, la cui problematica risulta rilevante per il prodotto destinato alla lunga frigoconservazione.

Oltre a una bassa temperatura è fondamentale mantenere una elevata umidità relativa tra il 90 e 95% all’interno delle celle di frigo conservazione per prevenire le perdite per traspirazione. Tuttavia, elevati valori di umidità relativa, legati ad accentuate e frequenti variazioni di temperatura all’interno delle celle, come ad esempio per l’introduzione di materiale refrigerato in maniera non adeguata, possono favorire la formazione di condensa sulla superficie del prodotto che si verificano nei casi in cui è presente una gestione non ottimale delle aree di stoccaggio.

atmosfera controllata 2 (1)

Cabinet per la conservazione dell’uva da tavola in atmosfera controllata allestiti presso i laboratori di post-raccolta del CNR-ISPA di Foggia.

Dalla SO₂ alle atmosfere modificate

Attualmente, nonostante la ricerca scientifica stia esplorando soluzioni alternative mediante l’applicazione di trattamenti fisici, chimici e biologici per mitigare gli effetti indesiderati della B. cinerea – così come riportato in una recente review sulla rivista Foods da De Simone et al. 2020 – l’impiego dell’anidride solforosa rappresenta ancora la soluzione più utilizzata. 

L’anidride solforosa è uno dei composti chimici più efficaci nel prevenire la formazione della muffa grigia e nel preservare le caratteristiche qualitative dell’uva da tavola durante la fase di stoccaggio. Questo composto si distingue per la sua elevata facilità d’uso: può infatti essere applicato grazie all’impiego di buste, tappetini o fogli a rilascio, che presentano un’alta praticità rispetto alla fumigazione in cella, un metodo che sta gradualmente scomparendo. 

Al fine di promuovere l’applicazione di tecnologie a supporto dell’uva da tavola, così come anche suggerito da Oscar Salgado, agronomo cileno di fama internazionale nel corso della Fiera dell’uva da tavola LUV tenutasi a Bari lo scorso autunno, relativamente alla capacità di migliorare il post-raccolta dell’uva da tavola, da tempo i diversi centri di ricerca presenti sul territorio regionale che si occupano di post-raccolta stanno sperimentando l’applicazione delle atmosfere modificate o controllate per preservare la qualità dell’uva da tavola nelle fasi di commercializzazione così come di conservazione e trasporto. Tale azione si traduce nel modificare l’atmosfera che circonda il frutto per buona parte della sua fase di frigoconservazione. Questo si ottiene variando i livelli di ossigeno (O) e anidride carbonica (CO) generalmente mediante una riduzione delle concentrazioni di O e/o un aumento della CO.

L’impiego delle atmosfere per la conservazione dell’uva da tavola, non basandosi sull’applicazione di sostanze chimiche di sintesi fa sì che i prodotti risultino privi di residui. Si configura quindi quale valida alternativa all’impiego dell’anidride solforosa, in particolare per quei prodotti i cui disciplinari di produzione ne vietano l’uso. Inoltre, va sottolineato come la direttiva dell’Unione Europea (89/CE, 2003) enuncia che il limite per i residui di tale sostanza sull’uva da tavola non deve superare i 10 mg per chilogrammo di prodotto. 

In particolare, il mantenimento di un corretto equilibrio tra le concentrazioni di anidride carbonica e ossigeno riduce il tasso di respirazione e rallenta le reazioni metaboliche, inibendo la crescita di molti microrganismi e interferendo con il loro metabolismo cellulare con un effetto positivo nel preservare la qualità e aumentare la shelf-life. È noto che un’elevata concentrazione di anidride carbonica ~10% esercita un effetto fungistatico, influenzando positivamente la fisiologia del prodotto, ritardando efficacemente il rammollimento e la senescenza e determinando un rallentamento della perdita di clorofilla del rachide. Tuttavia, quando il livello di anidride carbonica risulta superiore al 20%, possono svilupparsi sapori anomali e metabolismo fermentativo, con conseguente aumento delle concentrazioni di etanolo e acetaldeide, che influiscono negativamente sulla qualità sensoriale del prodotto. 

Le atmosfere di conservazione possono essere applicate, con risultati differenti, alle singole confezioni di uva da tavola o direttamente all’interno delle celle refrigerate di stoccaggio così come nei container o nelle casse isotermiche destinate al trasporto e in questo caso parliamo di atmosfere controllate. Entrambe le soluzioni offrono vantaggi e svantaggi di ordine tecnologico ed economico e quindi vanno calibrate in relazione alle diverse esigenze aziendali. 

Nel caso delle atmosfere modificate all’interno delle confezioni, viene immessa una idonea composizione gassosa che permette di mantenere le condizioni ottimali per il maggior tempo possibile. Tuttavia, si rende necessario condurre approfondite ricerche al fine di determinare il volume di riempimento ottimale e individuare un idoneo film di confezionamento, dal momento che – nel corso della conservazione – i processi metabolici e biochimici promossi dal prodotto all’interno della confezione possono modificare la concentrazione dei gas immessi all’interno. 

Numerosi esperimenti condotti su diverse varietà hanno dimostrato l’efficacia del confezionamento dell’uva da tavola in atmosfera modificata nel ridurre la comparsa di muffe e marciumi, limitando la disidratazione del rachide e il calo peso grazie all’imballaggio. Risultati interessanti in termini di conservazione della qualità sensoriale e nutrizionale sono stati osservati su uva da tavola biologica cv Italia impiegando una concentrazione iniziale del 10% di CO2 e 20% di O2 per un periodo di 14 giorni a 2 °C seguiti da un periodo di shelf life di 3 giorni a 20 °C (Cefola & Pace 2016). Tuttavia, è opportuno evidenziare che la composizione gassosa all’interno delle confezioni non può essere monitorata durante la fase di commercializzazione del prodotto, che potrebbe quindi subire una variazione verso condizioni non ottimali a causa della non perfetta tenuta ai gas del materiale di confezionamento, nonché a causa di sospensioni più o meno lunghe della catena del freddo. Questo comporterebbe la modifica delle condizioni di conservazione con un rapido e irreversibile decadimento qualitativo e perdita di shelf life del prodotto.

In merito alla tecnologia di conservazione in atmosfera controllata, questa viene eseguita generalmente all’interno delle celle refrigerate, ma è possibile adottare anche soluzioni alternative con i sacchi di conservazione che devono tuttavia garantire l’ermeticità al fine di assicurare un’elevata e costante stabilità dei livelli gassosi impostati. Va riportato come l’efficacia dell’atmosfera controllata, così come osservato su diversi prodotti, dipende dalla cultivar, dalla sua natura climaterica, dalla temperatura di conservazione, dalla concentrazione di O2/CO2, dallo stadio di maturazione, dalla qualità del prodotto al momento della raccolta e dai trattamenti pre-stoccaggio. Se le condizioni sono ottimali, la senescenza sarà ritardata riducendo il tasso di respirazione e l’ossidazione dei substrati, ritardando la maturazione dei frutti climaterici e riducendo il tasso di etilene.

Particolare del sistema per la gestione dell’atmosfera controllata per il trasporto di uva da tavola mediante l’impiego di cassa isotermica realizzata nel Progetto Continnova.

Ricerca scientifica e risultati sperimentali

Nel corso degli ultimi due decenni, diverse attività di ricerca sono state condotte per valutare gli effetti che la conservazione in atmosfera controllata ha sulla fisiologia e sulla qualità di diverse varietà di uva da tavola dal momento che tale tecnologia risulta particolarmente idonea per prodotti che vengono conservati per periodi medio-lunghi superiori alla 6 settimane. 

Tale soluzione, associata all’applicazione puntuale e corretta delle operazioni di post-raccolta, quali rapido abbassamento della temperatura e mantenimento di concentrazioni di umidità relativa appropriate, incide in maniera positiva nel ritardare la senescenza, diminuire la respirazione e l’imbrunimento del rachide, preservare la compattezza degli acini e ritardare lo sviluppo di muffe senza l’ausilio dell’anidride solforosa. Tuttavia, in funzione delle cultivar e delle concentrazioni di O2/CO2 potrebbero insorgere problemi legati all’imbrunimento del rachide e alla formazione di ‘off-flavor’, cioè di sapori estranei o sgradevoli accompagnati a odori estranei che possono svilupparsi nel corso della conservazione del prodotto.

Da diversi anni presso i laboratori di post-raccolta del CNR-ISPA di Foggia, vengono portate avanti attività di ricerca sull’impiego delle atmosfere su diversi prodotti ortofrutticoli, tra cui l’uva da tavola.
Recentemente uno studio condotto su uva della varietà Italia conservata per 40 giorni a 2 °C, applicando 2 condizioni di atmosfera controllata al 3% di O2 con una percentuale di CO2 pari al 10 o al 30%, ha dimostrato come la conservazione di uva con alti livelli di CO2 e bassi livelli di O2 migliorino la qualità visiva dell’uva da tavola e riducano l’incidenza delle muffe (Poeta et al., 2025). Risultati simili sono stati osservati anche su uva Red Globe conservata al 10% CO2 in differenti concentrazioni di ossigeno (comprese tra il 3 e 12%) per 12 settimane a 0 °C (Crisosto et al 2002). D’altra parte, le alte concentrazioni di CO2(superiori al 10%) possono incidere negativamente sui livelli di respirazione e la formazione di composti volatili indesiderati, compromettendo la freschezza e l’aroma dell’uva nel corso della conservazione. 

Va sottolineato come l’aumento del tasso di respirazione rappresenti una risposta fisiologica dell’uva da tavola che si manifesta con lo sviluppo del metabolismo fermentativo, con influenze negative sulla qualità sensoriale e perdita della qualità complessiva del prodotto. In particolare, composti volatili come l’anetolo e l’esanale sono stati associati a un’atmosfera con il 3-10% di O2/CO2 e possono essere utilizzati come indicatori di freschezza, mentre l’etanolo e i composti volatili legati alla fermentazione sono stati associati a un’alta concentrazione di CO2 (30%) che risulta la condizione meno favorevole. Un comportamento simile era stato osservato sulla cultivar Italia conservata con elevata percentuale di CO2 (20-30%), confermando come l’alta concentrazione di CO2 rappresenti per l’uva da tavola una condizione di stress (Cefola et al 2018). 

Un’altra attività di ricerca volta a valutare le performance dell’atmosfera controllata nella conservazione dell’uva da tavola è stata condotta applicando l’atmosfera controllata all’interno di un prototipo di container utilizzando una composizione del 10% di CO2 e del 20% di O2 rispetto a una conservazione con tappetini di anidride solforosa alla temperatura di 5 °C per 12 giorni. Al termine della conservazione, è stata inoltre simulata una fase di vendita per 3 giorni a 20 °C. I risultati ottenuti hanno mostrato come la conservazione in atmosfera controllata ha consentito di preservare qualità visiva dell’uva da tavola, ritardando l’imbrunimento e mantenendo la turgidità dell’acino, e candidandosi come valida alternativa all’impiego dei tappetini a rilascio di anidride solforosa avendo fatto registrare risultati simili (Pace et al. 2020).  Risultati confrontabili sono stati osservati in altre ricerche condotte dallo stesso gruppo di ricerca del CNR-ISPA di Foggia.

atmosfera controllata udt (1)

Campioni di uva da tavola conservati in aria (AIR), con tappetino di anidride solforosa (SO2) o in atmosfera controllata (20/10% O2/CO2) mediante l’impiego del prototipo per il trasporto di prodotti ortofrutticoli.

Nuove applicazioni, sistemi di stoccaggio e prospettive future

Un’ulteriore soluzione offerta per la conservazione dell’uva da tavola in atmosfera controllata è rappresentata dai sistemi di stoccaggio Palliflex all’interno dei quali è possibile impostare la concentrazione di ossigeno e anidride carbonica desiderate per singolo pallet di uva da tavola. Tali sistemi consentono così di stoccare in un’unica cella sia prodotti diversi, sia varietà di uva da tavola che possono richiedere composizioni di O2 e CO2 differenti. 

In conclusione, l’atmosfera controllata per l’uva da tavola può rappresentare una alternativa promettente all’impiego di soluzioni a base di anidride solforosa in tutti i casi in cui questa sostanza non è impiegabile nel corso della conservazione. Basse temperature e alti valori di umidità relativa vengono supportati da composizioni gassose mediamente comprese tra il 3 e 5% per l’O2 e il 5 e 10% per la CO2. È bene ricordare che valori inferiori al 2% di O2 possono influenzare negativamente la conservazione innescando processi di respirazione anaerobica e off- odour così come valori di CO2 superiori al 10% possono causare danni al prodotto con imbrunimenti e danni agli acini.

Mantenendo freschezza e integrità dell’uva da tavola senza ricorrere a soluzioni invasive, l’atmosfera controllata si conferma così una via promettente per accompagnare la coltura oltre la raccolta. Una tecnologia che guarda al futuro, senza rinunciare a qualità, esigenze del consumatore e ambiente.

 

A cura di:
Bernardo Pace | Primo Ricercatore Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari del Consiglio Nazionale delle Ricerche – Sede di Bari-Foggia
Maria Cefola | Ricercatrice Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari del Consiglio Nazionale delle Ricerche – Sede di Foggia

©uvadatavola.com

Articoli Correlati