Frutti appartenenti al genere Castanea sativa Mill. sono stati confezionati utilizzando due film semipermeabili a diversa porosità (A, B) e l’efficacia del confezionamento è stata valutata anche in presenza di un adsorbente. Le confezioni di castagne di circa 100 g ciascuna (fig.1) sono state conservate alla temperatura di 5°C e i frutti sono stati valutati per quanto riguarda i principali parametri di qualità: calo peso del prodotto e della confezione, contenuto in zuccheri totali e in amido, proprietà dell’amido, microbiologia, colore, contenuto di acqua. I metodi di analisi seguiti sono stati in accordo a quelli ufficiali (AOAC, 2000). In particolare, la determinazione del contenuto in acqua è stata effettuata alla temperatura di 70°C fino al raggiungimento del peso costante del campione e i risultati espressi in termini percentuali. Il colore dei frutti è stato misurato secondo la scala Hunter mediante colorimetro tristimolo Minolta Chroma Meter II Reflectance CR-300 (Hunterlab, 2000). Il conteggio di muffe e lieviti è stato effettuato seguendo la normativa vigente ISO 21527-1:2008. Campioni di castagne sono stati miscelati con soluzione salina (Ringer Oxoid, code BR52), omogeneizzati allo stomacher (Stomacher 400 circulator), e, da essi preparate diluizioni decimali seriali. La semina in piastra è stata effettuata con la tecnica dell’inclusione, utilizzando come terreno di coltura Oxytetracycline Glucose Agar (Oxoid, CM0545). Infine sono stati incubate le piastre per 3 giorni, alla temperatura ottimale di crescita dei microrganismi pari a 30°C. Al termine di questo periodo di tempo, è stata osservata la formazione di Unità Formanti Colonie (UFC) ed effettuato il conteggio in relazione alla quantità di castagne utilizzate. I risultati sono stati espressi come:

dove C è la somma del numero di colonie contate; n₁ rappresenta il numero di piastre per la prima diluizione; n₂ rappresenta il numero di piastre utilizzate per la seconda diluizione; d è il fattore di diluizione relativo ai primi conteggi effettuati; g sono i grammi di campione pesati. Gli zuccheri totali sono stati determinati chimicamente, previa idrolisi, in accordo a Southgate (1991).

Il contenuto di amido totale (% amido su sostanza secca) è stato determinato utilizzato il kit enzimatico Total starch assay procedure (Megazyme International Ireland Ltd., Co., Wicklow, Ireland). Le proprietà termiche dell’amido sono state studiate utilizzando un calorimetro a scansione differenziale (DSC 822^e Mettler Toledo). Circa 8 mg di amido estratto sono stati pesati, sigillati e lasciati in contatto per 2 h con 16 mL di H₂O distillata, al fine di garantire una distribuzione uniforme dell’acqua (rapporto amido: H2O = 1:2). In tutte le misure, i termogrammi sono stati registrati utilizzando un crogiuolo vuoto come riferimento. La programmata usata è stata la seguente: isoterma a 25°C per 1 minuto, riscaldamento da 25 a 90°C per 5°C/min. Le temperature di transizione riportate in tabella 2 sono relative all’inizio, al picco e alla fine della transizione. L’entalpia di gelatinizzazione (DH) è stata espressa come J/g amido.

Fig. 1 Castagne confezionate con film a diversa porosità.

Nella filiera produttiva delle castagne, la conservazione rappresenta una fase importante per la conservazione dei frutti che devono essere stoccati in condizioni ottimali per essere mantenuti sani e freschi. La possibilità di prolungare la shelf life delle castagne consente di preservare la qualità organolettica delle castagne, rallentando o inibendo la presenza e lo sviluppo dei parassiti, riducendo l’attività metabolica delle castagne.

Durante la conservazione dei frutti del castagno, le confezioni di castagne sono state periodicamente pesate e i risultati rispettivamente del calo peso della confezione e del prodotto, riportati come percentuale di variazione rispetto al peso della confezione e dei frutti al tempo zero, sono riportati nelle figure 8 e 9. Come è possibile osservare in figura 8, le castagne confezionate con i film microforato a, con e senza adsorbente (mfa, mfa +ads) presentano un calo peso maggiore che raggiunge circa il 25% del peso iniziale dopo i 4 mesi di conservazione, rispetto alle stesse confezioni realizzate con film microforato b dove, a fine conservazione, il calo peso della confezione è inferiore al 20% di quello iniziale. In generale, i valori del calo peso risultano essere leggermente più alti nelle confezioni senza adsorbente. Come riscontrato per il calo peso delle confezioni, si osserva, in figura 9, un calo peso del prodotto maggiore per le castagne confezionate col film microforato a, rispetto agli stessi frutti confezionati in presenza di adsorbente (mfa+ads) e col film b con e senza adsorbente (mfb; mfb+ads). Ciò è da ascriversi alla presenza dell’adsorbente che funge da regolatore degli scambi gassosi con l’ambiente esterno e quindi determina una variazione di peso minore delle castagne durante la conservazione.

Fig. 8 Calo peso percentuale delle confezioni di castagne durante la conservazione.

Fig. 9 Calo peso percentuale delle castagne durante la conservazione.

Il calo peso subito dalle castagne durante la conservazione dei frutti riflette la diminuzione del contenuto di acqua che si verifica nelle castagne. Infatti, come è possibile osservare in figura 10, le castagne fresche presentano un contenuto iniziale di acqua pari al 47%. Tale valore tende a rimanere all’incirca costante nei primi 45 giorni di conservazione, per poi diminuire attestandosi a valori che variano nel range 40-43% per le varie tesi valutate, al termine del periodo di conservazione. In particolare, si riscontrano valori leggermente più alti del contenuto di acqua per le castagne confezionate col film microforato b in presenza di adsorbente, rispetto agli stessi frutti nelle confezioni con il film microforato a, dove si evidenziano valori più bassi di umidità (40.1%=mfa). Il diverso comportamento riscontrato nelle confezioni con e senza adsorbente testimonia la capacità dell’adsorbente di regolare e mantenere la composizione dell’atmosfera all’interno della confezione evitando un’eccessiva disidratazione dei frutti.

Fig. 10 Contenuto di acqua nelle castagne durante la conservazione.

La qualità delle castagne durante la conservazione a temperature refrigerate è stata valutata anche in relazione alla crescita di lieviti e muffe (fig. 4). Inizialmente le castagne presentavano una carica microbica dell’ordine di 103 UFC/g castagna. Lo sviluppo di muffe e lieviti risulta essere molto contenuto durante il periodo di conservazione valutato, presentando un aumento con valori che raggiungono l’ordine di 105 UFC/g castagna dopo 4 mesi di conservazione, fatta eccezione per le confezioni con microforato a (mfa) in cui i valori aumentano fino a 106 UFC/g. Le confezioni con microforato b con adsorbente (mfb+ads) risultano invece quelle in cui si ha il minor aumento dei valori, pur raggiungendo l’ordine di 105 UFC/g. In generale non si riscontrano sostanziali variazioni tra le quattro tesi dei campioni valutate.

Fig. 11 Concentrazione di lieviti e muffe (UFC/g) nelle castagne durante la conservazione.

La qualità delle castagne è stata valutata durante la conservazione in relazione anche a possibili variazioni di colore. Infatti, sono stati misurati i parametri di luminosità, indice del rosso e indice del giallo (scala Cielab) all’interno delle castagne. I risultati sono stati riportati in termini di luminosità e angolo di hue (figure 12-13). I campioni di castagne presentano un valore di luminosità pari a 91, che tende ad aumentare durante la conservazione per tutte le tesi valutate. Per quanto riguarda la vividezza e la tonalità del colore è stato preso in considerazione l’angolo di hue, il cui andamento durante la conservazione è riportato in figura 13. Inizialmente, i frutti presentano un colore giallo predominante, testimoniato dal valore dell’angolo di hue pari a 102,53°. Tale valore resta quasi costante nei primi due mesi, per poi subire una diminuzione, al 60° giorno, probabilmente dovuto alla perdita di acqua, e rimanere pressoché invariato fino a fine conservazione. In particolare, i risultati evidenziano un valore di tinta più alto nelle castagne confezionate con il film microforato b in presenza dell’adsorbente rispetto alle altre tesi valutate, dove il contenuto di acqua nei frutti risulta essere più alto.

Fig. 12 Luminosità delle castagne durante la conservazione.

Fig. 13 Angolo di hue (h°) delle castagne durante la conservazione.

I carboidrati sono i principali elementi nutritivi delle castagne, costituiti principalmente da amido e, tra gli zuccheri semplici, il saccarosio, che risulta essere uno dei parametri importanti per la valutazione della qualità commerciale dei frutti, dal momento che i consumatori preferiscono i frutti più dolci. Nella castagna fresca e durante la conservazione dei frutti, è stata analizzata la quantità di zuccheri totali (fig. 14) e il contenuto in amido (fig.15). Le castagne presentano una percentuale di zuccheri totali inizialmente pari al 70% su base secca e a fine conservazione si verifica un leggero aumento di circa il 4,5% rispetto al valore iniziale nei frutti, per tutti e quattro le tesi valutate (mf a e b, con e senza adsorbente). Il contenuto di amido presente nella castagna fresca è risultato essere pari al 54% circa su base secca e, durante la conservazione a basse temperature delle castagne, si assiste a una diminuzione del contenuto di amido e a un costante e contemporaneo aumento di quello di zuccheri totali. L’inizio e il decorso di queste trasformazioni può essere dovuto a fenomeni di post-maturazione del frutto e il suo progressivo passaggio da uno stato di quiescenza verso uno stato di potenziale germinabilità. Le caratteristiche qualitative delle castagne sono strettamente correlate alla composizione che è legata al contenuto di carboidrati e quindi dell’amido contenuto in essi. Nelle castagne sono state valutate le proprietà termiche dell’amido, analizzando il fenomeno della gelificazione dei granuli di amido che, a causa della natura semi-cristallina, si verifica durante il trattamento termico del sistema amido/acqua. I campioni di castagne durante la conservazione sono stati posti tutti allo stesso contenuto di acqua (70%); pertanto si è osservato un solo picco, di cui è stato misurata la temperatura di gelatinizzazione relativa all’inizio (T_i), al picco (T_p), e alla fine (T_f) e, l’entalpia del fenomeno di gelificazione. Le temperature T_i, T_p, T_f riflettono le caratteristiche di gelificazione delle castagne e in tabella 2 sono riportati i valori relative ad inizio e fine conservazione. Come è possibile osservare in tabella, non si riscontrano sostanziali variazioni dell’amido nelle castagne durante il periodo di conservazione valutato. La temperatura di gelificazione e l’entalpia consentono di caratterizzare i granuli di amido in quanto essi variano in funzione della natura botanica del vegetale. In particolare, la temperatura del picco è un indice qualitativo dei cristalli di amido; l’entalpia, invece, è un indice quantitativo della cristallinità dell’amido e indica l’energia necessaria per interrompere legami idrogeno all’interno delle zone cristalline: valori più alti di DH indicano una microstruttura meglio organizzata e una forte interazione acqua-carboidrati.

Fig. 14 Concentrazione di zuccheri totali (g/100 gss) nelle castagne durante la conservazione.

Fig. 15 Quantità di amido (g/100 gss) nelle castagne durante la conservazione.

Tab. 2 Caratteristiche termiche dell’amido nelle castagne durante la conservazione.