Study of Couve Manteiga (Brassica oleracea var. acephala D.C.): characterization and analysis of color degradation kinetics

This thesis is the result of a research collaboration with the company Ghisetti 1870 S.r.l., specializing in fifth range vegetables preparations, and is interested in developing a new reference based on Couve Manteiga (Brassica oleracea var. acephala D.C.), a crop relatively unknown in Italy. Based on these assumptions, the study of this brassicacea was initiated, in which characterization was necessary, to acquire information on the morphology of the plant, field cultivation and harvesting conditions. Following the compositional determination of the post-harvest vegetable, the experimental phase was initiated to determine the kinetics of degradation of the green color, considered a fundamental parameter for product quality. Thus, changes in CIELAB parameters and chlorophyll content of leaves subjected to different heat treatments, with different types of cooking, including the sous vide method, traditionally conducted on the farm, were monitored using colorimetry and spectrophotometric assays. The application of the Arrhenius equation revealed a type 1 degradation kinetics of green color. Subsequently, the optimal heat treatment conditions for preserving the colour of Couve Manteiga leaves were evaluated, with food safety as a priority constraint. The different rate constants obtained were cross-referenced with bibliographic survival data of the non-proteolytic Clostridium botulinum micro-organism to optimize the pasteurisation process of the product. Consequently, shelf-life monitoring tests were initiated.

La tesi nasce da una collaborazione di ricerca con l’azienda Ghisetti 1870 S.r.l, specializzata nelle preparazioni di vegetali di V gamma ed interessata a sviluppare una nuova referenza a base di Couve Manteiga (Brassica oleracea var. acephala D.C.), una coltura scarsamente conosciuta nel territorio italiano. Partendo da questi presupposti, è stato avviato lo studio su questa brassicacea, in cui è stata necessaria un’iniziale caratterizzazione, al fine di acquisire informazioni relative alla morfologia della pianta, alla coltivazione in campo e alle condizioni di raccolta. A seguito della determinazione compositiva dell’ortaggio in post-raccolta, è stata avviata la fase di sperimentazione, al fine di determinare la cinetica di degradazione del colore verde, considerato un parametro fondamentale per la qualità del prodotto. Sono quindi stati monitorati, mediante colorimetria e saggi spettrofotometrici, le variazioni dei parametri CIELAB e il contenuto di clorofilla delle foglie sottoposte a differenti trattamenti termici, con tipologie di cottura differenti, tra cui il metodo sous vide, tradizionalmente effettuata in azienda. Attraverso l’equazione di Arrhenius è emersa una cinetica di degradazione del colore verde di tipo 1. Successivamente sono state valutate le condizioni di trattamento termico ottimale per preservare il colore delle foglie di Couve Manteiga, mantenendo come vincolo prioritario la sicurezza alimentare. Le differenti costanti di velocità ottenute sono state incrociate con i dati bibliografici di sopravvivenza del microrganismo Clostridium botulinum non proteolitico, al fine di ottimizzare il processo di pastorizzazione del prodotto. Di conseguenza, sono stati avviati i test per il monitoraggio della shelf life.