Nuove molecole e bio-materiali dagli scarti dell’industria agrumicola

L’industria agrumicola rappresenta un importante settore economico dei paesi mediterranei; il processo per la produzione di succo d’arancia genera una grande quantità di scarti (circa la metà del frutto in peso; solo in Sicilia il 35% delle arance è destinato a succo con conseguente produzione di 24 milioni di tonnellate annue di scarti) composti dalle bucce, dai semi e dalla polpa.

Il loro smaltimento rappresenta un problema ambientale importante, ma anche una risorsa per la progettazione di nuove filiere produttive in un’ottica di economia circolare. Attualmente questa biomassa è riutilizzata in impianti di compostaggio, digestione anaerobica oppure usata per l’estrazione di molecole di diverso tipo (olii essenziali, flavonoidi, pectina). L’interesse nel trovare metodi alternativi per la valorizzazione di tale scarto, in modo particolare quelli che possano portare a prodotti a medio-alto valore aggiunto con conseguenti effetti positivi sul settore, è molto alto. 

Il nostro gruppo di ricerca è specializzato nella messa a punto di bioprocessi (trasformazioni enzimatiche e fermentazioni) per la produzione ecosostenibile di biomolecole. Con il progetto CIRCLE (CItrus waste ReCycLing for addEd value products), finanziato da Fondazione Cariplo nell’ambito del bando “Economia circolare per un futuro sostenibile”, stiamo mettendo a punto una bioraffineria basata sullo scarto della lavorazione delle arance: questo viene pretrattato in modo da separare diverse componenti, che sono poi diversamente valorizzate:

  • Gli zuccheri ed i composti azotati sono utilizzati in processi fermentativi per la produzione di cellulosa batterica, un bio-materiale utile in diversi settori industriali (alimentare, farmaceutico, nanomateriali).
  • Il limonene viene trasformato enzimaticamente, da ceppi microbici messi a punto nei nostri laboratori, in alcol perillico ed acido perillico – molecole utili in ambito farmaceutico.
  • La pectina è combinata opportunamente con la cellulosa batterica per l’ottenimento di un film biodegradabile da utilizzare per la produzione di un packaging alimentare. 
  • I processi in studio saranno sottoposti ad analisi LCA (Life Cycle Assessment) per valutarne la sostenibilità ambientale. 

Tutte queste attività sono messe in atto da un gruppo di ricerca fortemente interdisciplinare composto da microbiologi, biotecnologi, tecnologi alimentari ed economisti provenienti dalle Università degli Studi di Milano e di Catania, dal CNR – Istituto di Scienze e Tecnologie Chimiche “Giulio Natta” (SCITEC) e dall’Università di Tampere (Finlandia). 

Diego Romano, Dipartimento di Scienze per gli Alimenti, la Nutrizione e l’Ambiente

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