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Development of novel functional proteins and bioactive ingredients from rapeseed, olive, tomato and citrus fruit side streams for applications in food, cosmetics, pet food and adhesives

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Riciclare i rifiuti alimentari per applicazioni sostenibili

La domanda globale di ingredienti proteici e biologici supererà presto l’attuale capacità di produzione. Questo progetto europeo affronta questa necessità mediante l’adozione di un approccio di bioraffineria che tratta i residui agricoli per generare composti destinati ad applicazioni nell’industria alimentare, nel settore degli alimenti per animali domestici e nel campo dei cosmetici.

Alimenti e Risorse naturali

I residui originati dai flussi agricoli e dalla produzione alimentare contengono composti preziosi, come le proteine e gli ingredienti bioattivi, che possono essere sfruttati come alternative per le proteine animali e i prodotti petrolchimici. Al momento i costi elevati e la mancanza di conoscenze ne impediscono l’utilizzo ottimale effettuando una bioraffinazione di questi flussi laterali di biomassa in ingredienti sostenibili per vari prodotti e applicazioni.

La bioraffinazione dei flussi agricoli laterali

Il progetto Pro-Enrich, finanziato dall’UE, intende cambiare questa situazione facendo progredire e integrando svariate tecnologie di bioraffinazione. Un gruppo di 16 partner provenienti da tutta Europa ha unito le forze per promuovere un approccio sostenibile a livello ambientale volto a cambiare la mappa di produzione delle proteine. «Volevamo dimostrare che i prodotti dei flussi agricoli laterali possono avere un grande valore commerciale, e la bioraffinazione può rappresentare la principale soluzione, impiegando unità di biolavorazione su piccola e vasta scala», spiega Anne Christine Steenkjær Hastrup, coordinatrice del progetto e direttrice del Centro per le biorisorse e la bioraffinazione presso il Danish Technological Institute. In primo luogo, il consorzio di Pro-Enrich ha intrapreso una valutazione di qualità della catena di distribuzione e delle materie prime attraverso la raccolta di informazioni sulle specifiche esigenze di vari utenti finali, sulla purezza dei prodotti e sui requisiti di funzionalità. Ciò ha contribuito allo sviluppo di un approccio di bioraffineria per l’estrazione delle proteine e dei metaboliti secondari derivati dai flussi laterali di pomodori, colze, olive e agrumi. L’approccio ha previsto la prelavorazione meccanica e nuovi trattamenti a base di enzimi, essendo inoltre associato al frazionamento a valle delle materie prime selezionate. In collaborazione con i partner industriali è stata effettuata la produzione su scala di laboratorio e pilota e sono stati svolti test di performance con l’obiettivo di perfezionare e ottimizzare i protocolli relativi ai processi, in modo da allinearli alle esigenze e ai requisiti degli utenti finali.

Prodotti di Pro-Enrich

I prodotti più promettenti e i risultati potenzialmente sfruttabili in relazione a ciascuna materia prima sono stati individuati e valutati in modo continuativo grazie a una stretta collaborazione con gli utenti finali del consorzio. Tra gli esempi di tali prodotti figurano la proteina di colza da pannelli spremuti a freddo e a caldo, licopene dal pomodoro ed esperidina da scorza e polpa di agrumi, tutti utili per cosmetici, nutraceutici e adesivi. I prodotti proteici generati a partire dal panello di colza hanno raggiunto una percentuale di purezza pari al 90 %, trovando un potenziale impiego nella produzione di alimenti, mangimi e adesivi. Il processo di lavorazione, estrazione e purificazione dell’esperidina dalla scorza di agrumi è risultato solido e ha registrato un buon livello di resa e purezza. Sia l’esperidina che il licopene verranno sfruttati come ingredienti per produrre alimenti e cosmetici dall’azienda partner di Pro-Enrich, Natac Group, leader nell’industria botanica.

Impatti e prospettive future

Pro-Enrich ha dimostrato la possibilità di generare composti di alto valore da sistemi di bioraffineria, offrendo un utilizzo ottimale dei flussi residui e laterali provenienti dall’agricoltura e dall’industria. Questo approccio dispone delle potenzialità per rivoluzionare le soluzioni costituite da prodotti biologici sostenibili e per fungere da nuovo modello di business. «Senza dubbio vi sono ancora sfide da affrontare associate alla riduzione dell’impatto ambientale esercitato dai processi», evidenzia Hastrup. Ciononostante, il consorzio è ottimista in merito all’esistenza del potenziale per ottimizzare questi processi nella fase di espansione industriale delle tecnologie. Il processo di bioraffinazione concepito da Pro-Enrich è flessibile in via di principio e può essere sfruttato su altri tipi di biomasse o frazioni di residui. Inoltre, i metodi di separazione ed estrazione analitica sviluppati sono generici e possono fornire le conoscenze di base per i futuri progetti e sviluppi di prodotto.

Parole chiave

Pro-Enrich, bioraffinazione, proteina, esperidina, licopene, biomassa, cosmetici, adesivi, produzione alimentare, agricoltura

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