Ogni piccolo residuo è importante: estrarre valore dai rifiuti agricoli
I sottoprodotti agricoli vengono solitamente trascurati per quanto concerne le loro potenzialità di fungere da fonti di molecole bioattive ad alto valore. Nell’attuale periodo storico, tuttavia, caratterizzato da un’ascesa della concorrenza commerciale per materie prime di qualità, trovare impiego ai flussi laterali agroindustriali risulta fondamentale. Il progetto Prolific ha ricevuto finanziamenti dall’impresa comune Bioindustrie, un partenariato pubblico-privato tra l’UE e l’industria, al fine di esplorare il potenziale di mercato per tre possibili materie prime.
Ceci e piselli, cappelli dei prataioli, chicchi verdi e pellicola argentea di caffè
Il team di gestione del progetto, costituito da Rita Hochstrat (responsabile), Annalisa Tassoni (coordinatrice scientifica) e Philippe Corvini (coordinatore amministrativo), ha studiato legumi, funghi e caffè. La scelta di questi alimenti deriva dal fatto che sono associati a una crescita o un consumo elevati all’interno dell’UE, determinando un aumento della disponibilità di tali materie prime. Inoltre, tutte e tre le tipologie di biomassa contengono preziose molecole, estraibili mediante una cascata di processi. I legumi hanno costituito una preziosa fonte di proteine, oltre a fornire fibre come prodotto di estrazione secondario. I funghi, invece, sono stati un’eccellente fonte di chitosano, un tipo di molecola di zucchero con numerose applicazioni biomediche. I chicchi verdi e la pellicola argentea di caffè, ovvero il residuo friabile dei chicchi di caffè torrefatti, si sono dimostrati un’ottima fonte di polifenoli, composti dotati di proprietà antiossidanti. I ricercatori si sono concentrati sullo sviluppo di processi ecocompatibili, scalabili e facilmente applicabili alle infrastrutture industriali esistenti. Molti dei processi presi in esame sono utilizzabili anche con materie prime diverse da quelle analizzate dal progetto. Tra i processi ecologici esplorati figurano l’estrazione moderata acquosa delle proteine dai legumi e l’estrazione assistita da ultrasuoni, che è stata utilizzata per estrarre le proteine di caffè. Tramite un’altra tecnica, l’estrazione con acqua subcritica, dai chicchi verdi di caffè è stato possibile ottenere in modo efficace una frazione fenolica altamente attiva.
Pasta, dentifricio e imballaggi
Prolific ha esplorato 18 prototipi di prodotti, tra i quali erano presenti alimenti, mangimi, cosmetici e imballaggi biodegradabili. Sebbene i test dei prototipi con i consumatori condotti dal progetto siano stati limitati, alcuni dei prodotti saranno pronti per l’immissione sul mercato tra soli due anni. I legumi non adatti alla vendita hanno fornito proteine integrabili in alimenti quali pane, pasta e fiocchi di cereali. In seguito alla rimozione del contenuto proteico, i residui fibrosi potrebbero essere impiegati per la produzione di imballaggi biodegradabili rigidi, come ad esempio i vasetti per cosmetici. Secondo Philippe Corvini, «un punto saliente di Prolific è stato costituito dalla produzione delle prime strutture di capsule di caffè biocompatibili grazie all’uso della pellicola argentea del caffè come riempitivo, oppure degli estratti antiossidanti derivati dal caffè nella formulazione dei materiali compositi». L’estratto antiossidante ricavato dai chicchi verdi di caffè ha dimostrato un’efficacia pari a quella dei composti commerciali per quanto riguarda la capacità di conservazione delle salsicce e delle polpette di carne. Questo prodotto non ha generato alterazioni nel gusto o nella consistenza della carne, per cui potrebbe benissimo qualificarsi come candidato per l’assorbimento da parte del mercato. «Tra i prototipi del settore cosmetico sviluppati da Prolific», osserva Corvini, «quello che ha riscosso il maggior successo è stato un dentifricio antimicrobico contenente estratto di chitosano, ricavato dai residui fungini.» Il chitosano viene solitamente ottenuto a partire dai crostacei e ha una vasta gamma di applicazioni nel settore biomedico. L’utilizzo di una fonte di chitosano di tipo fungino fa sì che il dentifricio risultante sia un prodotto vegano, una caratteristica che, congiuntamente agli incoraggianti test effettuati con i consumatori, anticipa una sua probabile immissione sul mercato nel prossimo futuro. Oltre a esplorare una moltitudine di prodotti commercializzabili per mezzo dell’impiego dei flussi laterali agroindustriali, Prolific ha anche sviluppato tecniche avanzate per l’estrazione delle molecole bioattive. Nel contesto odierno in cui l’Europa continua a impegnarsi per la transizione verso una bioeconomia circolare, la trasformazione dei flussi laterali agroindustriali in materie prime sostenibili risulta di cruciale importanza per ottimizzare la qualità della vita, proteggendo al contempo l’ambiente.
Parole chiave
Prolific, materie prime, legumi, chitosano, flussi laterali agroindustriali, molecole bioattive, funghi, chicchi verdi di caffè, polifenoli, proteine, processo di estrazione