La perdite di cibo e la generazione di elevati quantitativi di scarti lungo tutta la filiera alimentare causano problematiche di tipo ambientale, economico e sociale. L’adeguato riciclo e riutilizzo di questi residui può migliorare la sostenibilità e la competitività economica delle industrie agroalimentari. Vi sono diverse possibili strategie per la gestione degli scarti alimentari, tra cui: il compostaggio per la realizzazione di ammendanti agricoli, la formulazione di mangimi animali, la produzione di energia o biocarburanti come biogas, bioalcoli e biodiesel nonché l’ottenimento di biomateriali. Negli ultimi anni è aumentato l’interesse verso l’estrazione e il recupero dai residui alimentari di sostanze di valore come polifenoli, fibre alimentari, proteine e aromi che possono essere impiegate nei diversi settori alimentare, cosmetico e farmaceutico. Per la concretizzazione di tutto ciò è necessario conoscere la composizione chimica di tali rifiuti, valutare le tecniche di trattamento più adeguate alle diverse matrici e ottimizzare i parametri di processo, considerando sempre gli aspetti tecnici, economici e ambientali. Nell’ambito della valorizzazione degli scarti alimentari risulta considerevole il concetto di bioraffineria, ovvero la combinazione di differenti processi biologici e termochimici per la generazione di un’ampia gamma di prodotti di diverso valore con la minimizzazione dei rifiuti finali. Durante il processo di vinificazione viene generata una grande quantità di scarti quali raspi, vinacce e fecce. Recentemente sono state proposte diverse tecniche per valorizzare questi residui. Per quanto riguarda i raspi sono state esplorate delle metodiche che prevedono l’ottenimento di zuccheri fermentescibili e di composti fenolici, tuttavia, non risultano particolarmente interessanti. Dalle fecce di lievito è possibile recuperare etanolo, acido tartarico, composti fenolici e la biomassa di lievito residua. Le vinacce sono il sottoprodotto generato in maggior misura, i composti preziosi da esse estraibili sono polifenoli, olio di vinaccioli e fibre alimentari. Gli estratti ricchi di fibre e antiossidanti possono essere addizionati con successo in prodotti alimentari per migliorare l’aspetto nutrizionale, tecnologico e salutistico. I solidi residui possono essere impiegati come mezzi di fermentazione per l’ottenimento di biocarburanti, polimeri e altre sostanze. I diversi modelli di bioraffinerie di vinacce proposti hanno mostrato risultati promettenti per il futuro. La composizione chimica delle materie prime, la capacità degli impianti di lavorazione, i prezzi di mercato delle sostanze prodotte e gli aspetti relativi alla sicurezza degli estratti sono tutti fattori che devono essere valutati approfonditamente per la corretta realizzazione di queste strategie.

LA VALORIZZAZIONE DEGLI SCARTI DEL SETTORE ALIMENTARE E IL CASO DEI SOTTOPRODOTTI DELLA VINIFICAZIONE

BRUNI, ALESSANDRO
2021/2022

Abstract

La perdite di cibo e la generazione di elevati quantitativi di scarti lungo tutta la filiera alimentare causano problematiche di tipo ambientale, economico e sociale. L’adeguato riciclo e riutilizzo di questi residui può migliorare la sostenibilità e la competitività economica delle industrie agroalimentari. Vi sono diverse possibili strategie per la gestione degli scarti alimentari, tra cui: il compostaggio per la realizzazione di ammendanti agricoli, la formulazione di mangimi animali, la produzione di energia o biocarburanti come biogas, bioalcoli e biodiesel nonché l’ottenimento di biomateriali. Negli ultimi anni è aumentato l’interesse verso l’estrazione e il recupero dai residui alimentari di sostanze di valore come polifenoli, fibre alimentari, proteine e aromi che possono essere impiegate nei diversi settori alimentare, cosmetico e farmaceutico. Per la concretizzazione di tutto ciò è necessario conoscere la composizione chimica di tali rifiuti, valutare le tecniche di trattamento più adeguate alle diverse matrici e ottimizzare i parametri di processo, considerando sempre gli aspetti tecnici, economici e ambientali. Nell’ambito della valorizzazione degli scarti alimentari risulta considerevole il concetto di bioraffineria, ovvero la combinazione di differenti processi biologici e termochimici per la generazione di un’ampia gamma di prodotti di diverso valore con la minimizzazione dei rifiuti finali. Durante il processo di vinificazione viene generata una grande quantità di scarti quali raspi, vinacce e fecce. Recentemente sono state proposte diverse tecniche per valorizzare questi residui. Per quanto riguarda i raspi sono state esplorate delle metodiche che prevedono l’ottenimento di zuccheri fermentescibili e di composti fenolici, tuttavia, non risultano particolarmente interessanti. Dalle fecce di lievito è possibile recuperare etanolo, acido tartarico, composti fenolici e la biomassa di lievito residua. Le vinacce sono il sottoprodotto generato in maggior misura, i composti preziosi da esse estraibili sono polifenoli, olio di vinaccioli e fibre alimentari. Gli estratti ricchi di fibre e antiossidanti possono essere addizionati con successo in prodotti alimentari per migliorare l’aspetto nutrizionale, tecnologico e salutistico. I solidi residui possono essere impiegati come mezzi di fermentazione per l’ottenimento di biocarburanti, polimeri e altre sostanze. I diversi modelli di bioraffinerie di vinacce proposti hanno mostrato risultati promettenti per il futuro. La composizione chimica delle materie prime, la capacità degli impianti di lavorazione, i prezzi di mercato delle sostanze prodotte e gli aspetti relativi alla sicurezza degli estratti sono tutti fattori che devono essere valutati approfonditamente per la corretta realizzazione di queste strategie.
2021
VALORIZATION OF AGRI-FOOD WASTE AND THE CASE OF VINIFICATION BYPRODUCTS
food waste
byproducts
valorization
vinification
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