Le ciliegie hanno una breve durata di conservazione, solitamente tra i 7-10 giorni, il che comporta la loro diffusa trasformazione in marmellate, succhi, cocktail di frutta e altri prodotti culinari. Questo processo di trasformazione genera però notevoli quantità di scarti, che possono servire come fonte di composti bioattivi ad alto valore aggiunto.
I componenti principali di questi scarti di origine agroalimentare sono rappresentati da tutte le fibre alimentari tipiche di questi frutti, tra cui la cellulosa, l'emicellulosa, la pectina e la lignina. Di conseguenza, questi residui potrebbero essere re-impiegati come preziose materie prime per la produzione di prodotti innovativi alternativi a quelli di origine fossile, secondo il concetto dell’economia circolare.
Attualmente, esiste una quantità significativa di ricerche sull'estrazione di composti fenolici con un'elevata capacità antiossidante dalla sansa ottenuta dalle amarene, mentre ci sono pochissimi studi sui composti bioattivi nelle ciliegie dolci lavorate o nei residui di sansa. Inoltre, pianificare l'impiego di solventi sostenibili al posto dei tradizionali solventi organici tossici evidenzia una delle principali sfide nel campo dei trattamenti o dei processi di estrazione delle biomasse.
Nonostante gli scarti della sansa di ciliegie dolci siano ottenuti dopo la produzione del succo, contengono ancora quantità significative di fibra alimentare e composti a valore aggiunto, tra cui i polifenoli. Per questo motivo, può essere utilizzato come materia prima rinnovabile per generare composti bioattivi, materiali biofunzionali e nuovi prodotti.
In questo studio, condotto all’Università di Pisa (Italia) è stato sviluppato un approccio di bioraffineria sostenibile che combina l'uso di solventi NADES (per gli addetti ai lavori, solventi eutettici naturali profondi) per il recupero dei composti polifenolici. Ma i ricercatori non si sono fermati qui: hanno esplorato anche la possibilità di riutilizzare più volte i liquidi ionici bio-based per il trattamento della sansa e di trasformare il residuo lignocellulosico rimanente in ionogel.
I metodi usati per analizzare qualitativamente e quantitativamente i composti fenolici estratti, hanno portato all'identificazione di oltre 25 composti che possono essere classificati in quattro sottoclassi primarie: antociani, glicosidi flavonoidi, agliconi flavonoidi e acidi fenolici.
Rispetto ai solventi classici, l'estrazione totale dei fenoli è stata significativamente migliorata dalla preponderanza di NADES a base di cloruro di colina (fino a due volte). Il sistema cloruro di colina: glicole etilenico (con una proporzione 1 : 2) è risultato il più efficace in termini di contenuto fenolico totale estratto (fenolo totale 759 ± 85 µg per grammo di sansa di ciliegia essiccata).
È stato quindi utilizzato come mezzo di estrazione per ottimizzare ulteriormente le condizioni operative e condurre uno studio di riciclo. Il solvente è stato recuperato quantitativamente eseguendo tre cicli, assicurando che l'efficienza di estrazione fosse mantenuta per tutte le sottoclassi di fenoli identificate.
Infine, l'arginato di colina ha permesso la produzione di materiale arricchito di cellulosa (35% in peso della biomassa essiccata) che è stato successivamente disciolto al 2% in levulinato di colinio per creare uno ionogel, un biomateriale funzionale che ha il potenziale per essere utile nei settori medico e farmaceutico. L'approccio di bioraffineria proposto dimostra la valorizzazione di tutti i componenti primari dei rifiuti della sansa di ciliegia.
Fonte: Mero Angelica, Mezzetta Andrea, De Leo Marinella, Braca Alessandra, Guazzelli Lorenzo, Sustainable valorization of cherry (Prunus avium L.) pomace waste via the combined use of (NA)DESs and bio-ILs, Green Chemistry, 10, 2024.
Immagine: Mero et al., 2024
Melissa Venturi
Università di Bologna (IT)
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