Il ciliegio (Prunus avium L.) coniuga un elevato valore economico con condizioni di mercato estremamente impegnative. Con una produzione annua di circa 2,7 milioni di tonnellate e prezzi che possono raggiungere i 13.000 dollari (circa 11.900 Euro) a tonnellata, il settore giustifica investimenti in qualità, gestione post-raccolta e logistica.
Tuttavia, questo stesso sistema genera un volume considerevole di scarti agroindustriali – sansa (bucce e panelli di pressatura), raspi e noccioli – che possono rappresentare fino al 30% della produzione totale (Farias et al., 2025). Tradizionalmente, queste frazioni sono state trattate come rifiuti: sono costose da gestire, occupano spazio, possono generare problemi ambientali e, soprattutto, rappresentano una perdita di biomassa ad alto potenziale chimico.
L'economia circolare propone un cambio di paradigma: considerare questi flussi di rifiuti come materie prime secondarie. Nel settore delle ciliegie, questo si traduce nell'orientamento verso sistemi di bio-raffineria in grado di recuperare composti bioattivi, progettare ingredienti funzionali e generare, ove opportuno, materiali o soluzioni agroambientali.
Non si tratta di "trovare una via d'uscita" dagli scarti, ma di costruire catene del valore aggiuntive che coesistano con il mercato della frutta fresca e mitighino le inevitabili perdite associate alla selezione e alla lavorazione commerciale. Il risultato atteso è duplice: riduzione dell'impatto ambientale (meno scarti finali) e aumento dell'efficienza economica (maggiore valore per tonnellata prodotta).
Figura 1. "Dal frutto al flusso di valore". Rappresentazione concettuale del processo dalla ciliegia fresca alla bioraffineria verde, recupero di estratti bioattivi, creazione di nuovi prodotti e chiusura parziale del ciclo attraverso usi agroambientali. Crediti: lavoro dell'autore (sintesi). Fonte: revisione di Farias et al. (2025) e studi ivi citati. Non viene riprodotto alcun materiale grafico tratto dall'articolo.
Da dove proviene il sottoprodotto e cosa ne determina il valore? La filiera delle ciliegie è caratterizzata da punti critici da cui originano sottoprodotti e perdite. Il frutto è sottoposto a rigorosi standard qualitativi; pertanto, gli scarti sono correlati a danni meccanici (crepe o fessure), calibri inferiori agli standard e perdite post-raccolta legate a movimentazione, trasporto e stoccaggio.
Nelle regioni di produzione, sono state segnalate perdite molto elevate in condizioni sfavorevoli; in termini di produzione totale di rifiuti, la letteratura riassunta in questa revisione stima che la cifra possa arrivare fino a circa il 30% della produzione.
Oltre alla frutta scartata, vi sono frazioni strutturali derivanti dalla lavorazione. La sansa compare in trasformazioni come la produzione di succhi; i raspi vengono rimossi durante il condizionamento o prima del consumo; e i noccioli vengono separati in alcuni metodi di lavorazione.
Da un punto di vista quantitativo, raspi e noccioli rappresentano tra il 15% e il 16% del peso del frutto, una percentuale sufficiente a influenzare la logistica di raccolta e la progettazione del processo se si desidera una valorizzazione su scala industriale.
Questo articolo di Farias et al. (2025) raggruppa questi flussi come sottoprodotti di ciliegia (CBP). Questa classificazione è utile perché anticipa la composizione: il gambo tende a concentrare i composti fenolici; il nocciolo combina una frazione lipidica con molecole bioattive; e la sansa, dominata dalla buccia, concentra gli antociani.
Il valore reale, tuttavia, dipende dalla sua variabilità (cultivar, ambiente, maturazione) e dalla capacità di standardizzare i lotti di sottoprodotto in modo che l'industria possa operare con specifiche riproducibili. In altre parole, la creazione di valore inizia con la caratterizzazione, ma si consolida con il controllo di qualità e la tracciabilità della materia prima.
Le sostanze di biomassa (SCB) sono una ricca fonte di sostanze fitochimiche con attività biologica. Questo potenziale non è distribuito uniformemente: ogni frazione contiene famiglie chimiche distinte e quindi supporta applicazioni diverse.
Questa comprensione evita di progettare un'unica soluzione per il residuo e aiuta a stabilire le priorità nelle decisioni tecnologiche: quale frazione recuperare per prima, quali composti targetizzare e quali percorsi hanno senso in termini di prestazioni, stabilità e mercato.
Figura 2. "Il contributo di ciascuna frazione". Sintesi visiva di peduncoli, noccioli e vinacce con i composti chiave e gli intervalli quantitativi riportati. Crediti: elaborazione dell'autore (sintesi). Fonte: revisione di Farias et al. (2025) e studi citati in tale revisione. Non viene riprodotto alcun materiale grafico tratto dall'articolo.
I peduncoli sono descritti come dotati di una matrice particolarmente ricca di fenoli e flavonoidi, con valori di fenoli totali riportati compresi tra 26,6 e 32,4 mg GAE/g e flavonoidi totali compresi tra 13,1 e 24,75 mg EC/g (Farias et al., 2025).
Le molecole di interesse includono catechina ed epicatechina; acidi fenolici come acido ellagico, ferulico e siringico; e flavonoidi come quercetina e naringina. Sono menzionati anche acidi organici (acido ossalico, malico e citrico), rilevanti per il loro potenziale impatto sul comportamento dell'estratto e sulla compatibilità con determinate applicazioni.
L'elemento più sorprendente è la presenza di tocoferoli a concentrazioni circa cinque volte superiori a quelle presenti nel frutto. Questo dettaglio cambia l'interpretazione del peduncolo: oltre ai polifenoli, può fornire antiossidanti liposolubili, aprendo la strada a processi mirati al frazionamento e al recupero di specifiche famiglie chimiche.
Da un punto di vista industriale, questa frazione potrebbe essere considerata prioritaria quando l'obiettivo è ottenere estratti con attività antiossidante e potenziale antimicrobico e quando esiste un chiaro percorso di utilizzo finale (alimenti, cosmetici o formulazioni funzionali).
I noccioli contengono un'elevata concentrazione di composti fenolici (acido vanillico, epicatechina, catechina, isoquercetina e rutina) e una significativa frazione lipidica. L'olio può costituire tra il 25% e il 30% del peso secco dell'osso, con predominanza di acido oleico e linoleico.
Il valore dell'olio è ulteriormente accresciuto dalla sua frazione insaponificabile: il β-sitosterolo può rappresentare oltre l'80% della frazione sterolica e gli α-tocoferoli sono citati come antiossidanti naturali.
Le implicazioni pratiche sono duplici. Da un lato, i noccioli consentono percorsi focalizzati su ingredienti (olio e bioattivi) con applicazioni nutraceutiche o cosmetiche, soprattutto se si ottengono un'estrazione efficiente e un profilo stabile.
Dall'altro, il residuo solido post-estrazione apre la strada alla valorizzazione di materiali (ad esempio, materiali carboniosi), compatibile con un approccio di bioraffineria completo.
La vinaccia (buccia e panello di pressatura) è la frazione maggiormente legata agli antociani. Sono stati riportati antociani totali pari a 12,2 ± 0,5 mg C3G/g e fenoli totali pari a 445,93 ± 5,11 mg GAE/g.
L'antocianina principale è la cianidina 3-rutinoside, seguita dalla cianidina 3-glucoside e altre in proporzioni minori. Questo profilo suggerisce un utilizzo chiaro: coloranti naturali ed estratti con funzionalità antiossidante.
La sfida è tecnologica: la stabilità degli antociani dipende dalla formulazione e dall'ambiente (pH, luce, ossigeno e altri fattori), quindi il successo industriale non dipende solo dall'estrazione "in grande quantità", ma dall'ottenimento di un estratto stabile e compatibile con l'applicazione finale.
L'articolo evidenzia inoltre che la sansa di ciliegia è stata meno esplorata rispetto a quella di altre specie strettamente correlate, il che lascia spazio all'ottimizzazione delle rese, alla stabilizzazione e all'aumento di scala utilizzando i principi della chimica verde.
Il recupero di composti bioattivi richiede processi efficienti e sostenibili. I metodi convenzionali (macerazione, estrazione Soxhlet, agitazione meccanica) offrono semplicità, ma spesso comportano lunghi tempi di processo, selettività limitata e un elevato consumo di solventi.
Al contrario, le tecnologie non convenzionali o "green" (PLE, SWE, SFE, MAE, UAE, EAE) mirano a ridurre i tempi di processo, il consumo di solventi e l'uso di energia, migliorare le rese e preservare i composti termosensibili.
L'opportunità individuata è chiara: spostare l'attenzione dello sviluppo tecnologico verso percorsi più efficienti con un impatto ambientale ridotto, senza compromettere la qualità dell'estratto.
Figura 3. "Tecnologie di estrazione non convenzionali". Riepilogo comparativo di UAE, MAE, PLE, SFE ed EAE, evidenziandone i meccanismi e il collegamento con l'obiettivo di ridurre solventi, tempo ed energia. Crediti: lavoro dell'autore (sintesi). Fonte: revisione di Farias et al. (2025) e studi citati in tale revisione. Non viene riprodotto alcun materiale grafico dall'articolo.
Il solvente influenza il costo, la sicurezza e l'accettabilità dell'estratto. Pertanto, sono state sviluppate linee guida di selezione basate su criteri ambientali, sanitari e di sicurezza per giustificare le decisioni e orientare i processi verso profili di rischio più bassi.
L'articolo menziona anche famiglie di solventi emergenti come i liquidi ionici (IL) e i solventi eutettici profondi (DES), evidenziandone la bassa volatilità e il potenziale per regolare la selettività.
In pratica, la loro idoneità dovrebbe essere valutata caso per caso, considerando composizione, tossicità, biodegradabilità e possibilità di recupero, soprattutto se il prodotto finale è alimentare o cosmetico.
Inoltre, la revisione evidenzia un'area di ricerca sottoutilizzata in questo contesto: l'uso di strumenti predittivi in silico per guidare la selezione dei solventi prima della sperimentazione. Modelli come COSMO-SAC consentono la stima di affinità e solubilità teoriche, riducendo così iterazioni, consumo di reagenti e tempi di sviluppo.
La revisione sottolinea che, per i solventi a base di silice (SCB), questo approccio non è ancora stato applicato sistematicamente, il che rappresenta un'opportunità metodologica: progettare processi di estrazione in modo più razionale fin dall'inizio e con meno tentativi ed errori, allineando prestazioni e sostenibilità fin dalle fasi iniziali.
Le eccezionali attività biologiche – antiossidanti, antinfiammatorie e antimicrobiche – ne supportano l'interesse industriale. L'attività antiossidante è quantificata utilizzando DPPH, con una IC50 pari a soli 3,97 mg/mL nella varietà Van (Acero et al., 2019, citato in Farias et al., 2025), come esempio di potenza relativa.
L'attività antinfiammatoria è descritta come modulazione dell'ossido nitrico (NO) e soppressione di mediatori come iNOS e COX-2. È stata inoltre segnalata un'attività antimicrobica contro batteri Gram-positivi (ad esempio, Staphylococcus aureus e Bacillus cereus) e Gram-negativi, associata al contenuto fenolico.
La traduzione in applicazioni può essere organizzata per settore: alimentare, conservanti naturali, ingredienti funzionali e coloranti antocianici; nutraceutico/farmaceutico, integratori alimentari e formulazioni topiche; cosmetico, formulazioni anti-invecchiamento e fotoprotettive; e nel settore agricolo/ambientale, biopesticidi, biofertilizzanti e soluzioni per il trattamento degli effluenti.
L'articolo aggiunge anche un campo emergente: il packaging intelligente biodegradabile con funzionalità alocromica e antiossidante, un'idea particolarmente legata al comportamento degli antociani come pigmenti sensibili all'ambiente.
L'economia circolare richiede la verifica della sostenibilità ambientale e della fattibilità economica. A tale scopo vengono utilizzate le valutazioni del ciclo di vita (LCA) e le analisi tecnico-economiche (TEA).
Questo articolo individua una lacuna: gli studi LCA/TEA specificamente focalizzati sulla produzione di composti bioattivi e nutraceutici da biobasi zuccherine (SCB) rimangono scarsi, limitando il confronto oggettivo dei percorsi tecnologici e la loro priorità industriale.
In pratica, questa mancanza di dati rende difficile rispondere a domande molto specifiche: qual è l'unità funzionale più appropriata (ad esempio, per chilogrammo di estratto standardizzato), come vengono attribuiti gli impatti in presenza di coprodotti o quale quota del costo totale è imputabile a energia, solvente, essiccazione e purificazione.
Nonostante questa limitazione, vengono descritti esempi illustrativi. La produzione di carbone attivo da noccioli potrebbe essere associata a un minore impatto ambientale e a risparmi fino a 229 USD (circa 210 Euro)/kg (Vukelic et al., 2018, citato in Farias et al., 2025), con applicazioni dirette nel trattamento delle acque reflue industriali.
La conversione dei noccioli in biochar viene proposta come un modo per migliorare i suoli e contribuire alla bonifica, oltre a fungere da pozzo di carbonio. Infine, l'uso di estratti di peduncolo e noccioli come coagulanti naturali negli effluenti industriali si dimostra un'alternativa a basso costo, ottenendo riduzioni della torbidità del 78,6% e riduzioni dei TSS del 68,2% (Teixeira et al., 2024, citato in Farias et al., 2025).
Questi casi ampliano anche la strategia: non tutti i percorsi devono essere "premium"; una valorizzazione robusta può combinare una frazione di alto valore (bioattivi) con un output di volume (materiali/ambientale) per bilanciare economia, logistica e sostenibilità.
I sottoprodotti delle ciliegie – raspi, noccioli e vinacce – contengono composti bioattivi e percorsi tecnologici che possono potenzialmente creare prodotti ad alto valore aggiunto e ridurre l'impatto ambientale della filiera.
Per realizzare questo potenziale, l'articolo si concentra su quattro priorità: (1) dare priorità alle tecnologie verdi e combinarle in modo efficiente per massimizzare la resa e preservare i composti termosensibili; (2) adottare una bioraffineria completa che utilizzi tutte le frazioni degli scarti; (3) superare gli ostacoli all'implementazione industriale; (4) integrare le valutazioni di sostenibilità (LCA) e fattibilità (TEA) nella progettazione del processo.
In definitiva, la competitività delle ciliegie non è determinata solo dal frutto commerciale: dipende anche dalla loro capacità di trasformare un flusso di sottoprodotti che può raggiungere il 30% della biomassa associata alla filiera in ingredienti, materiali e soluzioni economicamente significative all'interno di una bioeconomia circolare.
Fonte immagini: Jesus Alonso
Jesus Alonso
EL MUNDO DE LAS CEREZAS
N.d.R. Questo articolo sintetizza e contestualizza, in termini di economia circolare, i principali messaggi della revisione di Farias, Muchanga e Mussagy (2025) sul potenziale dei sottoprodotti delle ciliegie dolci per recuperare composti bioattivi e generare nuove catene del valore industriale.
Fonte: Farias, F.O.; Muchanga, F.J.; Mussagy, C.U. (2025). Potential of sweet cherry by-products: From agro-industrial residues to the sustainable recovery of bioactive compounds in a circular economy framework. Food and Bioproducts Processing, Volume 153, pp. 173-184.
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