Pomodoro - Tecnoalimenti
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Pomodoro - Tecnoalimenti
“Guida pratica sui COMPOSTI BIOATTIVI ottenibili dai SOTTOPRODOTTI della TRASFORMAZIONE DEL POMODORO” Valutazione e diffusione delle tecniche possibili di estrazione di componenti nutraceutici dai sottoprodotti della trasformazione di pomodoro, olive e uva (BIOACTIVE-NET) BIOACTIVE-NET MANUAL Manuale tascabile sui COMPOSTI BIOACTTIVITI OTTENIBILI dai SOTTOPRODOTTI DELLA TRANSFORMAZIONE DEL POMODORO Visita il nostro Sito Web: www.bioactive-net.com © BIOACTIVE-NET Guida pratica sui COMPOSTI BIOATTIVI ottenibili dai SOTTOPRODOTTI della TRASFORMAZIONE DEL POMODORO Guida pratica sui COMPOSTI BIOATTIVI ottenibili dai SOTTOPRODOTTI della TRASFORMAZIONE del POMODORO Lo scopo di questa guida è di fornire una rassegna dei componenti bioattivi che possono essere recuperati dai sottoprodotti della trasformazione industriale del pomodoro, le tecniche di estrazione teoricamente disponibili e le loro possibili utilizzazioni nell’industria alimentare e in quella cosmetica. Il manuale Bioactive-net è una raccolta di tre guide pratiche dedicate ad altrettanti tipi di sottoprodotti dell’industria agro-alimentare oggetto del progetto BIOACTIVE-NET. Lo scopo del progetto è di raccogliere il maggior numero di notizie relative al contenuto di componenti bioattivi in sottoprodotti ottenibili dalla trasformazione industriale di pomodoro, uva e olive e alle tecnologie disponibili per il loro recupero (tecniche di estrazione, possibili utilizzi, fattibilità economica dell’estrazione) e rendere queste notizie disponibili per il pubblico. Questa pubblicazione è stata realizzata con il contributo della Commissione Europea, priorità 5 (qualità e sicurezza alimentare): contratto n° FOODCT-2006-43035, Specific Support Action (SSA) “Valutazione e diffusione delle tecniche possibili di estrazione di componenti nutraceutici da sottoprodotti della trasformazione di pomodoro, olive e uva”. Non rappresenta necessariamente l’opinione della Commissione e in nessun modo vuole anticipare eventuali decisioni politiche della stessa nel campo in questione. BIOACTIVE-NET prevede parallelamente alcuni seminari indirizzati alle aziende dell’area meridionale Europea operanti nella trasformazione dei tre prodotti prima ricordati per diffondere capillarmente queste notizie. Il manuale Bioactive-net costituisce una parte fondamentale dell’azione di divulgazione e sarà disponibile anche sul website del progetto. www.bioactive-net.com 3 BIOACTIVE-NET Il progetto BIOACTIVE-NET è una Specific Support Action (SSA) sostenuta dalla Commissione Europea nell’ambito del 6° Programma Quadro. L’obiettivo primario del progetto Bioactive-net è di valutare e, conseguentemente, rendere accessibili alle PMI operanti nel settore le di strategie per l’estrazione di componenti bioattivi dai sottoprodotti derivanti dalla trasformazione di pomodoro, olive e uva così da: Creare una base conoscitiva abbastanza vasta relativa all’estrazione di componenti bioattivi dai sottoprodotti derivanti dalla trasformazione di pomodoro, olive e uva nonché le loro possibilità di impiego nell’industria alimentare e in quella della cosmesi. Attivare specifici workshops nei paesi dell’Europa meridionale (Spagna, Italia, Grecia e Francia) utili per la diffusione del suddetto know-how e per valutare la fattibilità economica dell’estrazione dei componenti nutraceutici alle PMI, ai tecnologi, ai produttori di estratti vegetali e alle industrie potenzialmente utilizzatrici di ingredienti naturali. Contribuire a consolidare il commercio Europeo di ingredienti naturali, che hanno un forte potenziale economico a causa deell’elevata disponibilità di materia prima. Accrescere la competitività dell’industria alimentare dell’Europa meridionale mediante l’acquisizione di una posizione di privilegio nell’utilizzo di componenti nutraceutici ottenuti da fonti naturali, rinnovabili e a basso costo (sottoprodotti della trasformazione industriale). BIOACTIVE-NET: Unità operative coinvolte Coordinatore del progetto: ttz Bremerhaven (Germania). ainia centro tecnológico (Spagna). CCAE - Confederación de Cooperativas Agrarias de España (Spagna). AMITOM - Mediterranean International Association of the Processing Tomato (Francia). Vignaioli Piemontesi S.C.A (Italia). Union of Agricultural Cooperatives in Peza (Grecia). ANFOVI - L’organisme de formation des Vignerons Indépendants (Francia). Incrementare l’impiego di composti nutraceutici nella dieta Europea. Tecnoalimenti S.C.p.A. (Italia). Riferimenti del progetto: Tipo: Specific Support Action (SSA) Priorità 5: Food Quality and Safety N. del progetto: 043035 Durata del progetto: 2 anni (01.11.2006 – 31.10.2008) Questa guida è stata sviluppata da Elvira Casas (ainia), Marianna Faraldi (Tecnoalimenti) e Marie Bildstein (ttz Bremerhaven) per essere inclusa nel manuale Bioactive-net. © BIOACTIVE-NET 4 e-mail: [email protected] 5 INDICE 6 1 Introduzione ……………………………………………………… 2 Componenti bioattivi presenti nei sottoprodotti della trasformazione del pomodoro …………………………………… 9 2.1. Licopene …………………………………………………… 9 2.2. Fibra ………………………………………………………… 10 2.3. Olio di semi di pomodoro ………………………………… 10 3 Migliori tecniche disponibili per l’estrazione e la purificazione di componenti bioattivi presenti nei sottoprodotti della trasformazione del pomodoro……………………………………………………… 3.1. Pretrattamento dei cascami ……………………………. . 3.1.1. Essiccatoio ad arelle …………………………….…… 3.1.2. Essiccatoio a tamburo ……………………………… 3.1.3. Essiccatoio a letto fluido …………………………… 3.1.4. Macinazione e omogeneizzazione dei sottoprodotti della trasformazione del pomodoro …………………………………………… 3.2. Estrazione di sottoprodotti della trasformazione del pomodoro essiccati e omogeneizzati ……………………… 3.2.1. Estrazione con solvente ……………………………… 3.2.2. Estrazione con Fluido Supercritico (SFE) estrazione con CO2 supercritica (SC-CO2)………… 3.3. Purificazione degli estratti………………………………… 3.3.1.Tecniche cromatografiche …………………………… 3.3.2.Tecniche di filtrazione su membrane ………………… 3.3.3. Cristallizzazione …………………………………… 3.4. Essiccazione dei prodotti bioattivi estratti e purificati …… 3.4.1. Liofilizzazione ………………………………………… 3.4.2. Atomizzazione ……………………………………… 3.4.3. Essiccatore Rotante sotto vuoto …………………… 8 11 11 12 12 12 13 14 14 16 16 17 19 20 21 21 22 22 4 Possibili applicazioni dei componenti naturali estraibili dal pomodoro come ingredienti in prodotti alimentari e cosmetici … 4.1. Legislazione ………………………………………………… 4.2. Licopene …………………………………………………… 4.3. Fibra da pomodoro ………………………………………… 4.4. Olio di semi di pomodoro …………………………………… 5 Valutazione della fattibilità economica dell’estrazione di composti bioattivi da sottoprodotti della trasformazione del pomodoro … 5.1. Estrazione di composti bioattivi da sottoprodotti della trasformazione del pomodoro ……………………………… 5.1.1. Ipotesi di minima …………………………………… 5.1.2. Ipotesi intermedia …………………………………… 5.1.3. Ipotesi di massima …………………………………… 5.2. Analisi economica dell’estrazione dei componenti bioattivi dai residui di lavorazione del pomodoro …………………… 5.2.1. Estrazione di licopene misto a olio, cere e fibra……… 5.2.2. Estrazione della polvere di licopene e fibra ………… 5.3. Individuazione del punto di redditività/anno del processo… 23 23 24 26 27 28 29 29 30 31 32 32 37 38 6 Ringraziamenti ……………………………………………………… 39 7 Bibliografia ………………………………………………………… 40 8 Altri progetti collegati ……………………………………………… 43 9 Links utiliti ………………………………………………………… 44 7 1. INTRODUZIONE 2. COMPONENTI BIOATTIVI presenti nei sottoprodotti della trasformazione del POMODORO La produzione europea di pomodoro da industria (comprendendo la Turchia) si aggira attorno ai 10 milioni di tonnellate; di essi poco meno di 8 sono prodotte nella UE [AMITOM] e la metà in Italia. I derivati industriali più importanti ottenuti in Italia sono i concentrati, la passata, la polpa e i pomodori pelati. Le principali sostanze bioattive presenti nei sottoprodotti derivanti dalla trasformazione del pomodoro sono: licopene, fibra, olio di semi ed enzimi. Ripartizione della produzione italiana Pelati 18% Altri 12% Concentrati 56 % Ripartizone della produzione spagnola Pelati interi e non interi 35% Altro 3% Concentrato 62 % Passata 14% Nel 2005, 10 milioni di tonnellate di pomodoro da industria sono state trasformate con una produzione di sottoprodotti solidi (bucce e semi, detti generalmente cascami) valutabile in più di 200.000 tonnellate, oltre ad una importante produzione di effluenti idrici. Sulla base di quanto previsto dalla normativa europea in materia di rifiuti (Direttiva 2006/12/EC), gli Stati Membri debbono adottare adeguate misure per garantire che i rifiuti siano raccolti e smaltiti in modo da non costituire pericolo per la salute umana e con tecniche che non provochino danni all’ambiente. I sottoprodotti ottenuti dalla trasformazione industriale del pomodoro sono classificati “Materie prime secondarie” dalla Direttiva del Consiglio 96/25/EC, e ne è autorizzato l’impiego per l’alimentazione animale. A seconda dei casi i cascami sono venduti o ceduti gratuitamente ad altre Aziende o rimossi da ditte specializzate dietro corrispettivo da parte delle aziende di trasformazione. É possibile dare a questi cascami una valorizzazione che consenta alle aziende di trasformazione un ritorno economico? È possibile recuperare dai cascami quelle sostanze contenute nel pomodoro e che sono considerate capaci di fornire un’azione benefica per la salute umana? Come già riportato in molte attività di ricerca i cascami del pomodoro costituiscono un’eccellente fonte di sostanze nutrizionali e nutraceutiche utili all’uomo: carotenoidi, proteine, zuccheri, fibre, cere e oli (costituiti per il 75 % da acidi grassi insaturi), utilizzabili a fini alimentari o dall’industria cosmetica. 8 2.1. Licopene Descrizione Il licopene è un carotenoide a catena aperta-insatura di colore rosso vivo (pigmento caratteristico del pomodoro maturo) presente nel pomodoro e in alcuni altri vegetali rossi (anguria, pompelmo rosa, goiava, papaia e bacche di rosa). È il carotenoide contenuto più frequentemente nel corpo umano e uno degli antiossidanti più potenti. Il nome deriva dalla classificazione botanica del pomodoro, Solanum lycopersicon Mill. (Lycopersicum esculentum L.). Effetti metabolici noti Il licopene ha effetto come antiossidante e protegge contro le malattie degenerative. Pertanto abbassa il livello di riscio di insorgenza di malattie cardiovascolari e di tumori (in particolare della prostata). Il licopene ha inoltre un effetto Immunostimolante e protegge la cute dai danni indotti dall’esposizione ai raggi UV. Studi sono in corso per valutare altri possibili benefici del licopene. Ad esempio H.J. Heinz Company sponsorizza una ricerca dell‘University of Toronto e dell‘American Health Foundation. Questi studi sono focalizzati sul probabile ruolo positivo del licopene nella prevenzione dei tumori della prostata, del tratto digestivo superiore e del seno. Quantità di prodotto attivo recuperabile Il licopene contenuto nel pomodoro da industria presenta concentrazioni variabili fra 80 e 150 mg/kg. In alcune varietà oggetto di miglioramento genetico si raggiungono concentrazioni di ca 200 mg licopene/kg. La concentrazione del licopene varia nel frutto: 110mg/kg nella polpa. 540 mg/kg nell’epicarpo (buccia). Le differenze sono meno importanti se le concentrazioni si riferiscono al residuo secco. 9 A differenza di quanto accade con la Vitamina C, che si riduce se i vegetali sono sottoposti a trattamenti termici, i processi di trasformazione industriale del pomodoro non riducono il licopene, anzi lo innalzano nel caso di prodotti quali passata e concentrati e tendono in genere ad aumentarne la biodisponibilità. Quantità di prodotto attivo recuperabile Circa il 4% di olio e il 3% delle cere possono essere estratti dai cascami del pomodoro2 . I grassi e gli oli vegetali sono sostanze di origine vegetale composte di trigliceridi. In particolare, gli oli sono liquidi a temperatura ambiente mentre i grassi sono solidi; le cere sono acidi grassi parzialmente esterificati molto malleabili. 2.2. Fibra Descrizione La fibra dietetica è la frazione degli alimenti vegetali non immediatamente digeribile e quindi non assimilabile, che facilita i movimenti del cibo attraverso il sistema digestivo assorbendo l’acqua. E’ costituita da polisaccaridi non amidacei e composti simili (cellulosa, emicellulosa, destrine, inulina, lignina, chitina, pectine, betaglucani, oligosaccaridi, ecc.). Effetti metabolici noti La fibra del pomodoro presenta le caratteristiche benefiche normalmente offerte dalla fibra dietetica: Positivi effetti durante i meccanismi masticatori. Riduce l’apporto calorico. Induce senso di sazietà. Riduce il contenuto di zucchero nel sangue. Riduce il colesterolo. Assorbe le sostanze tossiche. Stimola i processi digestivi. Rallenta il passaggio attraverso l’intestino. Favorisce i processi fermentativi a livello del colon. Le Raccommandazioni dell’USNA, suggeriscono per una persona adulta un’assunzione minima di 20-35 grammi di fibra dietetica al giorno. Quantità di prodotto attivo recuperabile Come verificato nel progetto TOM, circa il 75% di fibra dietetica può essere estratta dai cascami del pomodoro1. 2.3. Olio di Semi di Pomodoro Descrizione L’olio di semi di pomodoro è costituito per circa il 75% da acidi grassi insaturi e quindi è un vero alimento nutraceutico. In particolare, l’olio di semi di pomodoro è una ottima fonte di acido linoleico. Effetti metabolici noti L’olio di semi di pomodoro agisce come protettore vascolare e come emolliente. 10 3. MIGLIORI TECNICHE DISPONIBILI per l’estrazione e la purificazione di componenti BIOATTIVI presenti nei sottoprodotti della trasformazione del POMODORO Per l’estrazione dei composti bioattivi dai cascami del pomodoro si debbono applicare diverse fasi tecnologiche: Pretrattamento dei cascami (disidratazione e omogeneizzazione). Estrazione dai cascami essiccati e omogeneizzati. Purificazione degli estratti. Essiccazione degli estratti purificati. 3.1. Pretrattamento dei cascami I cascami contengono molta acqua. In base alla tecnica estrattiva applicata può essere necessario o no eliminarla prima dell’estrazione. Nel caso ad esempio dell’estrazione con fluido supercritico la disidratazione è necessaria per avere rese accettabili. Inoltre la disidratazione consente di ridurre peso e volume dei cascami e facilita la loro conservazione temporanea prima delle fasi successive di estrazione. Per migliorare l’efficacia dell’estrazione è anche necessario provvedere ad una macinazione dei cascami per avere una materia prima più omogenea. Diverse tecniche e impianti sono utilizzabili per il pretrattamento dei cascami e di seguito sono descritte brevemente alcune di queste tecniche di macinazione e disidratazione. [1] Risultati conseguiti durante lo svolgimento del Progetto Europeo TOM “Development of new food additives extracted from the solid residue of the tomato processing industry”, contract number. QLK1CT-2002-71361. [2] Risultati conseguiti durante lo svolgimento del Progetto Europeo TOM “Development of new food additives extracted from the solid residue of the tomato processing industry”, contract number. QLK1CT-2002-71361. 11 3.1.1. Essiccatoio ad arelle Il materiale da essiccare è disteso su delle arelle/vassoi in strato sottile; queste sono inserite in una camera all’interno della quale viene fatta circolare una corrente di aria calda che evapora l’acqua e la estrae dalla camera. Esistono essiccatoi ad arelle funzionanti in discontinuo (batch tray dryers), semi-continuo e in continuo (cross flow). Door No. 2 Trays Door No. 1 Figura 2: Essiccatoio a letto fluido. 3.1.4. Macinazione e omogeneizzazione dei sottoprodotti della trasformazione del pomodoro Trays Figura 1: Essiccatore ad arelle. 3.1.2. Essiccatoio a tamburo Il materiale da essiccare viene steso sulla superficie riscaldata di un tamburo rotante. Il materiale rimane sulla superficie per quasi un’intera rotazione (velocità regolata in funzione del grado di essiccamento che si vuole ottenere) e poi viene asportato da un coltello. Talvolta può essere necessario ridurre le dimensioni delle particelle (mediante la macinazione) e miscelare le particelle fini ottenute per garantire una materia prima omogenea da inviare alle fasi successive. La macinazione serve a trasformare i cascami in particelle fini. Una delle possibili macchine da usare è il mulino a martelli. Nella tabella seguente sono confrontati costi e prestazioni delle due tecniche precedentemente descritte: Investimento iniziale Consumo energético Facilità operativa Durata del processo Arelle + + Facile Lunga Tamburo ++ ++ Facile Lunga Tecnica Figura 3: Mulino a martelli. 3.1.3. Essiccatoio a letto fluido Il materiale umido è essiccato mediante l’intimo contatto con aria calda ottenuto mediante fluidizzazione della massa. L’essiccatoio è costituito di: Una camera di fluidizzazione superiore. Una camera inferiore di distribuzione dell’aria calda. Una piattaforma/nastro di disegno particolare in grado di lasciar passare l’aria e di trattenere il materiale solido. 12 Il mulino a martelli è costituito da un cilindro cavo di acciaio contenente un rotore verticale o orizzontale sul quale sono fissati appositi battitori (martelli) (figura 3). I battitori sono liberi di scorrere fino alla superficie del cilindro. Il rotore gira ad alti valori di gpm e il materiale viene inserito attraverso una tramoggia posta su un lato del tamburo. I battitori sono inseriti sul rotore secondo un disegno a coclea e girando fanno avanzare il materiale sminuzzato verso il lato opposto in modo da poterlo scaricare. Omogeneizzazione del material disidrato L’omogeneizzazione è un processo che rende uniforme il materiale da inviare alla successiva fase di estrazione. 13 3.2. Estrazione di sottoprodotti della trasformazione del pomodoro essiccati e omogeneizzati L’estrazione è la separazione di prodotti da una matrice solida o liquida basata sull’esistenza di differenti comportamenti in riferimento alla solubilità relativa dei diversi composti nei confronti di un dato solvente. Fresh or dry biomass Solvent Ultrasounds Solvent extraction Extract Filtration Drying In altre parole, l’estrazione agisce secondo il principio che componenti solubili in un dato solvente possono essere separate da quelli insolubili, o comunque meno solubili,dissolvendoli in quel solvente. La materia prima che viene sottoposta all’estrazione può contenere solo solidi, solidi in soluzione e/o sospensione o solidi e liquidi. 3.2.1. Estrazione con solvente Estrazione convenzionale solido-liquido La tecnica comporta il contatto fra il materiale vegetale solido con un liquido alla temperatura di ebollizione. La scelta del solvente sarà stabilita in base alle proprietà chimico-fisiche della sostanza che si vuole estrarre. In particolare, la stabilità al calore e la polarità della sostanza hanno un’importanza determinante. Per accelerare il contatto fra il solvente e la sostanza target, il materiale in ingresso all’estrattore subisce un idoneo trattamento meccanico. Questo processo è idoneo per l’estrazione degli oli, ma non lo è per le sostanze termolabili. Alcuni solventi organici usati come agenti di estrazione sono tossici e possono residuare tracce nel prodotto finito. Il solvente organico che pone meno problemi in questo senso è l’etanolo. Inoltre, qualsiasi estrazione con solvente richiede uno stadio successivo di purificazione. L’estrazione assistita da ultrasuoni o da microonde è simile all’estrazione convenzionale, con in più l’applicazione di onde elettromagnetiche per facilitare la resa di estrazione e ridurre il volume di solvente utilizzato e il tempo di contatto. Estrazione assistita da sonificazione (ultrasuoni) Le onde sonore con frequenze superiori ai 20 kHz possono implementare la resa di estrazione in quanto causano alternativamente espansioni e compressioni della matrice, con formazione di microbolle. Il parametro più importante da controllare è la frequenza delle onde e modeste variazioni di frequenza possono avere un notevole effetto sulla resa di estrazione. Gli ultrasuoni causano una maggior penetrazione del solvente nelle cellule della matrice migliorando il trasferimento di massa. 14 Evaporation Solvent Extract Spent biomass Figura 4: Diagramma di estrazione assistita da sonificazione (ultrasuoni). L’estrazione assistita da sonificazione (ultrasuoni) è stata impiegata nell’estrazione di oli essenziali, lipidi, antiossidanti, steroli e terpenoidi. Consente di adottare condizioni operative meno drastiche rispetto ad un’estrazione tradizionale non assistita e risulta quindi consigliabile in particolare per l’estrazione di sostanze termolabili. Estrazione assistita da Microonde (MAE) Le microonde sono onde elettromagnetiche che interagiscono con le molecole polari e generano calore. Penetrano così all’interno della materia da trattare riscaldando l’acqua e la matrice in modo omogeneo indipendentemente dalla posizione. Si ottiene il surriscaldamento dell’acqua all’interno delle cellule con conseguente rottura delle pareti cellulari e facilitazione del trasferimento delle sostanze che si vogliono estrarre. Le microonde facilitano la resa d’estrazione dei composti bioattivi, riducono la quantità di solvente necessario e il tempo di contatto. L’efficacia del processo dipende fortemente dalla polarità del solvente, dall’uniformità dimensionale delle particelle e dalla loro distribuzione all’interno della matrice vegetale. Può essere utilizzata per estrarre sostanze polari ma non si presta per materiale secco o troppo umido nel caso di solventi apolari. Inoltre la MAE richiede una ulteriore purificazione successivamente all’estrazione (filtrazione o centrifugazione). Estrazione con solvente accelerato (ASE) L’estrazione con solvente accelerato (ASE) è un’estrazione solido/liquido condotta ad alta temperatura (che aumenta la diffusività del solvente accelerando l’estrazione) e pressione (per mantenere il solvente allo stato liquido), ma al di sotto delle condizioni di criticità. È applicabile a quasi tutti i solventi usati nell’estrazione solido/liquido (compresa l’acqua) per il recupero di sostanze polari. 15 3.2.2. Estrazione con Fluido Supercritico (SFE) - estrazione con CO2 supercritica (SC-CO2) Lo stato di Supercriticità viene raggiunto portando il fluido a valori di temperatura (T) e pressione (P) superiori al suo punto critico. I fluidi allo stato di supercriticità posseggono caratteristiche sia dei gas che dei liquidi e proprietà che li rendono particolarmente idonei all’estrazione. I fluidi supercritici hanno coefficienti di diffusione più alti, viscosità e tensione superficiale più basse dei solventi tradizionali. La capacità solvente è funzione dalla densità del fluido e la selettività può essere modificata agendo sulla temperature e/o la pressione di estrazione. Dopo il tempo di contatto, la pressione viene abbassata o la temperatura è innalzata in modo che la solubilità diminuisce e la sostanza estratta può essere separata. Il solvente più frequentemente impiegato è la CO2, economica, non-tossica e le cui condizioni di supercriticità sono raggiungibili abbastanza agevolmente. È applicabile ai sottoprodotti della trasformazione del pomodoro ed è applicabile anche per l’estrazione di polifenoli come il resveratrolo o altri antiossidanti da vinacce e graspi dell’uva. La CO2 è adatta per sostanze termolabili e può essere applicata all’estrazione di sostanze polari con l’ausilio di modificanti (metanolo, etanolo, acqua, acetone...). La tabella seguente offre una comparazione fra le diverse tecniche di estrazione descritte. Metodo di Estrazione Composti estratti Tolleranza all’umidità Convenzionale Polari & Apolari + Rilevante Ultrasuoni Polari & Apolari + Rilevante Polari + Rilevante Apolari - Modesta Polari ++ Media MAE SC-CO2 ASE Necessità di purificazione 3.3. Purificazione degli estratti Dopo l’estrazione, il recupero di sostanze biologiche esenti da interferenze e impurezze richiede alcune operazioni di purificazione che hanno lo scopo di ottenere la sostanza attiva ad un grado di purezza adeguato alle specifiche richieste. In pratica si vuole ottenere un prodotto sufficientemente puro, nel tempo più breve possibile. 16 3.3.1.Tecniche cromatografiche La cromatografia è una tecnica di purificazione molto particolare che permette di separare quantitativamente e con grande precisione una miscela anche complessa di sostanze anche molto simili come struttura chimica. In effetti, la cromatografia è in grado di separare qualsiasi sostanza soluta e volatile. Può essere applicata per separare sostanze molto delicate in quanto le condizioni operative non sono particolarmente drastiche. E’ ad esempio ben adattabile a separare le sostanze bioattive contenute nei vinaccioli. Un altro importante vantaggio della tecnica cromatografica è di consentire l’immediata identificazione e quantificazione delle sostanze separate. Per contro, la tecnica è particolarmente costosa e non facilmente trasferibile e inoltre è indispensabile avere molte precauzioni per evitare la contaminazione delle colonne. La separazione mediante cromatografica dipende dalla ripartizione differenziale dei composti fra la fase stazionaria (fase assorbente) e la fase mobile (tampone). Generalmente la fase stazionaria è impaccata all’interno di una colonna verticale di plastica, vetro o acciaio attraverso la quale viene fatta passare mediante azione di pompe la fase mobile. La miscela di composti da frazionare viene messa al vertice della colonna e ogni componente viene trascinato dal tampone attraverso la colonna con velocità diversa e quindi uscirà dalla stessa separato. Le molecole biologiche sono separate mediante tecniche che utilizzano il diverso comportamento legato alle loro specifiche proprietà come evidenziato nella tabella seguente: Proprietà utilizzata Dimensione della molecola Carica ionica Specificità di legame Tipo di cromatografia Cromatografia di esclusione per dimensione o gel filtrazione Cromatografia a scambio ionico Cromatografia di adsorbimento Cromatografia di Ripartizione La fase stazionaria è di solito liquida, per cui può essere spalmata meccanicamente o chimicamente adesa su un supporto solido inerte. Le molecole da separare sono mantenute nella fase stazionaria (v. fig. 5). La cromatografia in fase inversa, in cui la fase stazionaria è meno polare della fase mobile, è un buon esempio di cromatografia liquido-liquido. Sample molecules carried by mobile phase Sample molecules held in sorbed solvent Figura 5: Cromatografia di ripartizione. 17 I vantaggi di questa tecnica sono l’elevato recupero, i grandi volumi che possono essere trattati, la relativa facilità di ampliamento di scala. Cromatografia di esclusione per dimensione o gel filtrazione L’interazione si ha fra molecola e matrice; la matrice è fatta di microsfere a porosità controllata; le molecole interagiscono con i pori delle microsfere e sono trattenute in base alla loro dimensione, per cui le molecole più grandi passano attraverso gli spazi non occupati e sono eluite più velocemente. L’eluizione avviene in tempi inversamente proporzionali alle dimensisioni delle molecole. Figura 6: Gel filtrazione. Il vantaggio principale è che si tratta di un metodo di purificazione semplice ed efficace, mentre gli svantaggi sono la ridotta capacità (ridotta quantità di volume trattabile) e il fatto che non è possibile lavorare con miscele grezze; valida piuttosto come ultimo stadio di finitura. Cromatografia a scambio ionico Il principio è quello di sfruttare i legami competitivi fra i composti che si possono formare in base alla polarità nei confronti di un mezzo cromatografico con carica opposta. Figura 7: Cromatografia a scambio ionico. Questa tecnica presenta la possibilità di trattare grandi volumi e una buona flessibilità d’uso. Cromatografia di adsorbimento Il soluto nella fase liquida (o gassosa) interagisce con dei siti di adsorbimento posti sulla superficie solida (finemente suddivisa in particelle per ottenere la massima superficie specifica). Adattabile in particolare a separazioni di chimica fine. 18 La tabella seguente offre una comparazione fra le diverse tecniche cromatografiche descritte. Cromatografia di esclusione per dimensione Cromatografia a scambio ionico Cromatografia di adsorbimento X X X X X X X Selettività Alta Bassa Alta Alta Rizoluzione Alta Bassa Alta Alta Capacità Alta Bassa Alta Alta Resa di ricupero Alta (vicina a 100%) Alta Bassa (50-60%) Alta Facile Semplice, veloce Processo lento e complesso Facile ++ + ++ ++ X NO X X X X X X Tecnica Cromatografia di ripartizione Scala di laboratorio X Scala produttiva Facilità operativa Costo Applicazioni nella chimica fine Applicazioni nella chimica industriale Le tecniche cromatografiche quali la fase inversa, lo scambio ionico e l’adsorbimento sono competitive con quella di affinità, soprattutto se non è richiesto un elevato grado di purezza. In particolare la tecnica più diffusa è la HPLC in fase inversa. 3.3.2. Tecniche di filtrazione su membrane Le membrane sono in grado di filtrare in modo selettivo gas o liquidi in soluzione o miscela separando i differenti componenti. I micropori delle membrane sono tali da garantire che alcune molecole, a causa delle loro dimensioni, vengano trattenute e altre possano passare. Ogni membrana risulta quindi specifica grazie ad una speciale struttura molecolare studiata appunto per separare dati componenti. La filtrazione su membrane è considerate una BAT nel BREF IPPC (Best Available Techniques Reference Document) per l’Industria Alimentare a causa dei ridotti impatti in termini di consumi idrici ed effluenti prodotti. Le tecniche applicabili sono tre e si differenziano sulle dimensioni dei micropori e quindi sulla capacità di ritenzione: microfiltrazione, ultrafiltrazione e osmosi inversa. Microfiltrazione Processo a membrana a bassa-pressione in controcorrente per separare particelle colloidali e sospese di diametro fra 0.1-10 µm. 19 E’ un processo strettamente fisico nel quale le particelle sono trattenute sulla superficie della membrane. Qualsiasi particella di dimensione superiore al diametro dei pori della membrana non può attraversarla. Applicabile ad esempio per sterilizzare fluidi. Ultrafiltrazione Nell’ultrafiltrazione le membrane trattengono le particelle di dimensioni fra 0.01-0.1 µm di diametro a pressione d’esercizio fra 0.5-10 bar. E’ un metodo che può essere utilizzato per la concentrazione in alternativa alla cromatografia di esclusione per dimensione. Le membrane UF sono interessanti per applicazioni biofarmaceutiche. I maggiori vantaggi dell’ultrafiltrazione rispetto alle tecniche cromatografiche sono: Alta capacità. Relativa facilità di ampliamento di scala. Gli impianti sono facilmente pulibili e sanitizzabili. Osmosi inversa L’osmosi agisce attraverso una membrana semi-permeabile per cui fra due soluzioni saline a diverse concentrazioni l’acqua passa dalla soluzione a più bassa concentrazione a quella a più elevata fino al raggiungimento della stessa concentrazione. Agendo con un lavoro esterno (pressione) sulla soluzione più concentrata, si forza l’acqua a passare attraverso la membrana e quindi si ottiene un’ulteriore concentrazione (osmosi inversa RO). La membrana semi-permeabile trattiene qualsiasi molecola di dimensioni superiori a quelle dell’acqua. Tecnica ad elevata efficienza per concentrare/separare molecole solute con peso molecolare relativamente basso. Non è selettiva, richiede energia in misura rilevante ed è abbastanza costosa. 3.3.3. Cristallizzazione La cristallizzazione è una tecnica usata per purificare i composti solidi. Si basa sul principio della solubilità per il quale generalmente i composti (soluti) tendono ad essere più solubili in liquidi caldi (solventi) che nei liquidi freddi. Se una soluzione satura calda si lascia raffreddare, il soluto non è più solubile nel solvente e forma cristalli del composto allo stato puro. Le impurezze sono escluse dal cristallo in formazione e i cristalli possono poi essere ricuperati per filtrazione. Si ottengono prodotti ad elevato grado di purezza, per cui questa tecnica è usata soprattutto nell’industria farmaceutica. 20 La tabella seguente mette a confronto le diverse tecniche di purificazione descritte. Tecnica Aumento di scala Idonea per Idonea per prodotti Dimensensibili Selectività sione alla particelle pressione temperatura prodotti Impianto sensibili alla Cromatografia Relativadi ripartizione mente facile Flessibile Idoneo Idoneo Alta Indipendente Cromatografia Più difficile di adsorbimento Complesso e costoso Idoneo Idoneo Alta Indipendente Tempo necessa- Costo rio Veloce ++ ++ Cromatografia a scambio ionico Più difficile Costoso Idoneo Idoneo Alta Indipendente Ridotto ++ Cromatografia a esclusione per dimensione Più difficile Abbastanza costoso Idoneo Idoneo Bassa Dipendente Veloce + Cromatografia per affinità Più difficile Complesso e costoso Idoneo Idoneo Alta Indipendente Veloce +++ Non idoneo Idoneo Bassa Dipendente (0.01-0.1µm) Lungo + Non idoneo Idoneo Bassa Dipendente (0.1- 10 µm) Lungo + Non idoneo Idoneo Bassa Dipendente Lungo ++++ Idoneo Idoneo Alta Indipendente Lungo ++ Semplice e Ultrafiltrazione Relativamente di facile facile gestione e Relativamente Semplice di facile Microfiltrazione facile gestione e Relativamente Semplice di facile Osmosi inversa facile gestione Cristalizzazione Usato 3.4. Essiccazione dei prodotti bioattivi estratti e purificati I composti bioattivi richiedono un basso grado di umidità per essere immagazzinati in modo che non si alterino fino al momento dell’impiego. Il processo di essiccazione deve essere particolarmente delicato per ridurre il rischio di degradazione dei principi attivi. Diverse tecniche di essiccazione sono utilizzabili: Liofilizzazione. Atomizzazione. Essiccazione in tamburo rotante sotto vuoto. 3.4.1. Liofilizzazione E’ usata per conservare materiali particolarmente degradabili o per renderne più agevole il trasporto. Il prodotto liofilizzato è facilmente e velocemente reidratabile. Il processo prevede le seguenti fasi: Congelamento del materiale. Riduzione della pressione a livello inferiore a 1 mmHg. Riscaldamento sufficiente a ottenere la sublimazione (da solido a vapore) dell’acqua congelata. 21 3.4.2. Atomizzazione L’atomizzazione è il sistemo maggiormente impiegato nell’industria e prevede la contemporanea formazione di particelle e la loro essiccazione. Consente la produzione in continuo di polveri allo stato di granuli di diverse dimensioni o di agglomerati a partire da una soluzione o da una sospensione che alimenta l’impianto. E’ certamente valido se si vuole ottenere un prodotto finale con specifiche e costanti caratteristiche qualitative e dimensionali e un grado di umidità residua costante. Si invia il liquido sotto forma di spray (nebbia) in una camera di essiccazione in modo che possa venire a intimo contatto con aria calda immessa nella stessa camera. L’aria calda consente l’evaporazione dell’acqua dalle goccioline con formazione di particelle secche, grazie alle condizioni controllate di temperatura e flusso d’aria. La polvere ottenuta fuoriesce in continuo dalla camera di atomizzazione. Riscaldamento indiretto. Efficienza energetica elevata. Si lavora in ambiente chiuso: i solventi sono recuperabili, è possibile ridurre al minimo le emissioni in atmosfera di solvente e polveri. 4. Possibili applicazioni dei COMPONENTI NATURALI ESTRAIBILI dal POMODORO come ingredienti in PRODOTTI ALIMENTARI e COSMETICI 4.1. Legislazione Dal punto di vista legislativo gli ingredienti naturali sono regolamentati come additivi per prodotti alimentari e/o cosmetici. Additivi alimentari Gli additivi usati nella preparazione di alimenti e che sono contenuti nei prodotti finiti sono regolamentati dalla Direttiva 89/107/EEC. Prima di esserne autorizzato l’impiego, al fine di garantire la sicurezza del consumatore, gli additivi sono valutati dall’EFSA (un organismo che supporta la UE nei problemi legati alla sicurezza degli alimenti). Figura 8: Processo di atomizzazione. 3.4.3. Essiccatore Rotante sotto vuoto Il materiale umido è inviato all’essiccatore in modo discontinuo (batch) ed è sottoposto ad un riscaldamento indiretto e contemporaneamente è mantenuto in agitazione da un apposito miscelatore. Di norma si opera sotto vuoto. Il ricupero del solvente è realizzabile mediante condensazione i vapori che si ottengono nel processo di essiccamento. Vantaggi del processo: Utilizzabile sia con un materiale granulare sia umido/pastoso. Possibilità di operare a temperature relativamente basse: ideale per materiali termolabili. L’utilizzo del vuoto consente l’eliminazione dell’ossigeno e quindi la riduzione della possibilità di ossidazioni, irrancidimenti, ecc. 22 Tutti gli additivi autorizzati debbono rispondere a criteri di purezza stabiliti in varie Direttive della Commissione. Alcuni esempi: Direttiva della Commissione 95/45/EC che fissa i criteri di purezza per i coloranti. Direttiva della Commissione 95/31/EC che fissa i criteri di purezza per gli edulcoranti. Direttiva della Commissione 95/31/EC che fissa i criteri di purezza per gli additivi diversi dai coloranti e dagli edulcoranti. Prodotti cosmetici La Dir. del Consiglio 76/768 del 26 luglio 1976 unifica i regolamenti degli Stati membri in materia di prodotti cosmetici. Contiene restrizioni e divieti d’impiego di alcuni ingredienti per la produzione di cosmetici. La Decisione 96/335/EC aggiornata dalla Dir. 2006/257/EC fissa nomi e caratteristiche degli ingredienti utilizzati per prodotti sintetici. Non si tratta però di una lista di sostanze autorizzate. 23 4.2. Licopene I consumatori di Europa e US sono sospettosi verso il licopene a minor prezzo. Situazione dell’offerta commerciale attuale. Un’indagine fra i fornitori di prodotti formulati con licopene ha dato questi risultati: E’ disponibile anche licopene di sintesi non ancora ammesso per usi alimentari, che per ora trova applicazioni solo nell’industria cosmetica e farmaceutica. C’è comunque da notare che le prove in-vitro non hanno confermato per il licopene di sintesi la stessa azione di free radical scavenging del licopene naturale contenuto nel pomodoro. Prodotto Compagnia Origine Pomodori Conc. Prezzo $/kg Prezzo $/kg di licopene 0,16% 12,23 7644 Pomodori 3,8-4,2% 635,83 15896 Abl biotechnologies Pomodori 6% 286,28 4771 Lycopene Abl biotechnologies Pomodori 8% 374,55 4682 Lycopene Abl biotechnologies Pomodori 10 % 465,21 4652 Lyc-O-Red® 10% CWD Buckton Scott Limited Pomodori 10 % 489,1 4891 Lyc O Mato® LycoRed Natural Products Industries Ltd. Pomodori 15 % 6.000 40000 Natural Lycopene Beadlet 5% CWS Vita-solarbio Blakeslea trispora (funghi) 10 % 195 1950 Tomate Lyco 160 Obipektin NutriPhy Lycopene 100, GIN601841 Chr Hansen Lycopene Possibili applicazioni Il licopene ottenuto da pomodori è autorizzato come colorante alimentare per alimenti e bevande (E160d) dal 1997. Non è comunque consentito evidenziare la dicitura “contiene licopene” con l’intento di suggerire eventuali benefici di tipo salutistico. La normativa sui novel foods approvata dalla UK’s Food Standards Agency nel 2005 fornisce via libera all’uso di licopene negli alimenti fino a 5mg per porzione, considerata la dose utile per avere effetti benefici sulla salute. Prima era considerato nella legislazione sugli additivi unicamente come colorante. il licopene deve essere considerate sicuro in rapporto alla quantità assumibile. La DGA (dose giornaliera ammissibile) è valutata fra 0-0,5 mg/kg dalla JECFA. Per l’intensità della sua colorazione, il licopene è proponibile come colorante per alimenti e bevande, ma l’effettivo impiego è limitato dall’elevato costo. Le notevoli differenze (range fra 12 e 6.000$/kg) sono parzialmente giustificate dall’origine del prodotto naturale (pomodoro o funghi) e dal diverso grado di purezza/concentrazione del principio attivo. Lycored è la sola azienda che produce e commercializza licopene: Lyc O Mato ® in forma di Oleoresina (7%) o licopene puro. I pomodori sono coltivati in Israele e California al solo scopo della produzione di Licopene. BioLyco è un progetto Italiano che sta partendo e che si propone di porre sul mercato alla fine del 2008 licopene puro a partire da una materia prima a costo zero (sottoprodotti della trasformazione). A causa delle positive proprietà, il licopene è interessante per un possibile impiego nell’industria alimentare come integratore e trova applicazioni anche in combinazione con altri carotenoidi quali beta-carotene e luteina. Inoltre, i suoi benefici effetti sulla salute ne fanno prevedere un’applicazione nell’industria farmaceutica. Il licopene agisce da antiossidante, come scavenger (sequestrante) dei radicali liberi ed è considerato un prodotto con effetti decisamente positivi nella prevenzione di molti agenti che possono causare forme tumorali. Infine il licopene ha un effetto nella prevenzione delle cause che portano all’invecchiamento della pelle e viene utilizzato a questo scopo nell’industria della cosmesi. Il prezzo del licopene varia in base al tipo di consumatore al quale è diretto, alla quantità ordinata e alla formulazione del prodotto finale, ma alcune fonti parlano di cifre che superano i 6.000 US$ per kg (¤4.600). 24 25 Attualità e futuro del mercato La potenzialità di mercato del licopene come ingrediente è stato valutato in 27milioni di ¤ nel 2003 (Frost and Sullivan) con una tendenza all’aumento superiore al 100%. Nel settembre del 2004 LycoRed ha presentato domanda perché l’oleoresina contenente licopene da loro commercializzata fosse approvata come novel foods utilizzabile nelle formulazioni alimentari (yoghurt, formaggi, salse per pane e cereali). Il mercato Europeo del licopene come ingrediente per alimenti funzionali si sta aprendo, e nel 2006 la compagnia Vitatene ha visto autorizzare come novel foods il suo licopene ottenuto dal Blakeslae trispora fungus. 4.3. Fibra da pomodoro Situazione dell’offerta commerciale attuale Da lungo tempo LycoRed è l’unico fornitore di fibra naturale da pomodoro conosciuto. Forniscono un prodotto a 3,50 – 4,70 $/kg Possibili applicazioni La fibra di pomodoro viene ottenuta come sottoprodotto dell’estrazione del licopene. La fibra può trovare applicazione come integratore alimentare negli alimenti funzionali dedicati al fitness o simili. La fibra di pomodoro può essre impiegata come addensante per modificare la consistenza di zuppe e salse. E’ quindi da considerarsi come ingrediente funzionale per l’industria alimentare (addensante e per prevenire i fenomeni di sineresi). Esistono diversi tipi di prodotti contenenti fibra venduti per impieghi vari: trattamento di cattivi funzionamenti intestinali, con possibili benefici alla salute per abbassare i livelli di colesterolo, riduzione dei rischi di tumore del colon e perdita di peso. 26 Attualità e futuro del mercato Si può affermare che oggi sia praticamente inesistente sul mercato. Si può prevedere però uno sviluppo del mercato della fibra con apertura di nuove opportunità di mercato. La promozione di questo prodotto richiede ulteriori approfondimenti circa i livelli di gradimento e di prezzo accettabili da parte dei consumatori. 4.4. Olio di semi di pomodoro Situazione dell’offerta commerciale attuale Non esiste oggi come prodotto puro. Si trova integrato con l’oleoresina nei formulati commerciali di licopene, ottenuti per estrazione dal pomodoro fresco. Oli di semi analoghi hanno prezzi variabili da 6,80 a 27,00 $/kg. Possibili applicazioni L’olio di semi di pomodoro può trovare impiego per l’alto contenuto di acidi grassi polinsaturi e come additivo in cosmetica. Attualità e futuro del mercato L’olio estratto dai sottoprodotti della trasformazione del pomodoro mediante solventi non è facilmente individuabile come prodotto alimentare. Ad eccezione di quelli ottenuti esclusivamente per processo meccanico, gli estratti destinati all’impiego alimentare devono essere valutati dall’ organo ufficiale appositamente preposto e ottenere la registrazione e il relativo numero della UE "E….". L’ammissione immediate dovrebbe essere possibile, come per l’olio d’oliva, per il prodotto estratto per sola spremitura meccanica. L’estrazione del licopene con CO2 produce un a miscela con olio, che ha già ottenuto la registrazione come additivo alimentare E160d. Pertanto, la produzione orientata a ottenere come specifico prodotto l’olio di semi di pomodoro, analogamente a quanto detto per la fibra, potrebbe essere innovativa e aprire mercati interessanti e ancora la promozione di questo prodotto richiede ulteriori approfondimenti circa i livelli di gradimento e di prezzo accettabili da parte dei consumatori. 27 5. Valutazione della fattibilità ECONOMICA dell’estrazione di COMPOSTI BIOATTIVI da sottoprodotti della trasformazione del POMODORO L’obbiettivo di questa sezione è di dimostrare l’effettiva validità economica dell’estrazione di composti bioattivi da sottoprodotti della trasformazione del pomodoro derivante dal confronto fra una stima dei costi di processo e dal possibile ritorno che può essere ottenuto dalla vendita dei prodotti. Sono state fatte simulazioni confrontando le due tecniche di estrazione: Esampio 1: Estrazione con fluido Supercritico (SFE/SC-CO2 extraction) Esempio 2: Estrazione con solvente I diagrammi riportati qui sotto mostrano le fasi di processo necessarie nei due esempi considerai e i relativi impianti necessari: Esempio 1: ESTRAZIONE CON CO2 SUPERCRITICA Esempio 2 : ESTRAZIONE CON SOLVENTE Sottoprodotti della transformazione del pomodoro (Pomace) Sottoprodotti della transformazione del pomodoro (Pomace) DECANTER Drenaggio DECANTER O TORCHIO Drenagio ESSICCATOIO A NASTRO Essiccazione ESSICATOIO A NASTRO Essiccazione MULINO A MARTELLI Macinazione MULINO A MARTELLI Milling ATOMIZZAZIONE Estrazione OMOGENEIZZATORE Omogeneizzazione Essiccazione estratto TANK DI CONTATTO Estrazione DECANTER Separazione solido EVAPORATORE Evaporazione ATOMIZZAZIONE Essiccazione E’ interessante sottolineare che l’intera fase di pretrattamento (drenaggio, essiccazione, macinazione dei cascami) deve essere fatta nella campagna di trasformazione per evitare la degradazione dei sottoprodotti (da luglio a settembre, meno di 3 mesi), mentre le operazioni di estrazione e di atomizzazione possono essere distribuite sull’intero periodo dell’anno (330 giorni; 24 ore/giorno), riducendo in tal modo l’attività lavorativa nel periodo che coincide con la campagna e superando parzialmente il problema della stagionalità della materia prima. L’analisi dei costi è inoltre limitata alle specifiche operazioni descritte (mano d’opera, energia, controlli qualitativi e materiale consumabile) e non comprende i costi relativi a opere civili, sicurezza, costi di stoccaggio materia prima e prodotti finiti, condizionamento prodotti finiti, i costi ambientali e le spese di commercializzazione e generali. Comunque, anche se non in maniera esaustiva, le seguenti valutazioni permettono di farsi un’idea della fattibilità dei due processi ipotizzati. 5.1. Estrazione di composti bioattivi da sottoprodotti della trasformazione del pomodoro Partendo dai dati forniti dall’AMITOM, partner del progetto, sono stati individuati 3 livelli di scala per fornire proiezioni adattabili ai diversi casi aziendali: Ipotesi di minima, intermedia e di massima. 5.1.1. Ipotesi di minima Pomodoro trasformato: 20.000 t (livello minimo degli stabilimenti del Nord Italia) Considerando uno scarto del 3% durante una campagna di 3 mesi (Luglio/Settembre) si producono 150 t di sottoprodotti provenienti dalla torchiatura dei cascami, con un’umidità media dell’80%. Il licopene contenuto è ipotizzabile in ~24 kg. L’ipotesi di minima prevede un trattamento individuale all’interno dell’Azienda. La quantità di cascami prodotta giornalmente (80 gg di campagna) è di ca 1875 kg/giorno, per cui l’ipotesi di un pretrattamento in campagna per destinare l’estrazione ai 10 mesi successivi sembra piuttosto un’inutile complicazione e quindi si prevede il trattamento diretto dei cascami in periodo di campagna in circa 60 giornate lavorative. 28 29 IPOTESI DI MINIMA Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica PRETRATTAMENTO (In campagna) DECANTER o TORCHIO (80 gg) 285 kg di Pomace/giorno secca (umidità~10%) pari a 23 t/campagna ESTRAZIONE (60 gg) 556 Kg di polvere di Pomace/giorno SFE 1875 kg Pomace/giorno (umidità~80%)pari a 150 t/campagna TANK DI CONTATTO EVAPORATOR MULINO A MARTELLI 389 kg fibra/giorno ESSICAZIONE (distribuita nell´anno) 400 kg fibra in polvere/giorno 25 kg olio contenente 400 kg fibra licopene (1%)/giorno baghata/giorno 9,4 t Pomace/giorno (umidità~80%)pari a 750 t/campagna 9,4 t Pomace/giorno (umidità~80%)pari a 750 t/campagna ESTRAZIONE (200 gg) 833 Kg di polvere di pomace/giorno ESSICATOIO A NASTRO 1450 kg di Pomace/giorno secca (umidità~10%) pari a 120 t/campagna SFE 33,3 kg licopene e olio/giorno 25,0 kg licopene e cere/giorno ATOMIZZATORE ATOMIZZATORE 38,8 kg sost. nutrac./giorno (pari a 2.333 kg/anno) Con la SFE si ottengono (60 gg utili su 80 gg di campagna) ca 1330 kg di olio e 1000 kg di cera contenente 23 kg di licopene (resa di estrazione ipotizzata del 60%) e 23 t di fibra. L’olio e la cera possono essere commercializzati direttamente o come semilavorato da destinare all’estrazione di licopene (purificazione per cromatografia e successiva atomizzazione). Dall’estrazione con solvente (60 gg utili su 80 di campagna) si possono ottenere 1500 kg di olio contenente almeno 15 kg di licopene (è possibile prevedere una resa anche maggiore) e 24 t di fibra secca. L’olio può essere commercializzato direttamente o come semilavorato da destinare all’estrazione di licopene (purificazione per cromatografia e successiva atomizzazione). ESSICATOIO A NASTRO 2080 kg di Pomace/giorno secca (umidità~10%) pari a 167 t/campagna MULINO A MARTELLI 588 kg fibra/giorno ESSICAZIONE (distribuita nell´anno) 58,3 kg sost. nutrac./giorno (pari a 7.650 kg/anno) Con la SFE si ottengono (in un anno) ca 6660 kg di olio e 5000 kg di cera contenente 120 kg di licopene ca (resa di estrazione ipotizzata del 60%) e 117 t di fibra. L’olio e la cera possono essere commercializzati direttamente o come semilavorato da destinare all’estrazione di licopene (purificazione per cromatografia e successiva atomizzazione). ESTRAZIONE (200 gg) 833 kg polvere macinata/giorno addizione di acqua (5000 kg) e solvente (6500); rapporto 1:6:8; tot 12 333 kg/giorno OMOGENEIZZATORE TANK DI CONTATTO EVAPORATOR 650 kg 40 kg olio contenente 6700 kg fibra polvere/giorno licopene (1%)/giorno baghata/giorno ATOMIZZATORE Dall’estrazione con solvente (in un anno) si possono ottenere 8000 kg di olio contenente almeno 80 kg di licopene (è possibile prevedere una resa anche maggiore) e 120 t di fibra secca. L’olio può essere commercializzato direttamente o come semilavorato da destinare all’estrazione di licopene (purificazione per cromatografia e successiva atomizzazione). 5.1.2. Ipotesi intermedia 5.1.3. Ipotesi di massima Pomodoro trasformato: 100.000 t (livello di uno stabilimento di alta capacità del Nord Italia). Annualmente negli stabilimenti del Nord Italia (~20) vengono trasformati 1.500.000 t di pomodoro. Considerando uno scarto del 3% durante una campagna di 3 mesi (Luglio/Settembre) si producono 750 t di sottoprodotti provenienti dalla torchiatura dei cascami, con un’umidità media dell’80%. Il licopene contenuto è ipotizzabile in ~120kg. L’ipotesi intermedia prevede anch’essa un trattamento individuale all’interno dell’Azienda, ma in questo caso si prevede il pretrattamento in 80 gg di campagna e la successiva estrazione del licopene nei 9 mesi successivi alla campagna (200 gg lavorate con turno di 8 ore/giorno). 30 (80 gg) MULINO A MARTELLI 22,2 kg licopene e olio/giorno 16,6 kg licopene e cere/giorno ATOMIZZATORE 2600 kg cascami macinati/ giorno (di cui 1400 di acqua) addizione di acqua (1900 kg) e solvente (4000); rapporto 1:6:8; tot 5460 kg/giorno Esempio 2: Estrazione con Solvente DECANTER o TORCHIO (80 gg) ESTRAZIONE (60 gg) OMOGENEIZZATORE MULINO A MARTELLI Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica PRETRATTAMENTO (In campagna) DECANTER o TORCHIO DECANTER o TORCHIO (80 gg) 1875 kg Pomace/giorno (umidità~80%)pari a 150 t/campagna ESSICATOIO A NASTRO IPOTESI INTERMEDIA Esempio 2: Estrazione con Solvente Considerando uno scarto del 3% (30.000 t), si producono 11250 t di sottoprodotti all’80% di umidità durante una campagna di 3 mesi (Luglio/Settembre). Il licopene contenuto è ipotizzabile in ~1800 kg. L’ipotesi di massima prevede il conferimento dei cascami ad un unico centro di trattamento baricentrico rispetto agli stabilimenti di trasformazione. 31 IPOTESI DI MASSIMA Esempio 1: ESTRAZIONE CON CO2 SUPERCRITICA PRETRATTAMENTO (In campagna) DECANTER o TORCHIO (80 gg) 140 t Pomace/giorno (umidità~80%)pari a 7500 t/campagna 30,3 t di Pomace/giorno secca (umidità~10%) pari a 2500 t/campagna ESTRAZIONE (330 gg) 7,5 t di polvere di Pomace/giorno SFE 7,35 t polvere macinata/giorno addizione di acqua (44 t) e solvente (58,8 t); rapporto 1:6:8; tot 110 t/giorno ESSICATOIO A NASTRO 30,3 kg di Pomace/giorno secca (umidità~10%) pari a 2500 t/campagna OMOGENEIZZATORE TANK DI CONTATTO MULINO A MARTELLI MULINO A MARTELLI 300 kg licopene e olio/giorno 225 kg licopene e cere/giorno 5300 kg fibra/giorno ESSICAZIONE (distribuita nell´anno) ATOMIZZATORE ESTRAZIONE (330 gg) (80 gg) 136 t Pomace/giorno (umidità~80%)pari a 11500 t/campagna DECANTER o TORCHIO ESSICATOIO A NASTRO Esempio 2: ESTRAZIONE CON SOLVENTE 6t polvere/giorno EVAPORATOR 382 kg olio contenente 60 t fibra licopene (1%)/giorno baghata/giorno ATOMIZZATORE 525 kg sost. nutr./giorno (pari a 175 t/anno) Con la SFE si ottengono (in un anno) ca 100 t di olio e 75 t di cera contenenti ca 1,8 t di licopene (resa di estrazione ipotizzata del 60%) e 1750 t di fibra. L’olio e la cera possono essere commercializzati direttamente o come semilavorato da destinare all’estrazione di licopene (purificazione per cromatografia e successiva atomizzazione). Dall’estrazione con solvente (in un anno) si possono ottenere 125 t kg di olio contenente almeno 1,3 t di licopene (è possibile prevedere una resa anche maggiore) e 1750 t di fibra secca. L’olio può essere commercializzato direttamente o come semilavorato da destinare all’estrazione di licopene (purificazione per cromatografia e successiva atomizzazione). 5.2. Analisi economica dell’estrazione dei componenti bioattivi dai residui di lavorazione del pomodoro 5.2.1. Estrazione di Licopene misto a olio, cere e fibra Costi di essiccazione La fase di essiccazione è necessaria per evitare la degradazione del prodotto e consentire la successiva estrazione dei componenti bioattivi. Nell’ di minima (estrazione in campagna) tale fase è necessaria nel caso della SFE, mentre non lo è nel caso dell’estrazione con solvente. Nelle altre due ipotesi (estrazione post-campagna) è invece sempre necessaria. Un impianto di essiccazione a letto fluido capace di trattare 20.000 kg/giorno, richiede un investimento iniziale di 80.000¤. Può servire sia nel caso dell’essicazione per la ipotesi di minima (SFE) sia per quella intermedia (SFE e solvente). Nel caso della ipotesi di massima, ne deve essere previsto uno in ogni stabilimento (in alternativa 2 nel centro di conferimento, ma con l’obbligo di conferire giornalmente i sottoprodotti). I costi operativi (mano d’opera, energia e controllo di qualità) sono proporzionali alla quantità di sottoprodotti trattata. Pensando ad un conferimento di materiale non essiccato al centro di estrazione, l’essiccatoio necessario per tutto il materiale conferito richiede un investimento di 220.000 ¤ (100.000 kg/giorno). Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica Minima 150t/anno (*) Capacità dell´ essiccatoio 32 (**) 20 t/giorno Massima 11250t/anno (***) Minima 150t/anno (*) 2x100 t/giorno Investimento iniziale 80 000 ¤ 80 000 ¤ 440 000 ¤ Costi anno 8 458 ¤ 34 378 ¤ 114 020 ¤ Intermedia 750t/anno (**) 20 t/giorno 0¤ Massima 11250t/anno (***) 2x100 t/giorno 80 000 ¤ 440 000 ¤ 34 378 ¤ 114 020 ¤ (*) non neccessario (**) 10 h/giorno x 80 giorni. (***) 16 h/giorno x 80 giorni. (*) 3 h/giorno x 80 giorni. (**) 10 h/giorno x 80 giorni. (***) 16 h/giorno x 80 giorni. Costi per la macinazione La fase di macinazione è identica per entrambi i processi (SFE e solvente) nelle ipotesi 2, mentre nel caso dell’estrazione con solvente dell’ipotesi 1 non avendo effettuato l’essiccazione sono necessari 2 mulini a martelli da 5 t/giorno; nell’ipotesi 3 serve un mulino da 50 t/giorno). Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica 5.2.1.1. Analisi dei costi Sono stati valutati i costi delle diverse fasi di trattamento. Costi per il drenaggio Tutte le aziende trattano oggi i residui della passatura con attrezzature (decanter, torchio) che danno un sottoprodotto con un’umidità inferiore all’80-85%. Un drenaggio successivo non darebbe alcun rendimento e pertanto l’operazione è solo teorica (serve a ricordare la necessità di avere un sottoprodotto a umidità residua relativamente bassa) ma è da considerarsi a costo zero. 20 t/giorno Intermedia 750t/anno Esempio 2: Estrazione con Solvente Minima 150t/anno (*) Capacità del mulino 5 t/giorno Intermedia 750t/anno (**) 5 t/giorno Massima 11250t/anno (***) 50 t/giorno Esempio 2: Estrazione con Solvente Minima 150t/anno (*) 2x5 t/giorno Intermedia 750t/anno (**) Massima 11250t/anno (***) 5 t/giorno 50 t/giorno Investimento iniziale 20 000 ¤ 20 000 ¤ 50 000 ¤ 40 000 ¤ 20 000 ¤ 50 000 ¤ Costi anno 4 756 ¤ 23 160 ¤ 35 750 ¤ 18 352 ¤ 23 160 ¤ 35 750 ¤ (*) 3 h/giorno x 80 giorni. (**) 4 h/giorno x 200 giorni. (***) 5 h/giorno x 330 giorni. (*) 3 h/giorno x 80 giorni. (**) 4 h/giorno x 200 giorni. (***) 5 h/giorno x 330 giorni. 33 Costi di omogeneizzazione E’ una fase necessaria solo nel caso dell’estrazione con solvente. Richiede un investimento iniziale di 20.000 ¤ per una capacità di 1 t/h. Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica (*) 24 t/giorno non necessario!! Investimento iniziale 20 000 ¤ Costi anno Intermedia 750t/anno (**) 24 t/giorno 20 000 ¤ 21 307 ¤ 65 374 ¤ (*) 3 h/giorno x 80 giorni. (**) 4 h/giorno x 200 giorni. (***) 5 h/giorno x 330 giorni. (***) Capacità dell´ evaporatore 5x24 t/giorno Investimento iniziale 100 000 ¤ 856 935 ¤ Minima 150t/anno Capacità dell´ estrattore Intermedia 750t/anno Massima 11250t/anno 2x1,32 t/giorno 3x1, 32 t/giorno 7x1,32 t/giorno Investimento iniziale 4 000 000 ¤ 6 000 000 ¤ Costi anno 198 634 ¤ 469 919 ¤ Esempio 2: Estrazione con Solvente Minima 150t/anno Intermedia 750t/anno Massima 11250t/anno 35 t/giorno 100 t/giorno 2x100 t/giorno 14 000 000 ¤ 40 000 ¤ 80 000 ¤ 160 000 ¤ 3 853 298 ¤ 18 925 ¤ 48 460 ¤ 659 428 ¤ Costi di Decantazione La decantazione è necessaria solo nel caso dell’estrazione con solvente. Il decanter previsto ha una potenzialità di 25.000 kg/giorno(sufficiente in tutte le 3 ipotesi). L’investimento iniziale è di 180.000 ¤. Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica Capacità del decanter Costi anno 34 non necessario!! Non necessario!! Costi anno Intermedia 750t/anno Massima 11250 t/anno 2x25 t/giorno 150 t/giorno 360 000 ¤ 600 000 ¤ 1 200 000 ¤ 47 568 ¤ 85 360 ¤ 721 848 ¤ 2x150 t/giorno Altri costi Sono inoltre da tenere in conto costi di supervision del processo e di trasporto (sono stati ipotizzati 15 km per l’ipotesi di massima). Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica Costi anno Esempio 2: Estrazione con Solvente Minima 150t/anno Intermedia 750t/anno Massima 11250t/anno Minima 150t/anno 559 ¤ 2 794 ¤ 76 319 ¤ 1 587 ¤ Intermedia 750t/anno 4 555 ¤ Massima 11250t/anno 98 564 ¤ Costi totali di investimento e processo Ai costi di pretrattamento, estrazione ed essiccazione si devono aggiungere i costi di investimento iniziale (limitati ai soli impianti necessari alle operazioni descritte). Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica Minima 150t/anno Intermedia 750t/anno Costi anno 212 407 ¤ 530 250 ¤ 4 079 387 ¤ 136 958 ¤ Ammortamento implanti (5 anni) 820 000¤ 1 220 000¤ 2 898 000 ¤ 134 000 216 000 ¤ 560 000 ¤ 1 750 250 ¤ 6 977 387 ¤ 270 958 ¤ 604 313 ¤ 4 552 157 ¤ Totale costi anno 1 032 407 ¤ Massima 11250t/anno Esempio 2: Estrazione con Solvente Minima 150t/anno Intermedia 750t/anno Massima 11250t/anno 388 313 t/giorno 3 992 157t/giorno Esempio 2: Estrazione con Solvente Minima 150t/anno Investimento iniziale Esempio 2: Estrazione con Solvente Minima 150t/anno Massima 11250t/anno Costi di estrazione Confrontando le due ipotesi di estrazione risalta la grande differenza di investimento: 40.000 ¤ (ip. 1), 80.000¤ (ip.2) e 160.000¤ (ip.3) per l’estrattore con solvente i contro 4 (ip.1), 6 (ip.2) i 14 (ip.3) milioni di ¤ per l’estrazione SFE. In questa fase si deve considerare il consumo di CO2 per la SFE, mentre deve essere considerato il costo per il recupero del solvente (e il costo del relativo impianto di evaporazione), considerando un ricupero del 90%. Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica Esempio 2: Estrazione con Solvente Minima 150t/anno Capacità dell´ omogeneizzatore Costi per l’evaporazione Intermedia 750t/anno Massima 11250t/anno 25 t/giorno 25 t/giorno 180 000 ¤ 180 000 ¤ 3x50 t/giorno 750 000 ¤ 15 619 ¤ 99 440 ¤ 1 044 372 ¤ 35 5.2.1.2. Analisi del ricavo ottenibile 5.2.2. Estrazione della polvere di licopene e fibra Il processo proposto prevede l’ottenimento di componenti bioattivi in differenti formulazioni, commercializzabili allo stato di semilavorato come additivi alimentari o per l’industria cosmetica. I prezzi di vendita sono strettamente legati al contenuto di licopene. Un processo ottimizzato può fornire un semilavorato al 3-4% di licopene. Sulla base dei prezzi correnti si può valutare in 50,00 ¤/kg il ricavo ottenibile per la vendita dell’olio e delle cere, mentre per la fibra si può prevedere un ricavo di 1,00 ¤/kg. Per ottenere licopene in polvere, il prodotto contenente licopene, olio e cere deve essere sottoposto ad un altro processo di purificazione. La fibra ottenuta dall’estrazione (SFE o con solvente) può essere commercializzata direttamente. Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica Minima 150t/anno Intermedia 750t/anno Massima 11250t/an no Prodotti estratti (kg) Olio all´1 % Licopene 1 333 6 667 100 000 Cera allo 0,5 % Licopene 1 000 5 000 75 000 23 333 116 667 1 750 000 Ricavi da olio 66 667 333 333 5 000 000 Ricavi da cere 50 000 250 000 3 750 000 Ricavi da fibra 23 333 116 667 1 750 000 140 000 ¤ 700 000 ¤ 212 407 ¤ 530 250 ¤ Fibra Stima dei ricavi (¤) Totale Costi di proceso Totale - 72 407 ¤ 5.2.2.1. Analisi dei costi Sono qui stimati i costi relativi alla fase finale di purificazione e riduzione in polvere. Costi di essiccazione L’atomizzatore utilizzabile per ottenere un prodotto finale in polvere è diverso nelle varie ipotesi: per l’estrazione con CO2 è necessario un apparecchio in grado di trattare 3000 kg/giorno per tutte le ipotesi, con un investimento di 350.000 ¤, mentre nel caso dell’estrazione con solvente tale attrezzo è necessario solo nel caso dell’ipotesi massima, mentre per le ipotesi di minima e intermedia è sufficiente un impianto capace di trattare 500 kg/giorno con un investimento più modesto (100.000 ¤). I costi energetici di processo sono importanti nel caso dell’ipotesi massima della SFE. Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica Minima 150t/anno 10 500 000 ¤ 4 079 387 ¤ 169 750 ¤ 6 420 614 ¤ Esempio 2: Estrazione con Solvente Esempio 2: Estrazione con Solvente Intermedia 750t/anno Massima 11250t/anno Minima 150t/anno Intermedia 750t/anno Massima 11250t/anno 0,5 t/giorno 3 t/giorno Capacità dell´ atomizzatore 3t/giorno 3t/giorno 3t/giorno 0,5 t/giorno Investimento iniziale 350 000¤ 350 000¤ 350 000¤ 100 000 ¤ Costi anno 30 847 ¤ 102 200 ¤ 1 318 310 ¤ 16 199 ¤ 100 000 ¤ 350 000 ¤ 72 120 ¤ 578 710 ¤ 5.2.2.2. Analisi della redditivita’ del processo Minima 150t/anno Intermedia 750t/anno Prodotti estratti (kg) Olio all´1 % Licopene 1 516 8 421 126 316 Fibra Stima dei ricavi (¤) 24 000 133 333 2 000 000 Ricavi da olio 75 789 421 053 6 315 789 Ricavi da fibra 24 000 133 333 2 000 000 Totale 99 789 ¤ 554 386 ¤ 8 315 789 ¤ Costi di proceso 136 958 ¤ Totale 36 Massima 11250t/an no -37 169 ¤ 388 313 ¤ 166 073 ¤ 3 992 157 ¤ 4 323 633 ¤ Considerando un prezzo di vendita della polvere allo 0,25% di licopene di 20,00 ¤/kg e i costi relativi al processo si può calcolare il possibile ritorno economico nei diversi casi e ipotesi considerati. Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica Minima 150t/anno Intermedia 750t/anno Massima 11250t/anno Esempio 2: Estrazione con Solvente Minima 150t/anno Intermedia 750t/anno Massima 11250t/anno 33 684 505 263 Prodotti estratti (kg) Polvere allo 0,25% Licopene Fibra 7 368 36 842 552 632 6 063 23 333 116 667 1 750 000 24 000 133 333 2 000 000 37 Stima dei ricavi (¤) Ricavi da polvere Ricavi da fibra Totale Costi di processo Totale 6. RINGRAZIAMENTI 147 368 736 842 11 052 632 121 263 673 684 10 105 263 23 333 116 667 1 750 000 24 000 133 333 2 000 000 170 702 ¤ 853 509¤ 12 802 632¤ 145 263 ¤ 807 018 ¤ 12 105 263 ¤ 121 263¤ 673 684¤ 10 105 263¤ 153 157¤ 460 433¤ -72 551¤¤ 221 059 ¤ 7 404 935 ¤ -7 894 ¤ 346 585 ¤ 4 570 867¤ 7 534 397 ¤ I membri del progetto BIOACTIVE-NET ringraziano la Commissione Europea per il contributo economico fornito per la pubblicazione del presente manuale. La pubblicazione non si sarebbe potuta realizzare senza il contributo degli esperti delle otto strutture coinvolte nel progetto BIOACTIVE-NET e di altri collaboratori esterni al consorzio che hanno fornito la loro preziosa collaborazione. 5.3. Individuazione del punto di redditività/anno del processo Minima 150 t/anno Ricavo annuo (¤) Esempio 1: Estrazione con CO2 Supercritica Olio e cere Senza ammortamento con licopene; Ricavo annuo (¤) fibra Considerando un ammortamento in 5 anni Ricavo annuo (¤) Senza ammortamento Polvere con licopene; Ricavo annuo (¤) fibra Considerando un ammortamento in 5 anni Ricavo annuo (¤) Senza ammortamento Esempio 2: Estrazione con Solvente Olio e cere con licopene; Ricavo annuo (¤) Considerando un fibra ammortamento in 5 anni Ricavo annuo (¤) Senza ammortamento Polvere con licopene; Ricavo annuo (¤) Considerando un fibra ammortamento in 5 anni Intermedia 750 t/anno Massima 11 250 t/anno -72 407 169 750 6 420 614 -892 407 -1 050 250 3 522 614 -72 551 221 059 7 404 935 -962 551 -1 068 941 4 436 935 -37 169 166 073 4 323 633 -171 169 -49 927 3 763 633 -7.894 346.585 7.534.397 -161.894 110.585 6.904.397 L’essiccazione dell’olio contenente licopene non sembra economicamente interessante a causa soprattutto della notevole quantità di carrier utilizzato e della riduzione del licopene ricuperato nella polvere. Il trattamento individuale nell’ipotesi 1 (150 t di scarto) non risulta mai redditizio e anche il trattamento individuale nella ipotesi intermedia nel caso della SFE presenta tempi di ritorno inaccettabili; l’ipotesi 3 è invece sempre interessante (maggiormente l’estrazione con solvente rispetto alla SFE) ma la redditività indicata non tiene conto di costi di investimento per le strutture edili, i trasporti, il condizionamento del prodotto finito e i costi relativi all’abbattimento delle emissioni in aria e in acqua (oneri ambientali). Mancano infine le spese generali e i costi finanziari. 38 39 7. BIBLIOGRAFIA Porcelli G., Folliero G., “Additivi e coloranti negli Alimenti”, Bulzani Editore, Roma 1977: Antiossidanti, p 15. Cerruti G., “Il Rischio Alimentare” 1993: antiossidanti, sinergisti, sequestranti, cap. 8.5. Tamburini R., L. Sandei, A. Aldini, F. De Sio, C. Leoni. Effetto delle condizioni di magazzinaggio sul contenuto di licopene in passati di pomodoro ottenuti con differenti tecniche di preparazione. Effect of storage conditions on lycopene content in tomato purees obtained with different processing techniques. Ind. Conserve, 74, 341 (1999). Hartal D., Nir Z., International Food Ingredients:“Lycopene, double functionality”, June 2000, pg. 25. Zanotti G., L. Sandei, C. Leoni. Influenza del materiale da imballaggio sul mantenimento del contenuto di licopene e del colore di una passata di pomodoro. Ind. Conserve, 76, 5 (2001). Cabassi A., L. Sandei, C. Leoni. Effetti delle operazioni industriali e delle condizioni di magazzinaggio sul colore e sui carotenoidi nelle polveri di pomodoro. Ind. Conserve, 76, 299 (2001). Leoni C.. Derivati industriali del pomodoro: da condimento "povero" ad "alimento nutraceutico" - Ind. Conserve, 77, 57 (2002). AMITOM The white book on antioxidants in tomatoes and tomato products and their health benefits. ed.: R. Bilton, M. Gerber, P.Grolier and C. Leoni. CMTI Publ. Avignon, 2001 ISSN 1145-9565 40 Sandei L., A. Cabassi, C. Leoni Effects of technological operations and storage conditions on colour and carotenoids content of tomato powders. (poster) 8th Int. Symposium on the production of processing tomatoes. Istanbul, 2002. in Acta Horticolturae, 613, 415 (2003). Leoni C. Focus on lycopene 8th Int. Symposium on the production of processing tomatoes. Istanbul, 2002. in Acta Horticolturae, 613, 357 (2003) Cremona F., L. Sandei, C. Taddei, C. Leoni – Valutazione nel tempo degli effetti del congelamento sul contenuto di licopene e sul colore dei derivati di pomodoro surgelati. Ind. Conserve, 79, 379 (2004). Tyssandier V. et al, Journal of the American College of Nutrition: “Eating tomatoes boost beta-carotene and lutein too”,Vol.23, N. 2, 148-156 (2004). 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Leoni “Exploitation of by-products (solid wastes) coming from tomato industry to obtain hi-value antioxidants.Acta Horticulturae , n. 724 (249 – 257) 2007. 8. ALTRI PROGETTI collegati TOM “Development of new food additives extracted from the solid residue of the tomato processing industry for application in functional foods” è stato finanziato nell’ambito del 5° Programma Quadro. Questo progetto ha avuto l’obiettivo di sviluppare un innovativo e fattibile progetto di riduzione della quantità di sottoprodotti ottenuti nella trasformazione del pomodoro mediante il loro completo riutilizzo. Un secondo scopo è stato quello di studiare una tecnica di purificazione dei componenti valorizzabili per un loro utilizzo come additivi alimentari o materiale destinabili all’industria farmaceutica e cosmetica utilizzando metodiche sia innovative sia consolidate. (Project number: QLK1-CT-2002-71361) Nutra ingredients.com Europe: “New player to tap tomato waste for cheaper lycopene”, 1/02/2007. Nutra ingredients.com Europe: “Tomato extract could stop platelet build-up, boost heart health”, 25/09/2006. Nutra ingredients.com Europe:“Lycopene-rich foods to boost healthy branding”, 19/05/2006. Stephen Daniells, Nutra ingredients.com Europe: “More support for lycopene protection against prostate cancer”, 03/05/2006. Stephen Daniells, Nutra ingredients.com USA:“LycoRed court US cosmeceuticals market with lycopene”, 22/02/2007. Nutra ingredients.com Europe: “Synthetic lycopene just as good as natural?”, 27/11/2003. 42 43 9. LINKS UTILI Gateway to the European Union. www.europa.eu Community Research & Development Information Service. www.cordis.europa.eu ttz Bremerhaven. www.ttz-bremerhaven.de ainia centro tecnológico. www.ainia.es Confederación de Cooperativas Agrarias de España. www.ccae.es AMITOM - Mediterranean International Association of the Processing Tomato. www.amitom.com VIGNAIOLI PIEMONTESI S.C.A (Italy). www.vignaioli.it Union of Agricultural Cooperatives in Peza (Greece). www.pezaunion.gr ANFOVI - L’organisme de formation des Vignerons Indépendants (France). www.anfovi.com Tecnoalimenti S.C.p.A. (Italy). www.tecnoalimenti.com 44