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 ……………………
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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…
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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Leoni C., Arpa: “Agroindustria, le molte vite degli scarti”, Marzo-Aprile 2006,
pg.26.
Louise Prance, Cosmetics design-europe.com: “Natural Ingredients drive selftan market”, 07/02/2007.
Sandei L., and C. 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.
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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
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