Negli ultimi anni, l'interesse per il recupero, il riciclaggio e la valorizzazione degli scarti dell’industria agro-alimentare è aumentato in modo esponenziale in un‘ottica di economia circolare in cui tutto deve rientrare nel circuito produttivo senza produrre scarti. In particolare, oggi giorno le industrie agro-alimentari producono grandi quantità di rifiuti, solidi e liquidi che non vengono ancora valorizzati e che quindi rappresentano uno grosso problema a livello di gestione di smaltimento e/o inquinamento ambientale. In questo contesto i sottoprodotti della filiera produttiva dell’olio di oliva, come le acque reflue di frantoio, peraltro ricche in composti ad alto valore aggiunto quali i polifenoli, sono solo parzialmente. valorizzati (diffusione su terra, alimentazione animale, compostaggio), mentre i principali volumi sono gestiti come rifiuti. A questo proposito in questo elaborato di tesi si è voluto valutare il potenziale recupero di prodotti ad elevata attività antiossidante a partire da questa matrice di scarto. Una volta quantificato il contenuto di polifenoli totali (TPC) nell’estratto e il potere antiossidante via DPPH (1,1-difenil-2-picril-idrazile) test, tali estratti sono stati utilizzati come additivi ad alto valore aggiunto nella preparazione di polimeri funzionali. In particolare, la produzione di polimeri funzionalizzati addizionati con polifenoli di recupero è avvenuta mediante l’utilizzo di un estrusore reattivo a singola vite a partire da polietilene co-acrilico acido (PEAA) e acido polilattico (PLA). Tali polimeri di partenza sono stati utilizzati singolarmente o miscelati in rapporti differenti (75:25/PEAA:PLA o 25:75/PEAA:PLA) per la preparazione dei nuovi polimeri funzionalizzati con diversi tenori di estratto e polifenoli. I polimeri così ottenuti sono stati valutati in termini di rilascio di polifenoli mediante esposizione a MeOH per 60 min, quantificando successivamente il potere antiossidante della soluzione tramite test DPPH. Inoltre, per valutare l’effetto antiossidante dei polimeri ottenuti, qualora utilizzati come materiali per il packaging, i polimeri funzionali preparati sono stati utilizzati per rivestire dei vials in vetro trasparente mediante un film sottile. L’effetto antiossidante di protezione indotto dal film polimerico contenente i polifenoli di recupero è stato quantificato valutando la stabilità nel tempo di una soluzione di DPPH inserita parallelamente sia in vials rivestiti con film polimerico che non rivestiti in seguito ad esposizione alla luce solare dimostrando come la stabilità della soluzione di DPPH contenuta all’interno dei vials rivestiti fosse 13 volte superiore (inibizione radicale DPPH 88,72% vs. 6,76%). È stato così dimostrato come sia possibile valorizzare degli scarti della filiera agroalimentare quali le acque reflue di frantoio per la produzione di prodotti ad alto valore aggiunto quali polimeri funzionalizzati con polifenoli di recupero potenzialmente applicabili nel campo del packaging attivo.

Valorizzazione degli scarti della filiera dell’olio di oliva in un’ottica di economia circolare finalizzata alla produzione di packaging funzionale/attivo.

PILICI, CRISTINA
2021/2022

Abstract

Negli ultimi anni, l'interesse per il recupero, il riciclaggio e la valorizzazione degli scarti dell’industria agro-alimentare è aumentato in modo esponenziale in un‘ottica di economia circolare in cui tutto deve rientrare nel circuito produttivo senza produrre scarti. In particolare, oggi giorno le industrie agro-alimentari producono grandi quantità di rifiuti, solidi e liquidi che non vengono ancora valorizzati e che quindi rappresentano uno grosso problema a livello di gestione di smaltimento e/o inquinamento ambientale. In questo contesto i sottoprodotti della filiera produttiva dell’olio di oliva, come le acque reflue di frantoio, peraltro ricche in composti ad alto valore aggiunto quali i polifenoli, sono solo parzialmente. valorizzati (diffusione su terra, alimentazione animale, compostaggio), mentre i principali volumi sono gestiti come rifiuti. A questo proposito in questo elaborato di tesi si è voluto valutare il potenziale recupero di prodotti ad elevata attività antiossidante a partire da questa matrice di scarto. Una volta quantificato il contenuto di polifenoli totali (TPC) nell’estratto e il potere antiossidante via DPPH (1,1-difenil-2-picril-idrazile) test, tali estratti sono stati utilizzati come additivi ad alto valore aggiunto nella preparazione di polimeri funzionali. In particolare, la produzione di polimeri funzionalizzati addizionati con polifenoli di recupero è avvenuta mediante l’utilizzo di un estrusore reattivo a singola vite a partire da polietilene co-acrilico acido (PEAA) e acido polilattico (PLA). Tali polimeri di partenza sono stati utilizzati singolarmente o miscelati in rapporti differenti (75:25/PEAA:PLA o 25:75/PEAA:PLA) per la preparazione dei nuovi polimeri funzionalizzati con diversi tenori di estratto e polifenoli. I polimeri così ottenuti sono stati valutati in termini di rilascio di polifenoli mediante esposizione a MeOH per 60 min, quantificando successivamente il potere antiossidante della soluzione tramite test DPPH. Inoltre, per valutare l’effetto antiossidante dei polimeri ottenuti, qualora utilizzati come materiali per il packaging, i polimeri funzionali preparati sono stati utilizzati per rivestire dei vials in vetro trasparente mediante un film sottile. L’effetto antiossidante di protezione indotto dal film polimerico contenente i polifenoli di recupero è stato quantificato valutando la stabilità nel tempo di una soluzione di DPPH inserita parallelamente sia in vials rivestiti con film polimerico che non rivestiti in seguito ad esposizione alla luce solare dimostrando come la stabilità della soluzione di DPPH contenuta all’interno dei vials rivestiti fosse 13 volte superiore (inibizione radicale DPPH 88,72% vs. 6,76%). È stato così dimostrato come sia possibile valorizzare degli scarti della filiera agroalimentare quali le acque reflue di frantoio per la produzione di prodotti ad alto valore aggiunto quali polimeri funzionalizzati con polifenoli di recupero potenzialmente applicabili nel campo del packaging attivo.
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