Estrazione, frazionamento e utilizzo di polifenoli da scarti vitivinicoli nella sintesi di Ossido di Zinco

Il vino è una delle maggiori produzioni del nostro paese, esportato in tutto il mondo, con un importante impatto economico. Durante la vinificazione vengono prodotti numeri sottoprodotti di scarto: fecce, vinacce, tralci di vite e raspi. Tra questi le vinacce sono di particolare interesse perché ricche di composti con varie attività biologiche, ad alto valore, con proprietà nutraceutiche, antiossidanti, anticancerogene e antimicrobiche; i polifenoli. Questi metaboliti vegetali secondari possono essere principalmente suddivisi in polifenoli monomerici, tannini e antociani. In un’ottica di transizione verso un economia circolare, è sempre più importante il recupero di sotto-prodotti dandogli una nuova vita. Al momento le vinacce vengono per lo più riutilizzate come fertilizzanti e mangimi per animali. Tuttavia data l’elevate proprietà antiossidanti di questi composti preziosi, si auspica a un loro uso che sfrutti queste proprietà per produrre prodotti ad alto valore aggiunto. Uno particolarmente interessante li vede coinvolti come catalizzatori per la produzione di nanoparticelle di ZnO. Gli attuali metodi di sintesi nanoparticellare prevedono l’uso di catalizzatori, chemicals, condizioni drastiche di reazione, con un conseguente impatto ambientale considerevole. Recentemente si stanno compiendo molti sforzi per attuare questa sintesi in modo sosotenibile e green, tramite l’uso di estratti naturali realizzati da sotto-prodotti della filiera agro-alimentare o da altre fonti biologiche. Le vinacce sono una miscela complessa, ricca di molte classi di composti. In questo lavoro abbiamo studiato un protocollo sostenibile per l’estrazione e il frazionamento delle diverse classi polifenoliche dalle vinacce, al fine di isolare una frazione più attiva che potrebbe essere usata come catalizzatore nanoparticellare. Nello specifico, per l’estrazione si è usato il classico approccio con una soluzione acqua-etanolo 1:1, mentre per il frazionamento si è testato un approccio più innovativo usando una doppia ultrafiltrazione ì in sequenza usando delle membrane polisulfoniche da 5 e 1 kDa. Le frazioni sono state caratterizzate mediante il contenuto fenolico totale (TPC), l'attività antiossidante (ABTS·) e un’analisi quantitativa HPLC-DAD per identificare e quantificare le diverse specie presenti. Cercando di comprendere le prestazioni del frazionamento. Inoltre, si è indagato un possibile ruolo degli ioni inorganici contenuti nelle vinacce durante la sintesi di nanoparticelle, e la loro distribuzione durante il frazionamento, attraverso un analisi ponderale e ICP-OES sulle diverse fazioni, l'estratto tal quale, e delle nanoparticelle di ZnO di una precedente sintesi. Il protocollo di valorizzazione sviluppato consente il frazionamento e il recupero parziale di alcune classi polifenoliche dalle vinacce, con un approccio sostenibile, che punta allo scaling-up industriale.