The growing awareness of environmental sustainability has led to the exploration of alternative sources of squalene to replace its traditional extraction from shark liver. This thesis investigates the use of vegetable oils, particularly olive oil, as a sustainable resource for squalene extraction, analyzing industrial processes and valorization prospects. After an introduction to squalene and its properties — including antioxidant, moisturizing, and antibacterial activity — the central role of olive oil refining is discussed, with a focus on deodorization distillates, which are the richest plant-based source of squalene (up to 40%). The main industrial techniques for extracting vegetable squalene are analyzed: fractional distillation, esterification followed by distillation, double-solvent saponification, short path distillation, and calcium soap treatment. A dedicated section examines the process developed by the companies Olivene (Italy) and Kassandra (Spain), where squalene is separated from fatty acids through esterification and vacuum distillation, followed by saponification, decolorization, and crystallization treatments. The analysis is enriched by a direct learning experience at the Kassandra S.L. production plant, which provided the opportunity to observe the described processes in practice. In addition to squalene recovery, the study also examines the use of lipid by-products for biodiesel production, representing a virtuous model of circular economy. The company Oleofat is cited as a case study, having developed systems for transforming such residues into advanced biofuels. From an economic perspective, the study presents an overview of market prices for the various fractions (squalene, squalane, raw materials, fatty acids), emphasizing the importance of yield and recovery in ensuring the financial sustainability of the processes. The research is based on scientific literature, hands-on experience, and real industrial data, including the contributions of leading companies such as Olivene S.r.l. and Kassandra S.L., which provided access to their facilities, expertise, and on-site process demonstrations. This allowed for a better understanding of the technical and operational implications of extraction methods, as well as their integration within existing vegetable oil refining systems. Special attention is given to short path distillation (SPD), an innovative system that enables the extraction of high-purity squalene while minimizing thermal degradation and undesirable by-products. Despite high plant costs, this technology offers promising prospects for the future. The final section reflects on the balance between sustainability, technological innovation, and economic return, highlighting how the valorization of by-products can provide a concrete response to the challenges of circularity, energy efficiency, and industrial traceability, in line with European ecological transition goals.
La crescente sensibilità verso la sostenibilità ambientale ha portato all’esplorazione di fonti alternative allo squalene di origine animale, storicamente estratto dal fegato di squalo. Questo lavoro si propone di approfondire l’utilizzo degli oli vegetali, in particolare dell’olio di oliva, come risorsa sostenibile per l’estrazione dello squalene, analizzandone i processi industriali e le prospettive di valorizzazione. Dopo un’introduzione sullo squalene e sulle sue proprietà – tra cui attività antiossidante, idratante e antibatterica – si evidenzia il ruolo centrale della raffinazione dell’olio di oliva, con attenzione ai distillati di deodorazione, che rappresentano la fonte vegetale più ricca in squalene (fino al 40%). Vengono analizzate le principali tecniche industriali per l’estrazione dello squalene vegetale: distillazione frazionata, esterificazione seguita da distillazione,saponificazione in doppio solvente, distillazione a tragitto corto, e trattamento con saponi di calcio. Una sezione specifica è dedicata al processo sviluppato dalle aziende Olivene (Italia) e Kassandra (Spagna), in cui lo squalene viene separato dagli acidi grassi tramite un processo di esterificazione e distillazione, seguito da ulteriori trattamenti di saponificazione, decolorazione e cristallizzazione. L’analisi è arricchita da un’esperienza formativa diretta presso l’impianto produttivo di Kassandra S.L., che ha consentito di osservare in prima persona i processi descritti. Oltre alla valorizzazione dello squalene, lo studio considera anche l’utilizzo dei sottoprodotti lipidici per la produzione di biodiesel, rappresentando un modello virtuoso di economia circolare. In particolare, si cita l’azienda Oleofat, che ha sviluppato sistemi per la trasformazione di questi residui in biocarburanti avanzati. Dal punto di vista economico, viene fornita una panoramica sui costi di mercato delle diverse frazioni (squalene, squalano, materia prima, acidi grassi), sottolineando l’importanza della resa e del recupero per garantire la sostenibilità finanziaria dei processi. L’analisi condotta si è basata su fonti scientifiche, esperienze pratiche e dati industriali reali, inclusi i contributi di aziende leader nel settore come Olivene S.r.l. e Kassandra S.L., che hanno messo a disposizione impianti, know-how e osservazioni sul campo. La presenza in azienda ha consentito di comprendere le implicazioni tecniche e operative dei processi di estrazione, nonché la loro integrazione con sistemi già esistenti di raffinazione degli oli. Particolare attenzione è stata rivolta alla distillazione a tragitto corto (Short Path Distillation - SPD), un sistema innovativo che consente l’ottenimento di squalene ad alta purezza riducendo la degradazione termica e i sottoprodotti indesiderati. Nonostante i costi impiantistici elevati, tale tecnologia offre prospettive promettenti per la produzione futura. La parte conclusiva del lavoro riflette sull’equilibrio tra sostenibilità, innovazione tecnologica e ritorno economico, sottolineando come la valorizzazione dei sottoprodotti possa rappresentare una soluzione concreta ai temi della circolarità, dell’efficienza energetica e della tracciabilità industriale, in linea con gli obiettivi europei di transizione ecologica.
Estrazione di squalene da oli di oliva non commercializzabili
CARLI, STEFANO
2023/2024
Abstract
La crescente sensibilità verso la sostenibilità ambientale ha portato all’esplorazione di fonti alternative allo squalene di origine animale, storicamente estratto dal fegato di squalo. Questo lavoro si propone di approfondire l’utilizzo degli oli vegetali, in particolare dell’olio di oliva, come risorsa sostenibile per l’estrazione dello squalene, analizzandone i processi industriali e le prospettive di valorizzazione. Dopo un’introduzione sullo squalene e sulle sue proprietà – tra cui attività antiossidante, idratante e antibatterica – si evidenzia il ruolo centrale della raffinazione dell’olio di oliva, con attenzione ai distillati di deodorazione, che rappresentano la fonte vegetale più ricca in squalene (fino al 40%). Vengono analizzate le principali tecniche industriali per l’estrazione dello squalene vegetale: distillazione frazionata, esterificazione seguita da distillazione,saponificazione in doppio solvente, distillazione a tragitto corto, e trattamento con saponi di calcio. Una sezione specifica è dedicata al processo sviluppato dalle aziende Olivene (Italia) e Kassandra (Spagna), in cui lo squalene viene separato dagli acidi grassi tramite un processo di esterificazione e distillazione, seguito da ulteriori trattamenti di saponificazione, decolorazione e cristallizzazione. L’analisi è arricchita da un’esperienza formativa diretta presso l’impianto produttivo di Kassandra S.L., che ha consentito di osservare in prima persona i processi descritti. Oltre alla valorizzazione dello squalene, lo studio considera anche l’utilizzo dei sottoprodotti lipidici per la produzione di biodiesel, rappresentando un modello virtuoso di economia circolare. In particolare, si cita l’azienda Oleofat, che ha sviluppato sistemi per la trasformazione di questi residui in biocarburanti avanzati. Dal punto di vista economico, viene fornita una panoramica sui costi di mercato delle diverse frazioni (squalene, squalano, materia prima, acidi grassi), sottolineando l’importanza della resa e del recupero per garantire la sostenibilità finanziaria dei processi. L’analisi condotta si è basata su fonti scientifiche, esperienze pratiche e dati industriali reali, inclusi i contributi di aziende leader nel settore come Olivene S.r.l. e Kassandra S.L., che hanno messo a disposizione impianti, know-how e osservazioni sul campo. La presenza in azienda ha consentito di comprendere le implicazioni tecniche e operative dei processi di estrazione, nonché la loro integrazione con sistemi già esistenti di raffinazione degli oli. Particolare attenzione è stata rivolta alla distillazione a tragitto corto (Short Path Distillation - SPD), un sistema innovativo che consente l’ottenimento di squalene ad alta purezza riducendo la degradazione termica e i sottoprodotti indesiderati. Nonostante i costi impiantistici elevati, tale tecnologia offre prospettive promettenti per la produzione futura. La parte conclusiva del lavoro riflette sull’equilibrio tra sostenibilità, innovazione tecnologica e ritorno economico, sottolineando come la valorizzazione dei sottoprodotti possa rappresentare una soluzione concreta ai temi della circolarità, dell’efficienza energetica e della tracciabilità industriale, in linea con gli obiettivi europei di transizione ecologica.| File | Dimensione | Formato | |
|---|---|---|---|
|
Carli_Stefano_959095_tesi.pdf
non disponibili
Descrizione: Analisi delle tecniche di estrazione dello Squalene vegetale dagli oli di oliva non destinati al consumo alimentare diretto.
Il lavoro esamina soluzioni industriali innovative e ne valuta sostenibilità, resa e applicazioni.
Dimensione
1.57 MB
Formato
Adobe PDF
|
1.57 MB | Adobe PDF |
I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/20.500.14240/167026