Una delle aree di ricerca più interessanti, nell’innovazione di settore agroalimentare, riguarda la possibilità di estrarre fitocomposti ad alto valore aggiunto da parti di frutta e verdura e sottoprodotti delle loro lavorazioni tradizionali.
Fitocomposti e composti fenolici
I fitocomposti – o composti bioattivi – comprendono un’ampia serie di sostanze, naturalmente contenute nelle piante, a cui la ricerca scientifica ha attribuito la capacità di modulare attività biologiche e funzioni dell’organismo. Vi si iscrivono tra gli altri fibre prebiotiche e steroli vegetali, composti fenolici e solforati, carotenoidi.
I composti fenolici vegetali riscuotono un crescente e notevole interesse nell’ambito della nutrizione umana (Parisi 2019-2020). A maggior ragione in era Covid-19, allorché l’attenzione si è focalizzata sulla relazione tra dieta e sistema immunitario (Parisi e Dongo 2020). Tali sostanze hanno proprietà antimicrobiche – di interesse anche per la tecnologia alimentare (Quartaroli 2019), in alternativa agli additivi di sintesi chimica (Barbieri et al. 2019) – nonché antifungine e antinfiammatorie. Proprietà generalmente attribuite alla loro natura di agenti antiossidanti (Laganà et al. 2020).
L’aumento dell’età media dei consumatori, in Europa e Giappone soprattutto, può a sua volta spiegare il trend in crescita della domanda di polifenoli di origine naturale (Palestini et al. 2020). Una domanda forse difficile da soddisfare senza tenere conto della possibile utilizzazione degli scarti dell’industria alimentare a scopo di estrazione (Ameer et al. 2017).
Fitocomposti dagli scarti di frutta e verdura
La possibilità di ottenere polifenoli e pigmenti in quantità rilevanti da scarti di produzione – come parti di fiori nonché bucce e residui delle produzioni di succhi di frutta – appare molto promettente (Teatro naturale 2020). Con importanti ricadute su entrambi i fronti di:
– economia. I principi attivi nutraceutici (Dongo et al. 2020) e gli estratti vegetali funzionali possono aggiungere valore a filiere tipicamente a bassa marginalità,
– economia circolare, in linea con gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (Sustainable Development Goals, SDGs) in Agenda ONU 2030.
Scarti di frutti coltivati in aree temperate (es. mirtilli, cachi, melograni) e ‘di confine’ (es. mango, avocado e papaya, coltivati anche in Sicilia) ovvero subtropicali (es. ananas e longan, della famiglia delle Sapindaceae a cui appartiene il più noto lychee) meritano attenzione sotto due aspetti:
– le quantità di antiossidanti estraibili (e integri),
– la quota significativa di parte edibile (Ayala-Zavala et al. 2011, Tange et al. 2019).
Nei casi di mango, papaya e ananas, ad esempio, la parte ‘scartata’ dal processo di lavorazione primaria varia tra il 10 e il 60% del totale delle materie prime. E tuttavia contiene più antiossidanti di quelli presenti nel prodotto finale (Ayala-Zavalaet al. 2011).
Le produzioni di oli d’oliva e vini a loro volta, sia pure con livelli inferiori di resa, residuano acque con rilevanti quantità di composti polifenolici. Si prospetta perciò, anche in tali filiere, una prospettiva interessante di ricerca e sviluppo tesa a valorizzare i sottoprodotti (Barbera 2020).
Tecniche di estrazione e orizzonti di ricerca
Le tecniche green più innovative – estrazione fluida supercritica, anche assistita da microonde o pressione, solo per citarne alcune – si sono finora rivelate promettenti, a raffronto con le tecniche convenzionali di estrazione per polifenoli. I vantaggi – già insiti nel riutilizzo di scarti alimentari – possono venire valutati in termini di riduzione dei tempi, dei solventi impiegati e dell’energia necessaria. Oltreché di riproducibilità delle rese, con conseguente diminuzione dei costi d’esercizio (Ameer et al. 2017).
La sostenibilità ambientale di processi con emissioni ridotte di anidride carbonica che non utilizzano (o usano in misura ridotta) solventi tossici è una ragione in più per dedicare risorse alla ricerca in questi ambiti. Senza dimenticare che l’efficienza degli impianti di estrazione e le rese ottenute (in termini anche di cinetica d’estrazione) dipendono molto dalla natura delle matrici delle piante e dei frutti, oltre all’identità delle molecole target da estrarre.
La ricerca si sta quindi orientando verso lo studio cinetico dell’estrazione nei diversi casi ma anche – aspetto non meno importante – verso il ridimensionamento degli impianti estrattivi pilota, fino a dimensioni tali da rendere gli stessi competitivi in termini di regime ed efficienza.
Salvatore Parisi*, Suni Mary Varghese*, Dario Dongo
(*) Lourdes Matha Institute of Hotel Management and Catering Technology (LMIHMCT), Kuttichal, Thiruvananthapuram, Kerala State, India
Note
– Salvatore Parisi, Dario Dongo (2020) Polifenoli e salute. I vegetali amici del sistema immunitario. GIFT (Great Italian Food Trade). https://www.greatitalianfoodtrade.it/salute/polifenoli-e-salute-i-vegetali-amici-del-sistema-immunitario
– Parisi S (2020). Characterization of Major Phenolic Compounds in Selected Foods from Technological and Health Promotion Viewpoints. J AOAC Int 103, 4: 904–905. doi: 10.1093/jaoacint/qsaa011
– Galiano Quartaroli (2019). Antimicrobici da scarti vegetali, brevetto Università di Parma. GIFT (Great Italian Food Trade). https://www.greatitalianfoodtrade.it/tecnologia-alimentare/antimicrobici-da-scarti-vegetali-brevetto-università-di-parma
– Barbieri G, Bergamaschi M, Saccani G, Caruso G, Santangelo A, Tulumello R, Vibhute B, Barbieri G (2019). Processed Meat and Polyphenols: Opportunities, Advantages, and Difficulties. J AOAC J 102 (5): 1401–1406
– Paola Palestini, Dario Dongo (2020). Coronavirus e infezioni, come rafforzare le difese degli over-65 con una buona dieta. GIFT (Great Italian Food Trade). https://www.greatitalianfoodtrade.it/salute/coronavirus-e-infezioni-come-rafforzare-le-difese-degli-over-65-con-una-buona-dieta
– Dario Dongo, Andrea Adelmo Dalla Penna (2020). Nutraceutica. Uno, nessuno e centomila. GIFT (Great Italian Food Trade). https://www.greatitalianfoodtrade.it/salute/nutraceutica-uno-nessuno-e-centomila
– Ameer K., Shahbaz HM, Kwon JH (2017) Green extraction methods for polyphenols from plant matrices and their byproducts: A review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 16, 2:295-315
– Ayala-Zavala J, Vega-Vega V, Rosas-Domínguez C, Palafox-Carlos H, Villa-Rodriguez JA, Siddiqui M, Dávila-Aviña WJE, González-Aguilar GA (2011). Agro-industrial potential of exotic fruit byproducts as a source of food additives. Food Research International 44, 7:1866-1874
– Bio e Natura (2020). Sottoprodotti di mirtillo e cachi utili per il benessere del microbiota intestinale. Teatro Naturale,
– Laganà P, Coniglio MA, Fiorino M, Delgado AM, Chammen N, Issaoui M, Gambuzza ME, Iommi C, Soraci L, Haddad MA, Delia, S. (2020). Phenolic Substances in Foods and Anticarcinogenic Properties: A Public Health Perspective. Journal of AOAC INTERNATIONAL 103, 4:935–939. doi: 10.1093/jaocint/qsz028
– Parisi S (2019). Analysis of Major Phenolic Compounds in Foods and Their Health Effects. J. AOAC Int 102:1354–1355. doi:10.5740/ jaoacint.19-0127
– Tang, YY, He XM, Sun J, Li CB, Li L, Sheng JF, Xin M, Li ZC, Zheng FJ, Liu GM, Li, J. M. (2019). Polyphenols and alkaloids in byproducts of Longan fruits (Dimocarpus Longan Lour.) and their bioactivities. Molecules 24, 6:1186-1202. doi:10.3390/molecules24061186
Si occupa di chimica e alimenti, packaging e qualità da oltre 20 anni. ‘Visiting Assistant Professor’ presso Al-Balqa Applied University (Giordania), nonché ‘Expert Review Panelist’ nei gruppi di lavoro di AOAC International (USA) e ‘Series Editor’ per la serie ‘SpringerBriefs in Molecular Science: Chemistry of Foods’
Dario Dongo, avvocato e giornalista, PhD in diritto alimentare internazionale, fondatore di WIISE (FARE - GIFT – Food Times) ed Égalité.
