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Estrazione e frazionamento di antiossidanti e nutraceutici mediante tecnologie supercritiche innovative.

Descrizione: Il nostro gruppo di ricerca lavora sull’Estrazione con Fluidi Supercritici (SFE) a partire dagli inizi degli anni ’80. L’estrazione diretta con fluidi supercritici da matrici vegetali potrebbe non essere efficace poiché molti composti indesiderati sono co-estratti a tutte le condizioni operative. Perciò, abbiamo lavorato su un nuovo schema di processo basato sulla separazione frazionata di estratti vegetali in due o più separatori operanti in serie. Tale configurazione di processo è estremamente efficace, specie per isolare gli oli essenziali dalle cere cuticolari, gli acidi grassi e i coloranti naturali, sfruttando le loro diverse solubilità. Ogni categoria di composti vegetali (foglie, fiori, semi) ha una diversa struttura ed il processo deve essere adattato ed ottimizzato per considerare le diverse resistenze al trasferimento di materia. Dal punto di vista delle applicazioni, gli estratti ottenuti possono essere classificati come: oli essenziali (per es. basilico e rosa), oli di semi (per es. mandorle), farmaci (per es. artemisinina da Artemisia Annua), biopesticidi (per es. piretrine dai fiori di piretro), nutraceutici (per es. astaxantina da lieviti rossi). L’Estrazione per Antisolvente Supercritico è una tecnologia innovativa anch’essa sviluppata di recente dal nostro gruppo di ricerca per il frazionamento di uno o più composti solidi da miscele liquide ed il loro recupero come solido secco. Esso consiste nel continuo flussare di CO2-SC e di una miscela liquida in un precipitatore pressurizzato. Se le condizioni di processo sono state opportunamente selezionate, il liquido è disciolto rapidamente nel fluido supercritico, mentre il solido precipita sul fondo del precipitatore e il solvente liquido è raccolto nel separatore a valle del precipitatore, in cui la miscela supercritica viene depressurizzata. Si ha un frazionamento dei composti e se il composto fosse ancora disciolto nella miscela supercritica, può essere recuperato nel separatore. Con questa tecnologia si possono efficacemente frazionare nutraceutici, antiossidanti o biopesticidi come materia secca da estratti etanolici. Sono stati efficacemente processati diversi estratti vegetali, come la polpa di chicchi di caffè, la buccia e i semi di uva, foglie di olivo, diverse piante e altre matrici vegetali. Il frazionamento di liquidi con fluidi supercritici (SFF) in una torre impaccata in controcorrente è un modo efficace per la purificazione o separazione di diverse miscele liquide; l’utilizzo di piccole unità in continuo rende questa tecnologia molto promettente per diversi processi industriali. Infatti, modulando i parametri di processo è possibile modificare la solubilità della fase fluida e di ottenere un frazionamento molto selettivo delle miscele liquide. Esempi di frazionamento con fluidi supercritici è l’eliminazione dell’esano dagli oli di semi o la rigenerazione degli oli fritti. In particolare, lo studio della purificazione dell’olio di arachidi fritto con il frazionamento continuo con CO2-SC in una colonna impaccata ha mostrato che la composizione di una corrente di testa purificata è molto simile all’olio fresco. Un’applicazione recente molto interessante di questo processo è il frazionamento di omega 3 a partire da olio di pesce, per concentrare EPA (acido eicosapentanoico) e DHA (acido docaesanoico). È possibile ottenere un prodotto finale con una concentrazione di EPA+DHA pari al 60% per applicazioni nutraceutiche e pari al 90% per utilizzi farmaceutici. Per migliorare il processo di frazionamento, è stata usata una colonna impaccata dell'altezza di 2.7 m.

Ricercatori coinvolti: Ernesto Reverchon, Libero Sesti Osseo, Lucia Baldino, Mariarosa Scognamiglio