Tecnologia di estrazione avanzata nell'industria alimentare: produzione di aromi naturali, oli ed estratti vegetali con CO₂ supercritica

In un impianto produttivo ad alta tecnologia che realizza componenti naturali per il settore alimentare e delle bevande, è stata messa in servizio la nostra tecnologia di Estrazione con Fluidi Supercritici (SFE) per la lavorazione di diverse materie prime vegetali, in particolare luppolo, finocchio e semi di frutta ottenuti dalla produzione di succhi .

L'obiettivo principale del progetto è realizzare un processo di estrazione flessibile e ad elevata selettività, in cui diverse materie prime possano essere lavorate sulla stessa infrastruttura di processo, le condizioni di estrazione possano essere ottimizzate in base al componente target e i componenti naturali sensibili al calore possano essere preservati.

Processo tecnico e ingegneria dell'estrazione con CO₂ supercritica

Luppolo, finocchio e diversi semi di frutta richiedono condizioni di estrazione differenti in funzione degli oli, dei componenti aromatici e degli altri preziosi componenti naturali che contengono. Poiché il potere solvente della CO₂ supercritica può essere regolato tramite pressione e temperatura, sullo stesso sistema è possibile applicare ricette di estrazione specifiche per diverse materie prime e prodotti target.

Le resine, gli α-acidi, i β-acidi e i componenti oleosi aromatici presenti nel luppolo possono essere estratti selettivamente con CO₂ supercritica. Controllando pressione, temperatura e portata di CO₂, è possibile creare condizioni di processo adeguate alle caratteristiche dell'estratto desiderate.

Gli oli volatili e i componenti aromatici caratteristici presenti nei semi di finocchio possono essere ottenuti con un'estrazione a CO₂ supercritica condotta a temperature relativamente basse. Le basse temperature di processo contribuiscono a ridurre il rischio di degradazione termica dei componenti volatili e sensibili al calore.

I semi d'uva, i semi di melograno e altri semi di frutta ricchi di olio che si generano dopo la produzione di succhi possono essere valorizzati nel processo SFE per ottenere prodotti ad alto valore aggiunto. Estraendo con CO₂ supercritica gli oli e i componenti bioattivi lipofili presenti nei semi, è possibile ottenere estratti naturali utilizzabili in applicazioni alimentari e nutraceutiche.

I parametri critici di processo, come pressione, temperatura, portata di CO₂ e durata dell'estrazione, vengono controllati con precisione. In questo modo, creando ricette di processo distinte per luppolo, finocchio e diversi semi di frutta, è possibile ottimizzare resa di estrazione, selettività e caratteristiche del prodotto.

Risultati ottenuti e valore aggiunto

Infrastruttura di processo flessibile per diverse materie prime:

Il sistema consente di lavorare diverse materie prime vegetali senza essere vincolato a un unico prodotto. Sulla stessa infrastruttura tecnologica possono essere realizzati processi diversi per ottenere resine e componenti aromatici dal luppolo, oli volatili dal finocchio e preziosi oli vegetali dai semi di frutta.

Elevata selettività e qualità del prodotto:

Modificando in modo controllato pressione, temperatura e portata di CO₂, il potere solvente della CO₂ può essere ottimizzato in base al componente target. In questo modo è possibile aumentare l'estrazione dei componenti target limitando il passaggio di componenti indesiderati nell'estratto.

Estrazione a bassa temperatura:

Le temperature di processo relativamente basse limitano l'esposizione alle alte temperature dei componenti aromatici volatili presenti, in particolare, in materie prime come il finocchio e il luppolo. Ciò contribuisce a ridurre il rischio di degradazione termica e a preservare le caratteristiche tipiche della materia prima.

Processo sostenibile e con recupero:

Lavorando i semi di frutta derivanti dalla produzione di succhi, valorizzabili come materia prima secondaria, è possibile recuperare i preziosi oli e i componenti lipofili in essi contenuti. Si favorisce così la trasformazione dei sottoprodotti di produzione in estratti naturali ad alto valore aggiunto.

Sviluppo di processo e nuovi prodotti:

La possibilità di recuperare e riutilizzare la CO₂ in un ciclo chiuso contribuisce a ridurre il consumo di CO₂. Con applicazioni che consentono di ridurre l'uso di solventi organici e con la valorizzazione dei sottoprodotti della lavorazione della frutta, è possibile adottare un approccio produttivo più sostenibile.

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