Dai brevetti della ricerca ai prodotti di mercato: molecole ad alto valore aggiunto da reflui industriali
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1 Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile Dai brevetti della ricerca ai prodotti di mercato: molecole ad alto valore aggiunto da reflui industriali Lorenza Daroda Ricercatore UT-AGRI Unità Tecnica Sviluppo Sostenibile ed Innovazione del Sistema Agro-Industriale EcoTrophelia Italia CIBUS-Parma 8 maggio 2012
2 Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile ENEA è un Organizazione Pubblica di Ricerca che opera nel settore dell innovazione tecnologica, energia, protezione dell ambiente e sviluppo economico sostenibile. ENEA ha 11 Centri di Ricerca sparsi sul territoiro italiano ed un ufficio di rappresentanza a Bruxelles. Le attività scientifiche sono organizzate per Unità tecniche.
3 Unità Tecnica Sviluppo sostenibile ed innovazione del sistema agro-industriale Attività di Ricerca Innovazione del sistema agro-industriale Gestione sostenibile degli agro-ecosistemi Biotecnologie verdi Metodi e materiali di riferimento per la qualità Ricerca, sviluppo e trasferimento di tecnologie di processo e metodologie diagnostiche innovative per la qualità e la sicurezza alimentare; Ricerca e sviluppo di nuove materie prime, ingredienti e prodotti alimentari nel settore degli alimenti funzionali ; Caratterizzazione, l'estrazione e la purificazione di molecole d interesse alimentare ed industriale da sistemi vegetali e residui agroalimentari ed agroindustriali. Ricerca, sviluppo e trasferimento di tecnologie, processi innovativi e strumenti integrati per l'analisi, la tutela, la valorizzazione e per la gestione sostenibile degli agro ecosistemi; Analisi di impatti dei sistemi produttivi ed energetici sugli agro-ecosistemi e sulla biodiversità; Sistemi di adattamento ai cambiamenti ambientali e climatici per le diverse filiere agro-alimentari. Ricerca, sviluppo e trasferimento di tecnologie nei settori della: genomica, citogenomica, metabolomica delle piante d'interesse agrario, biotecnologie microbiche e microalgali, ingegneria metabolica e proteica; Biodiversità microbica e vegetale, breeding tradizionale e "in vitro" di nuove varietà vegetali, stress biotici ed abiotici. Sviluppo di Metodi e Materiali di Riferimento (RM) per la qualità delle misure chimiche e biologiche e per la qualificazione e certificazione di processi e prodotti. Dipendenti: 81 Staff 8 Amminitrativi 10 Assistenti di ricerca 15 borsisti (Dottorato e Post Doc) 5 ricercatori dal settore privato
4 KBBE : Bio-Economy Promotion BIO-ImpAct : Promoting the understanding of challenges, opportunities and impacts of the Bio- Economy KBBE : Communication of research results COMMA: Communication of agricultural, food, fisheries and biotechnology research results MED Programme AXIS 1:Strengthening innovation capacities SINERGIE: Increasing energy performance by transfer innovation to the agro-food SMEs of the Mediterranean areas KBBE Food Factory of the Future Design Study FOODMANUFUTURE: Conceptual design of a Food Manufacturing Research Infrastructure to boost up innovation in Food Industry
5 COLLABORAZIONE CTTT SMES TASK FORCE CONSULTA DELLE ALLEANZE /PIATTAFORME TECNOLOGICHE ITALIANE-MIUR R&D EXPERT GROUP SCIENCE EXPERT GROUP EUREKA EURAGRI /MIPAAF COORDINAMENTO DELLE PIATTAFORME TECHNOLOGICHE ITALIANE KBBE
6 SOLUZIONI TECNOLOGICHE INNOVATIVE VALORIZZAZIONE di scarti industria agro-alimentare nel rispetto della sostenibilità con brevetto ENEA
7 IMPATTO DEL SETTORE OLIVICOLO IN ITALIA frantoi distribuiti sul territorio nazionale Produzione olio extra vergine: ton/a Valore medio olio extra vergine = 2,0-2,5 /L Le Acque di Vegetazione e le sanse sono i reflui dell industria olearia Acque di Vegetazione stimate in 9 milioni di ton/anno Carico inquinante = 25 milioni di persone Lo spargimento al suolo nel medio-lungo periodo provoca l impoverimento dei suoli e la contaminazione delle falde acquifere. Normative vigenti (Legge n.574, 11/11/96) DL. 152 DEL 2006
8 COMPOSIZIONE CHIMICA DELLE ACQUE DI VEGETAZIONE Il loro carico inquinante è legato all elevato contenuto di sostanze organiche zuccheri, pectine, grassi, sostanze azotate, polialcoli, poliacidi, fosforo, potassio, magnesio (molecole con spiccate proprietà antimicrobiche e fitotossiche). 2,5 % 49,0% (POLIFENOLI più solubili in acqua)
9 FILTRAZIONE MEDIANTE TECNOLOGIE DI MEMBRANA Perpendicolare Tangenziale Processi di filtrazione a confronto
10 FASI DEL PROCESSO DI TRATTAMENTO PRETRATTAMENTO ENZIMATICO IL PROCESSO A MEMBRANA MF UF NF OI A.V. 100% 68% Acqua ph acido Enzimi pectolitici 7% A B C D PRODOTTI SEMILAVORATI A B C D
11 IL FRAZIONAMENTO DELLE ACQUE DI VEGETAZIONE GENERA PRODOTTI UTILI A.V. CMF PMF CUF PUF CNF PNF COI POI 100% 9% 8% 8% 7% 68 %
12 I PRODOTTI MF UF NF OI SETTORI D INTERESSE 1 Concentrato di MF Ricco in proteine fibre zuccheri sali minerali Alimentare, Biogas 2 Concentrato di UF Zuccheri fibre sali Alimentare, Biogas 3 Concentrato di NF Ricco di polifenoli ad alto peso molecolare e zuccheri Alimentare, Cosmetico, Farmaceutico 4 Concentrato OI Ricco in ortodifenoli (idrossitirosolo) Alimentare, Cosmetico, Farmaceutico 5 Permeato di OI Acqua vegetale purissima, STERILE IPOSALINA Cosmetico, Bibite
13 IL PROCESSO COMPLETO 20 kw/h Energia L A.V. 170 kg 1-2 kg 680 L Anaerobico Concime organico Polifenoli Acqua vegetale
14 POLIFENOLI RICAVATI DAL PROCESSO Dai processi di lavorazione olearia si ottengono composti ad elevata attività antiossidante e di protezione nei confronti di radicali liberi arricchiti in idrossitirosolo e derivati. L idrossitirosolo è un potente anti-ossidante e cardioprotettivo ed è il composto a maggiore attività funzionale presente nell olio extravergine di oliva. FITOTERAPICO COSMETICO ALIMENTARE Integratori con funzioni protettrici per il sistema cardiocircolatorio e nei processi antinfiammatori Creme viso-corpo Prodotti per capelli Sieri antirughe per il viso Novel and functional food Active drinks Enriched functional-oils
15 POTERE ANTIOSSIDANTE dell IDROSSITIROSOLO
16 I PUNTI DI FORZA Originalità scientifica a livello mondiale, Brevetto Enea-Verdiana W Nessun solvente organico o prodotto chimico nel processo Eliminazione definitiva del carico inquinante e produzione di energia verde Produzione di fertilizzanti organici, acqua ultrapura per uso alimentare Prodotti per integratori alimentari, novel food, nutraceutici, cosmetici Processo coerente con il controllo, garanzia, tracciabilità della filiera produttiva dell olio, IGP, DOC, Biologico Impiego di tecnologie di membrana innovative definite Best Available Technologies -BAT
17 UTILIZZO COMMERCIALE DEL BREVETTO ENEA W Dr. Massimo Pizzichini, Dr. Claudio Russo UTENZA GENELAB Industria olearia Costruzione Impianto Prodotti Progetto tailor made Concessione licenza Progettazione Costruttore Collaudo-Start up-gestione Formazione professionale Impresa Impianti Mercato
18 IMPIANTO A 4 STADI PER ACQUE DI VEGETAZIONE. ACQUE DI VEGETAZIONE PROVENIENTI DALLA COOP. FRANTOIO SANTA BARBARA DI SCANDRIGLIA
19 UTILIZZO DI RISORSE OLIVICOLE COME MODELLO SVILUPPO SOSTENIBILE Potature Nocciolino Combustione Energia verde Sanse Acque di vegetazione Processi di estrazione Novel foods Foglie Acqua purificata Estratti bioattivi Acque di lavaggio Riutilizzo Integratori
20 CONCLUSIONI Pollution (e.g., CO 2, toxic chemical compost) Conventional Technologies Green technologies and methodologies for Bioeconomy Economic Development
21 ENEA in Agro-industry Grazie per l attenzione!
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