Nel presente caso studio vedremo la caratterizzazione delle acque industriali di scarto provenienti da un processo di sbollentatura (blanching) in cui i legumi vengono sottoposti, durante il ciclo produttivo di zuppe, per individuare le potenzialità di riutilizzo e valorizzazione delle acque stesse.
Il progetto si colloca perfettamente in un contesto di modello circolare e green economy. Il duplice intento, da parte delle aziende, oggi, è fornire processi e prodotti eco-sostenibili e trarne vantaggi in termini di produttività e riduzione dei costi dovuti allo smaltimento dei propri scarti.
Situazione di Partenza e Obiettivo Finale
Il progetto è stato commissionato ad I.T.P. da una multinazionale di grande rilievo nel settore agroalimentare.
Ciò a conferma del forte interesse e della crescente sensibilizzazione delle realtà industriali nei confronti di temi quali: eco-sostenibilità, salvaguardia dell’ambiente e riduzione dei prodotti di scarto.
Il cliente ha richiesto uno studio volto alla valorizzazione delle acque di scarto provenienti dai loro processi di blanching sui fagioli secchi, fase che precede l’inscatolamento e la loro successiva sterilizzazione.
Il nostro lavoro si è basato essenzialmente sulla caratterizzazione chimico-fisica di acque di blanching a diversa concentrazione di solidi disciolti, e sull’individuazione delle loro potenzialità come substrati fermentativi.
Gli obiettivi sono stati:
- determinare le proprietà funzionali delle acque di blanching fornite, in vista di un potenziale riutilizzo come additivi emulsionanti e antiossidanti;
- verificare la possibilità di potenziare ulteriormente tali caratteristiche mediante un processo di fermentazione lattica.
Strategia Adottata
Sono state sottoposte ad analisi chimico-fisiche tre diverse tipologie di acque di blanching, spillate in tre momenti differenti del processo, al fine di determinare il profilo nutrizionale e funzionale, in particolare:
- Determinazione del contenuto di proteine totali;
- Determinazione della concentrazione di zuccheri semplici (glucosio, fruttosio, saccarosio) e oligosaccaridi;
- Determinazione del contenuto di amido;
- Determinazione del contenuto di polifenoli totali e flavonoidi (composti antiossidanti);
- Determinazione del contenuto di saponine (sostanze ad elevata capacità schiumogena ed emulsionante);
- Valutazione dell’attività antiossidante, emulsionante, e schiumogena.
Al termine della caratterizzazione preliminare, i campioni sono stati sottoposti ad un processo di fermentazione lattica di 24 ore. Abbiamo utilizzato un apparato di fermentazione batch dotato di un sistema di controllo della temperatura e di una sonda per la rilevazione del pH durante l’intero processo.
Il processo di fermentazione è stato caratterizzato in termini di:
- Valutazione della carica microbica;
- Andamento della produzione di acido lattico e del pH nel corso del processo;
È stato poi studiato l’impatto della fermentazione sulle principali proprietà funzionali già esaminate in precedenza, mediante una caratterizzazione chimico-fisica dei campioni fermentati analoga, al fine di valutare le potenzialità, come valida tecnologia di funzionalizzazione.
Risultati Ottenuti
Le acque di scarto esaminate, corrispondenti a tre diverse concentrazioni di solidi disciolti, si sono rivelate ottimi substrati di fermentazione, nonostante il basso contenuto di nutrienti (zuccheri semplici e amido).
In tutti i campioni, la fermentazione ha portato ad un incremento del contenuto di polifenoli totali e flavonoidi, con conseguente aumento della capacità antiossidante. Anche l’attività emulsionante e schiumogena e i relativi indici di stabilità sono risultati più elevati al termine del processo.
Inoltre, è risultato evidente, per il campione a più bassa concentrazione di solidi disciolti, una spinta attività proteolitica da parte del microrganismo, che ha portato ad un arricchimento della soluzione in peptidi semplici e aminoacidi e ad un conseguente miglioramento del profilo nutrizionale delle acque fermentate.
Conclusioni
L’obiettivo che ci siamo posti insieme al cliente, determinare le potenzialità delle acque di blanching, ai fini di una loro ri-valorizzazione ed inserimento in altre applicazioni produttive, è stato raggiunto in modo soddisfacente.
Il nostro team, sulla base delle conoscenze ed esperienze acquisite negli anni in tecniche analitiche e processi fermentativi, ha suggerito al cliente la possibilità concreta di considerare la fermentazione come efficace tecnologia di valorizzazione potendo, dunque, impiegare gli scarti come materia prima per l’ottenimento di ingredienti funzionali pre e postbiotici e/o la produzione di additivi emulsionanti e antiossidanti.
Infine, ciò di cui siamo orgogliosi, è la scelta del cliente, nei mesi successivi, che, ritenendo, valido il nostro suggerimento, ha avviato il progetto di realizzazione di un nuovo processo industriale, basato su quanto descritto in questo caso studio.
