Valutazione mediante analisi delle cinetiche di estrazione dell’effetto degli ultrasuoni sulla resa della tecnica SoLVE (Solid-Liquid multivariable extractor) per il recupero di polifenoli da sansa

Abstract

I polifenoli costituiscono un’ampia classe di composti bioattivi in grado di prevenire gravi malattie cardiovascolari e neurodegenerative. Essi abbondano nelle bucce di oliva, uva, foglie di thè; sostanze spesso considerate rifiuti nell’industria alimentare. Numerose ricerche si sono adoperate per individuare la metodologia migliore di estrazione di tali composti dalla matrice utilizzando tecniche convenzionali e innovative. Questo elaborato si propone di valutare la qualità dell’estratto di polifenoli da sansa di oliva ottenuto tramite una tecnica di estrazione non convenzionale denominata SoLVE. A tale scopo, sono state condotte molteplici estrazioni al variare della temperatura. È stata posta particolare attenzione sull’effetto che generano gli ultrasuoni sull’efficacia dell’estrazione, alla luce di diverse evidenze scientifiche che illustrano i fenomeni fisici che si manifestano a livello microscopico. L’estratto è stato analizzato facendo riferimento a protocolli che permettono di determinare la qualità del potere antiossidante dei polifenoli e la quantità di questi ultimi all’interno dell’estratto tramite i saggi spettrofotometrici ABTS e Folin-Ciocalteu, valutando inoltre la selettiva del processo tramite la determinazione del residuo secco dell’estratto. Inoltre, si è ricercato il modello cinetico che governava l’estrazione, informazione importante nel caso in cui si volesse pensare di effettuare modifiche all’impianto quali implementazione industriale o allungare i tempi di estrazione. Dall’elaborazione dei risultati ottenuti, è emersa l’efficacia e l’aumento della resa di estrazione nei casi in cui sono stati utilizzati gli ultrasuoni. Rimane comunque da considerare l’impatto economico che essi provocano sui costi di impianto e di gestione, i quali potrebbero rendere non conveniente il loro utilizzo su larga scala.

Polyphenols constitute a large class of bioactive compounds capable of preventing serious cardiovascular and neurodegenerative diseases. They are abundant in the skins of olives, grapes, and tea leaves; substances often considered waste in the food industry. Numerous studies have been conducted to identify the best methodology for extracting these compounds from the matrix using both conventional and innovative techniques. This work aims to evaluate the quality of polyphenol extract from olive pomace obtained through a non-conventional extraction technique called SoLVE. To this end, multiple extractions were conducted by varying the temperature. Particular attention was given to the effect of ultrasound on the extraction efficiency, in light of various scientific findings illustrating the physical phenomena occurring at the microscopic level. The extract was analyzed using protocols that allow the determination of the antioxidant power quality of the polyphenols and their quantity within the extract through ABTS and Folin-Ciocalteu spectrophotometric assays, while also evaluating the selectivity of the process by determining the dry residue of the extract. Furthermore, the kinetic model governing the extraction was investigated, which is important if one intends to consider modifications to the system such as industrial implementation or extending the extraction times. The processing of the obtained results revealed the effectiveness and increased yield of extraction in cases where ultrasound was used. However, it remains necessary to consider the economic impact they have on plant and operational costs, which could make their use on a large scale not feasible.