Spreco di olive visto come risorsa rinnovabile per la produzione di biotensioattivo

La regione mediterranea, tra cui Spagna, Italia, Grecia e Tunisia, produce la stragrande maggioranza dell'olio d'oliva mondiale, che di conseguenza genera grandi quantità di rifiuti inquinati durante il processo di produzione.

I ricercatori sono attivamente alla ricerca di strategie per ridurre le grandi quantità di sottoprodotto dell'oliveto che sono sia sostenibili dal punto di vista ambientale che economico. La Spagna, in quanto principale produttore di olio d'oliva, ha concentrato in particolare gli sforzi per ridurre questo onere per i rifiuti e il suo impatto sull'ambiente.
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Durante la fase di estrazione, una pasta nota come alpeorujo o si producono scarti di frantoio (OMW). Questo rifiuto solido è una ricca fonte di polifenoli che presentano attività antimicrobica e quindi inibiscono l'ulteriore riciclaggio biologico. Attualmente, l'alpeorujo viene utilizzato per la produzione di energia che non è produttiva o economica.

Alpeorujo ha anche elevate quantità di materiale lignocellulosico, olio residuo e minerali adatti come fonte di carbonio per la crescita dei batteri.

I biosurfattanti (BS) sono molecole biologiche e biodegradabili di superficie attiva prodotte attraverso la fermentazione in varie strutture chimiche come glicolipidi, acidi grassi e fosfolipidi. Sono anche alternative superiori ai tensioattivi sintetici grazie alla stabilità e alle prestazioni ottimali in condizioni ambientali estreme.

L'uso di questi composti nelle industrie di condizionamento del suolo, alimentare, farmaceutico e farmaceutico ha ulteriormente aggiunto un valore infinito come sostituto ecologicamente sostenibile dei tensioattivi prodotti chimicamente.

Tuttavia, gli elevati costi di sviluppo rappresentano un inconveniente per la produzione industriale su larga scala di biosurfattanti ed è necessaria una notevole ottimizzazione dei processi per garantire la sostenibilità economica.

Una strategia impiegata dall'agricoltura e dalle industrie alimentari consiste nell'utilizzare prodotti di scarto come oli usati, acidi grassi e glicerolo come fonte di carbonio mediante fermentazione per ridurre i costi di produzione associati.

Questa idea ha portato un gruppo collaborativo di ricercatori spagnoli e irlandesi all'uso innovativo di alpeorujo ricco di carbonio nella produzione di biosurfattanti attraverso substrati di fermentazione, specie batteriche Pseudomonas aeruginosa e Bacillus subtilis.

In una svolta rivoluzionaria, gli stessi gruppi di ricerca hanno dimostrato che il pretrattamento di idrolisi dell'OMW ha aumentato significativamente la biodisponibilità degli zuccheri presenti in alpeorujo con conseguente miglioramento marcato nella produzione di biosurfattanti.

Gli scienziati hanno scoperto che rispetto al pretrattamento con acido o enzimatico acido, la massima resa di tensioattivo è stata prodotta dal pretrattamento enzimatico con idrolisi del sottoprodotto di scarto.

Il gruppo ha anche dimostrato che l'uso di OMW come unica fonte di carbonio è simile a quello del glucosio per la produzione di biosurfattanti, indicando una produzione di BS su larga scala ottenibile a un costo inferiore e un substrato più efficiente.

Inoltre, la produzione di biosurfattanti non solo è stata migliorata in modo significativo con una maggiore concentrazione di OMW, ma c'è stata anche una svolta più rapida con il processo di pretrattamento idrolizzato.

Gli scienziati hanno concluso che "un adeguato pretrattamento di idrolisi è un fattore chiave per una potenziale produzione industriale di biosurfattante da OMW. "

I ricercatori hanno notato che "mentre molti residui agroindustriali richiedono un qualche tipo di pretrattamento fisico prima della fase di idrolisi, l'OMW è già macinato, quindi il suo utilizzo eviterà questa fase ad alta intensità energetica. Ciò conferisce un grande vantaggio rispetto ad altri rifiuti agroindustriali lignocellulosici in uno sviluppo futuro di un processo di produzione BS conveniente. "

• Ramirez, Ignacio Moya, et al. "Produzione di ramnolipidi e surfattina da rifiuti di frantoio come unica fonte di carbonio. ”Bioresource technology 198 (2015): 231 - 236


• Ramirez, Ignacio Moya, et al. "Idrolisi dei rifiuti del frantoio per migliorare la produzione di ramnolipidi e surfattina. ”Bioresource technology 205 (2016): 1 - 6