Tecnologie a Membrana per l'Ottenimento di Frazioni Arricchite di Fitoterapici

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P r e m e s s a
A c que di ve ge t a z i one ( A V ) è i l t e r m i ne c on c ui ve ng ono de f i ni t e l e a c que r e f l ue
de r i va nt i da l l a l a vor a z i one de l l ' ol i o di ol i va . S ono c os t i t ui t e da l l ' a c qua c ont e nut a ne l l a
dr upa , da l l e a c que di l a va ggi o e da que l l e di pr oc e s s o . T a l i s ot t opr odot t i c os t i t ui s c ono
un s e r i o pr obl e m a da l punt o di vi s t a de l l ’ i m pa t t o a m bi e nt a l e .
F i no a d og gi s ono s t a t i pr opos t i va r i pr oc e s s i di de pur a z i one e / o s m a l t i m e nt o de l l e
a c que di ve ge t a z i one ba s a t i s u m e t odi f i s i c i , c hi m i c o- f i s i c i , bi ol og i c i o s ul l a
c om bi na z i one di e s s i m i r a t i a r i dur r e e c ont e ne r e l ’ i m pa t t o a m bi e nt a l e l e ga t o a que s t o
t i po di r e f l ui .
L ’ i nqui na m e nt o a m bi e nt a l e di que s t e a c que è pr i nc i pa l m e nt e l e g a t o a l l e a l t e
c onc e nt r a z i oni di c om pos t i bi of e nol i c i , c on s pi c c a t e pr opr i e t à a nt i m i c r obi c he e
f i t ot os s i c he , r e s i s t e nt i a d un c e r t o t i po di de gr a da z i one bi ol og i c a , i n pa r t i c ol a r e di t i po
a e r obi c o.
T a l i c om pos t i , pur e s s e ndo i nqui na nt i pe r l ’ a m bi e nt e , pos s i e dono a nc he un pot e nz i a l e
e f f e t t o pos i t i vo s ul l a s a l ut e um a na . N e l l e a c que di ve ge t a z i one s ono i nf a t t i pr e s e nt i i n
g r a ndi qua nt i t à m ol e c ol e da l l ’ e l e va t o va l or e bi ol og i c o qua l i l e s os t a nz e pol i f e nol i c he
c on s pi c c a t e pr opr i e t à a nt i os s i da nt i e d i n pa r t i c ol a r e c on e f f e t t i c a r di opr ot e t t i vi ,
a nt i nf i a m m a t or i , a nt i c a nc r o, s t i m ol a nt i de l s i s t e m a i m m uni t a r i o, e t c ... D i c ons e gue nz a
i l l or o r e c upe r o è di g r a nde i nt e r e s s e pe r a ppl i c a z i oni ne l s e t t or e a l i m e nt a r e e
f a r m a c e ut i c o.
L ’ obi e t t i vo di que s t o l a vor o di t e s i è s t a t o que l l o di va l ut a r e l e pot e nz i a l i t à di
m e m br a ne di pol i m e r i c he c a pi l l a r i e m e m br a ne c e r a m i c he t ubol a r i , ne l r e c upe r o de i
pol i f e nol i da l l e a c que di ve ge t a z i one di f r a nt oi ol e a r i .
N e l C a pi t ol o 1 s ono s t a t e a na l i z z a t e l e pr obl e m a t i c he de l l e a c que di ve ge t a z i one , l a
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l or o c om pos i z i one e l e pr opr i e t à di s os t a nz e a d a l t o va l or e a ggi unt o i n e s s e pr e s e nt i
c om e i pol i f e nol i .
N e l C a pi t ol o 2 è r i por t a t a una s i nt e s i de i pr oc e s s i a m e m br a na c on pa r t i c ol a r e
r i f e r i m e nt o a l l e ope r a z i oni ut i l i z z a t e pe r i l t r a t t a m e nt o de l l e a c que di ve ge t a z i one
uni t a m e nt e a d a l c une pr obl e m a t i c he t i pi c he di t a l i ope r a z i oni c om e i l f e nom e no de l l a
pol a r i z z a z i one pe r c onc e nt r a z i one e i l f oul i ng e r e l a t i vi m e t odi di r i pr i s t i no de l l a
pe r f or m a nc e de l l e m e m br a ne .
I l C a pi t ol o 3 de s c r i ve i m a t e r i a l i e d i m e t odi ut i l i z z a t i ne l l ’ a m bi t o de l pr e s e nt e l a vor o
di t e s i .
N e l C a pi t ol o 4 s ono r i por t a t i i r i s ul t a t i r e l a t i vi a i pr oc e s s i a m e m br a na i m pi e g a t i . I n
pa r t i c ol a r e i r i s ul t a t i r e l a t i vi a M i c r of i l t r a z i one ( M F ) , U l t r a f i l t r a z i one ( U F ) ,
N a nof i l t r a z i one ( N F ) . I n ol t r e , pe r c i a s c uno di que s t i pr oc e s s i è r i por t a t a l a
c a r a t t e r i z z a z i one i n t e r m i ni di pol i f e nol i , pe c t i ne e s ol i di t ot a l i s os pe s i e di s c i ol t i
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C a p i t o l o 1
A c q u e d i v e g e t a z i o n e
1.1 L e ac q u e d i ve ge t az i on i ( A V )
O gni f r a nt oi o, ol t r e a l l ’ ol i o, pr oduc e a l c uni r e s i dui :
- - A c q u e d i ve ge t az i on e , de r i va no da l l a f a s e de l l a s pr e m i t ur a de l l a pa s t a , s ono
c os t i t ui t e da l l ’ a c qua c ont e nut a ne l f r ut t o e da que l l a c he può e s s e r e a ggi unt a dur a nt e
l a l a vor a z i one . S i pr e s e nt a no di c ol or e m a r r one r os s a s t r o, qua ndo s ono f r e s c he ,
oppur e di c ol or e s c ur o qua s i ne r o e c on f or t e odor e di ol i o
- - A c q u e r e f l u e d i l avaggi o , c ons i s t ono ne i r e f l ui de l l a va ggi o de l l e ol i ve , c he , pr i m a
de l l a f r a ngi t ur a ve ngono pul i t e . Q ue s t i r e f l ui s i pr e s e nt a no di c ol or e g r i gi a s t r o,
c ont e ngono i n pr e va l e nz a s a bbi a o g r a ne l l i di t e r r e no e s por c o i n g e ne r a l e . T a l vol t a
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s ul l a s upe r f i c i e de l l a va s c a di r a c c ol t a di que s t i r e f l ui è vi s i bi l e un a l one unt uos o
dovut e a l l e dr upe pi ù m a t ur e c he a pr e ndos i r i l a s c i a no l e s os t a nz e ol e os e
S an s e , r a ppr e s e nt a no l a r e s t a de l l e ol i ve dopo l a s pr e m i t ur a , c i o è l a pa r t e f i br os a de l
f r ut t o e d i noc c i ol i f r a m m e nt a t i , ol t r e a d una c e r t a qua nt i t à di a c qua c he r e s t a
“ i m pr i g i ona t a ” ne l l a m a s s a .
L e a c que di ve ge t a z i one r a ppr e s e nt a no og gi i l ve r o i nc ubo pe r l ’ a m bi e nt e . L e a c que di
ve ge t a z i oni ha nno una dom a nda c hi m i c a di os s i g e no ( C O D ) f i no a 220g / L e d una
dom a nda bi oc hi m i c a di os s i g e no ( B O D ) f i no a 100g / L . L e c a r a t t e r i s t i c he de l l e a c que
di ve ge t a z i oni s ono va r i a bi l i , di pe nde ndo s u m ol t i f a t t or i c om e m ot odo d’ e s t r a z i one ,
t i po e m a t ur i t à de l l e ol i ve , r e gi oni d’ or i g i ne , c ondi z i one de l c l i m a e m e t odo di
c ol t i va z i one a s s oc i a t o. T r a nne i l s uo a l t o c ont e nut o or ga ni c o, l e a c que di ve ge t a z i oni
c ont e ngono t a nt e s os t a nz e r e c a l c i t r a nt i c om e t a nni ni e l i g ni ne ( l or o da nno a d a c que di
ve ge t a z i oni di un c ol or e de ns o) , m a c ont e ngono t a nt i f e nol i e d a c i di g r a s s i a c a t e na
l ung a c he s ono t os s i c i pe r m i c r or ga ni s m i e t e r r a . I c om pos t i f e nol i c i pr e s e nt i ne l l e
a c que di ve g e t a z i oni s ono i f e nol i s e m pl i c i , f l a vonoi di e pol i f e nol i de r i va t i da l l a
pol i m e r i z z a z i one de i f e nol i s e m pl i c i . L a c onc e nt r a z i one de i c om pos t i f e nol i c i ne l l e
A V va r i a not e vol m e nt e da 0,5 a 24g / L . I l c ont e nut o a l t o de l l e s os t a nz e r e c a l c i t r a nt i e
l a t os s i c i t à r e nde di f f i c i l e i l t r a t t a m e nt o de l l e A V .
1.2 C om p os i z i on e d e l l e ac q u e d i ve ge t az i on e
L e A V s ono l i qui di a c i di c on e l e va t a c onduc i bi l i t à e l e t t r i c a c os t i t ui t i i n m e di a
da l l ’ 83,4% di a c qua , da l l ’ 1,8% di s a l i i nor g a ni c i e da l 14,8% di c om pos t i or g a ni c i . L a
c om pos i z i one de l l e A V di pe nde da di ve r s i f a t t or i c om e i l t i po di c ol t i va z i one , i l c l i m a
e i l pr oc e s s o di e s t r a z i one de l l ’ ol i o ( R us s o, 2007) .
L e s os t a nz e or g a ni c he e i s a l i m i ne r a l i , pr e s e nt i s i a i n s ol uz i one c he i n s os pe ns i one ,
c os t i t ui s c ono dopo l ’ e va por a z i one de l l ’ a c qua i l r e s i duo s e c c o. T a l e r e s i duo, va r i a bi l e
da l 5% a l 25% , è r a ppr e s e nt a t o pe r l ’ 80- 90% da s os t a nz a or g a ni c a e pe r i l 10- 20% da
m a t e r i a l e i nor g a ni c o ( pr i nc i pa l m e nt e pot a s s i o) .
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L a T a be l l a 1 m os t r a l a c om pos i z i one pe r c e nt ua l e de l l e A V pr ove ni e nt i da i m pi a nt i
t r a di z i ona l i e c ont i nui ( C i a nc a bi l l a e t al ., 2004) .
T a b e l l a 1 C a r a t t e r i s t i c h e c h i m i c o - f i s i c h e d e l l e a c q u e d i v e g e t a z i o n e p r o v e n i e n t i d a d u e p r o c e s s i d i
e s t r a z i o n e d e l l ’ o l i o
P a r a m e t r i P r o c e s s o c o n t i n u o a
c e n t r i f u g a z i o n e
P r o c e s s o d i s c o n t i n u o a
p r e s s a t u r a
M i n i m o M e d i o M a s s i m o M i n i m o M e d i o M a s s i m o
p H 5 . 1 5 . 4 5 . 8 4 . 7 5 . 4 5 . 5
A c q u a ( % ) 7 9 . 8 5 8 6 . 4 9 1 . 7 9 0 . 4 9 3 . 5 9 6 . 5
C o m p o s t i O r g a n i c i ( % ) 7 . 2 2 1 2 1 8 . 3 2 . 6 5 . 2 8
S o s t a n z e G r a s s e ( % ) 0 . 0 2 0 . 5 1 0 . 5 1 . 3 2 . 3
S o s t a n z e A z o t a t e ( % ) 1 . 2 1 . 8 2 . 4 0 . 1 7 0 . 3 0 . 4
Z u c c h e r i ( % ) 2 4 . 5 8 0 . 5 1 . 5 2 . 6
A c i d i O r g a n i c i ( % ) 0 . 5 0 . 9 1 . 5 - t r a c c e -
P o l i a l c o l i ( % ) 1 1 . 1 1 . 5 0 . 9 1 . 1 1 . 4
P e c t i n e , m u c i l l a g i n i , t a n n i n i ( % ) 1 . 3 1 . 5 1 . 7 0 . 2 3 0 . 3 7 0 . 5
G l u c o s i d i - t r a c c e - - t r a c c e -
P o l i f e n o l i ( % ) 1 . 2 1 . 7 2 . 4 0 . 3 0 . 6 3 0 . 8
S o s t a n z e m i n e r a l i 1 1 . 5 1 . 7 0 . 2 0 . 4 0 . 5
P 2 O 5 ( % ) 0 . 1 4 0 . 2 1 0 . 2 3 0 . 0 3 0 . 0 6 0 . 0 7
C O 2 ( % ) 0 . 2 0 . 3 0 . 3 5 0 . 0 4 0 . 0 8 0 . 1
S O 3 , S i O 2 , F e O , M g O ( % ) 0 . 0 6 0 . 0 9 0 . 1 t r a c c e 0 . 0 2 0 . 0 3
C a O ( % ) 0 . 0 6 0 . 0 9 0 . 0 1 0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0 3
K 2 O ( % ) 0 . 4 7 0 . 7 1 0 . 8 1 0 . 1 1 0 . 1 9 0 . 2 4
N a 2 O ( % ) 0 . 0 7 0 . 1 0 . 1 1 0 . 0 1 0 . 0 3 0 . 0 3
S o l i d i s o s p e s i / % ) 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 5 0 . 7 0 . 9 1 . 1
C O D ( g / l ) 5 4 . 1 2 0 8 3 1 8 2 8 . 9 4 9 . 5 7 9 . 1
B O D 5 ( g / l ) 1 9 . 2 9 0 . 2 1 3 4 . 8 1 7 2 8 . 7 4 1 . 2
L e A V ha nno un c ol or e c he va da l r os s o a l ne r o, s e c ondo l o s t a t o di de gr a da z i one de i