RICERCA E SVILUPPO

Al passo con i tempi

Progetto di Ricerca – F.P.T.T

Il progetto “OTTENIMENTO FARINE PROTEICHE DA FRAZIONI ALIMENTARI NON UTILIZZATE DELLA FILIERA DELLE TROTE DEL TRENTINO” (F.P.T.T) si propone di valorizzare le frazioni alimentari sotto-utilizzate provenienti dalla filiera delle trote nel Trentino. Attraverso metodologie avanzate, l’obiettivo principale è ottenere farine proteiche di alta qualità. La relazione tecnica finale documenta le fasi chiave del progetto, evidenziando i risultati ottenuti, le sfide affrontate e le implicazioni pratiche. La ricerca sottolinea l’importanza di sfruttare in modo sostenibile le risorse alimentari, contribuendo alla diversificazione delle fonti proteiche e promuovendo la sostenibilità nella produzione alimentare.

Risultati

L’OR1 ha focalizzato la propria attività sulla preparazione di circa 1700 kg di prodotto, suddiviso in teste, lische e frattaglie, inviati a laboratori specializzati in Olanda e Germania. I sottoprodotti sono stati congelati per preservarne la qualità e inviati per successive lavorazioni. Una modellazione del processo è stata eseguita per definire dinamicamente flussi, temperature e pressioni operative. La macinatura iniziale è stata cruciale per bilanciare resa in olio e limiti operativi, seguita da un riscaldamento a 90°C e, a seconda del sottoprodotto, da un trattamento enzimatico. Il prodotto è stato separato in frazioni acquosa, olio e pasta proteica attraverso un separatore trifase.
Successivamente, la pasta proteica è stata inviata a un secondo laboratorio per la rimozione dell’umidità tramite essicazione flash a mulino, con la suddivisione in lotti con diverse condizioni operative.
I risultati dell’OR1 includono un olio di pesce pulito a basso tenore di acidi grassi liberi e perossidi, insieme a una farina di pesce/FPC con ridotta umidità e tenore di grassi. Le condizioni operative ottimali e le rese operative di ogni fase sono state determinate, fornendo una base solida per il proseguimento del progetto.

Esempi dei risultati ottenuti:

  • Feed: 76 kg/h, Inlet temperature: 170°C.
  • Final moisture: 4.46% WB. Dv(50): 122 mμ.
Feed feed capacity l/h 330
temperature °C 85
light phase Vol.% 20
solids         Vol.% 45
Heavy phase

discharge

discharge capacity l/h 230
discharge pressure            bar 0
light phase Vol.% 0
emulsion Vol.% 0
solids        Vol.% 1
ds % w/w 8,7
Fat (based on ds) % w/w 3,4
Ash % w/w 8,1
Protein (on DS) % w/w 93,6
Light phase

discharge

  discharge capacity     l/h
Oil phase Vol.% 100
heavy phase Vol.% 0
solids       Vol.%
water (K. Fischer) % w/w 0,12
FFA % w/w 2,55
Solids discharge ds % w/w 40,1
Fat (based on ds) % w/w 11,5

OR2

Nel corso di questo studio, sono stati analizzati vari lotti di farina di pesce ottenuta al fine di valutarne le caratteristiche di stabilità e la degradazione durante il processo. Le analisi sono state condotte su diversi parametri, tra cui il contenuto in macronutrienti (lipidi, proteine, ceneri, umidità), indicatori di degradazione (perossidi) e accettabilità organolettica.
La farina è stata arricchita con antiossidanti naturali estratti dall’oliva e dal rosmarino, con risultati positivi nel prolungare la shelf-life del prodotto.
Il lavoro ha coinvolto anche collaborazioni con Alimenta in Oncology, studiando specifici utilizzi delle proteine della trota nell’alimentazione del paziente oncologico. La collaborazione ha portato alla definizione di ricette base per alimenti arricchiti in proteine, come pancake proteici e brodi di pesce.
Inoltre, sono state condotte analisi di accettabilità organolettica e di durata su farine de-grassate, sia con CO2 supercritica sia con solventi, al fine di fornire indicazioni utili sulle modalità di trattamento più efficaci.
I risultati ottenuti hanno permesso di definire la stabilità della farina nel tempo e di identificare i trattamenti necessari per mantenerla stabile, compresi i livelli di umidità residua, il tenore di grassi e la tipologia di antiossidanti da utilizzare.

OR3

Il campione di farina di trota è stato fornito da Astro e conservato in un armadio, al riparo dalla luce. Mediante essiccazione in forno a 105 °C per una notte, è stato verificato che la farina ha un tenore di umidità del 6.9% circa.
La prova di estrazione dei grassi tramite CO2 supercritica è stata effettuata in un impianto di laboratorio. La CO2 viene alimentata da una bombola in fase liquida, raffreddata mediante un circuito frigorifero e compressa mediante una pompa per liquidi fino a 300 bar. Viene quindi inviata all’estrattore, costituito da un tubo cilindrico in acciaio mantenuto da una resistenza elettrica alla temperatura specificata, ossia 60 °C. L’estrattore viene riempito con una quantità controllata di farina di pesce e la CO2 scorre con un flusso a pistone attraverso il letto fisso di farina, asportandone il contenuto lipidico. Quindi, essa esce dal reattore e arriva ad un imbuto filtrante, riscaldato esternamente con una resistenza elettrica e a contatto con l’ambiente; tornando in fase gassosa, la CO2 si separa dall’olio, che cola dalle pareti dell’imbuto e viene raccolto in un becher di vetro collocato su una bilancia. In questo modo, è possibile tenere traccia della massa di olio estratto durante il tempo della prova. Un flussimetro fornisce la lettura della massa di CO2 alimentata, consentendo di verificare la portata di CO2 utilizzata. Quando la massa di olio raccolto non incrementa più, la prova viene interrotta. Al termine della prova, vengono pesati sia l’estrattore con la farina al suo interno sia l’olio estratto; la prima misura è più affidabile per il calcolo della resa, in quanto parte dell’olio rimane adeso alle pareti dell’imbuto estrattore e quindi la massa dell’olio estratto è sottostimata.
Scelta delle condizioni operative. Per la scelta della portata di CO2, ci siamo basati sull’equazione di del Valle e Aguilera (doi.org/10.1021/ie00080a036), che fornisce la solubilità di olii in CO2 supercritica in funzione delle condizioni operative. A 300 bar e 60 °C, questa risulta essere di circa 11.3 g olio/kgCO2. Ipotizzando che la farina abbia un tenore di olio pari a circa il 10%, e quindi che debbano essere estratti circa 5 g di olio, sarebbero necessari circa 442 g di CO2. Se si ipotizza che la CO2 esca dall’estrattore satura di olio, con una portata di 20 g/min l’estrazione può essere completata in circa 22 minuti