V.i.v.e. Vino ed Innovazioni Vitivinicole Ecosostenibili Cantina Sociale La Guardiense 10 aprile 2015

Il Progetto ValorVitis: strategie di valorizzazione di sottoprodotti della filiera vitivinicola Giorgia SPIGNO Università Cattolica del Sacro Cuore Istituto di Enologia e Ingegneria Agro-Alimentare giorgia.spigno@unicatt.it Tel: 0523599181 17/09/2018

Il Progetto ValorVitis Valorizzazione dei sottoprodotti della filiera vitivinicola per la produzione di composti ad alto valore aggiunto Coordinatore Dr.ssa Giorgia Spigno (Prof. Dante Marco De Faveri ) Università degli Studi di Milano Università degli Studi di Torino Università degli Studi di Trento Università degli Studi di Scienze Gastronomiche Coordinatore Vera LAVELLI Giuseppe ZEPPA Luca FIORI Gabriella MORINI (Luisa TORRI) Dante M. DE FAVERI (Giorgia SPIGNO) Durata: 44 mesi (giugno 2011 - febbraio 2015) Budget totale del progetto: 1.339.000 € Finanziamento AGER, grant n° 2010-2222: 870.000 € www.valorvitis.com 17/09/2018

Gli obiettivi Sviluppo di strategie che: Possano essere facilmente implementate a livello industriale con un basso impatto ambientale Possano portare ad un utilizzo «integrale» dei sottoprodotti vitivinicoli Possano produrre ingredienti/additivi ad alto valore aggiunto con caratteristiche standard Possano produrre ingredienti/additivi ad alto valore aggiunto con un dimostrato ampio range di applicazioni alimentari e non alimentari 17/09/2018

Le Attività 17/09/2018

Impieghi dei sottoprodotti Sottoprodotto Impieghi attuali Impieghi alternativi / potenziali Raspi Spargimento su suolo; combustione; incenerimento; discarica; mangimistica; compost.   Substrato di fermentazione; recupero antiossidanti; rimozione di composti tossici (principalmente metalli); produzione carbone attivo; frazionamento lignocellulosico. Vinacce Distillazione, discarica; spargimento su suolo; incenerimento. Produzione farine per mangimistica o settore alimentare; recupero antiossidanti; coloranti naturali; substrato di fermentazione; compost; biomassa per produzione energia; frazionamento lignocellulosico. Vinaccioli Recupero di olio; combustione Recupero olio mediante estrazione con CO2 in fase supercritica; produzione farine, estratti fenolici ed estratti proteici per la stabilizzazione del vino. Fecce Distillazione, produzione di acido tartarico; coloranti; integratori nutrizionali; incenerimento; discarica; spargimento su suolo. Recupero antiossidanti e frazioni proteiche; substrato di fermentazione. Residui di filtrazione Produzione acido tartarico; discarica; spargimento su suolo; incenerimento; compost. Poco investigati 17/09/2018

Valorizzazione raspi RACCOLTA RASPI ESSICCAMENTO & MACINAZIONE Concentrato ricco in zuccheri e minerali LAVAGGIO Acqua di Lavaggio CONCENTRAZIONE Idrolizzato di emicellulose Concentrato ricco in zuccheri e antiossidanti IDROLISI ACIDA / AUTOIDROLISI CONCENTRAZIONE Idrolizzato con lignina PRECIPITAZIONE Lignina IDROLISI BASICA SBIANCAMENTO / ESSICCAMENTO Cellulosa Residuo solido 17/09/2018

Valorizzazione raspi, risultati Influenza significativa processo e cultivar sul frazionamento lignocellulosico Recupero dal 9 al 24 % (riferito a s.s. del raspo) di monosaccaridi (glucosio, fruttosio, e xilosio). Composti fenolici recuperabili sia dopo la fase di lavaggio sia dopo la fase d’idrolisi acida, ma con proprietà antiossidanti differenti fra le cultivar considerate. Recupero di idrolizzati acidi potenzialmente idonei per fermentazione Prove con lievito: Debaryomices nepalensis NCYC 1026 Valutazione crescita, utilizzo zuccheri, produzione etanolo Prove: crescita su YNB + idrolizzati (purificati o tal quali) Riferimento: crescita su YNB + zuccheri Risultati: migliori con idrolizzati non purificati 17/09/2018

Valorizzazione Vinacce: produzione estratti RACCOLTA VINACCE PRETRATTAMENTI Congelamento, Atmosfera modificata, Essiccamento, Liofilizzazione, Separazione semi/bucce, Macinazione ESTRAZIONE Convenzionale con solvente, con microonde, con ultrasuoni, sotto pressione, fase supercritica, enzimi Estratto liquido grezzo concentrato CONCENTRAZIONE Estratto in polvere grezzo ESSICCAMENTO / INCAPSULAMENTO Estratto liquido purificato concentrato PURIFICAZIONE Estratto in polvere purificato ESSICCAMENTO / INCAPSULAMENTO 17/09/2018

Estratti di vinacce (bucce): le attività Estrazione convenzionale con solvente Estrazione con Microonde Influenza Cultivar & Vendemmia Standardizzazione Stabilità Estratto Progetto ValorVitis Processi di Purificazione / frazionamento Incapsulamento per matrici lipidiche Incapsulamento per matrici acquose Applicazioni alimentari (gelato, biscotti, puree frutta) 17/09/2018

Estratti di vinacce: alcuni risultati 17/09/2018

Estratti di vinacce: alcuni risultati 17/09/2018

Estratti di vinacce: alcuni risultati Profilo fenolico influenzato più dalla varietà dell’uva che dell’anno di vendemmia che può influenzare le rese. Influenza della varietà maggiore anche del processo di fermentazione che riduce il contenuto in zuccheri. Potere antiossidante: influenza dell’anno di vendemmia e della varietà diverso a seconda del test impiegato. Aspetti di standardizzazione 17/09/2018

Estratti di vinacce: influenza distillazione 17/09/2018

Estratti di vinacce: influenza distillazione 17/09/2018

Estratti di vinacce: purificazione Prove in batch su estratti di Barbera e Pinot Resine adsorbenti (Amberlite) 17/09/2018

Estratti di vinacce: purificazione Prove in batch su estratti di Barbera e Pinot Resine adsorbenti (Amberlite) 17/09/2018

Estratti di vinacce: incapsulamento Incapsulamento per matrici lipidiche (pasta di nocciola) Incapsulamento per matrici acquose Estratto grezzo liofilizzato Estratto sprayzzato in nanoemulsione O/W Essiccamento spray con Maltodestrine Pectine Miscele più complesse Estratto in nanoemulsione O/W 17/09/2018

Estratti di vinacce: incapsulamento molDE/molGAE mgGAE/g mgTA/g 2.54 32.07 ± 2.93d 3.10 ± 0.00c 1.27 51.46 ± 2.88c 5.02 ± 2.83b 0.63 86.04 ± 2.67b 7.46 ± 4.72a 0.32 130.64 ± 8.97a 8.55 ± 2.36a 17/09/2018

Estratti di vinacce: biscotti 17/09/2018

Conclusioni Possibile valorizzazione per ottenere diversi prodotti ad alto valore aggiunto Possibile impiego di estratti antiossidanti per diverse applicazioni Importante Ottimizzazione applicazione-dipendente Aspetti di Standardizzazione Esigenza di organizzazione logistica raccolta e creazione impianti di lavorazione 17/09/2018