Il Naviglio estrattore® principio ed applicazioni

Presentazione sul tema: "Il Naviglio estrattore® principio ed applicazioni"— Transcript della presentazione:

1 Il Naviglio estrattore® principio ed applicazioni

2 Estrazione solido liquido
Le tecniche estrattive solido-liquido attualmente in uso presso le industrie alimentari sono essenzialmente di tre tipologie differenti: la macerazione, la percolazione e l’estrazione con fluidi in fase supercritica. Ognuna di queste tecniche presenta sia dei vantaggi che degli svantaggi.

3 Principio chimico fisico Estrazione con fluidi supercritici
Tecnica estrattiva Principio chimico fisico Vantaggi Svantaggi Macerazione Il processo estrattivo avviene per i fenomeni della diffusione e dell’osmosi, che sono fortemente dipendenti dalla temperatura. Semplicità, economicità, non richiede apparecchiature complesse e personale specializzato. Il processo di estrazione richiede dei giorni o settimane per andare a completezza. Nonostante ciò la matrice solida non risulta completamente estratta. Percolazione Si basa anch’essa sul fenomeno della diffusione dell’osmosi, ma si differenzia dalla macerazione in quanto avviene in maniera dinamica. Il processo può essere applicato su tonnellate di materiale, non richiede personale addestrato. Non si raggiungono rese estrattive elevate anche se il processo è impiegato industrialmente in quanto si riducono i tempi di estrazione. Estrazione con fluidi supercritici Il processo estrattivo avviene mettendo sottopressione in un sistema chiuso l’anidride carbonica che ad una certa coppia di valori di pressione e di temperatura assume lo stato di fluido supercritico. Il tale stato la CO2 assume caratteristice chimico-fisiche simili all’n-esano Al termine del processo estrattivo la CO2 viene portata a temperatura e a pressione ambiente, di conseguenza gassificata, lasciando le sostanze estratte dalla matrice solida. Di conseguenza la tecnica non utilizza un solvente vero e proprio. L’estrazione con CO2 è complessa e costosa, richiede del personale addestrato per il suo funzionamento.

4 Il Naviglio estrattore®
LED PER L’IMPOSTAZIONE DEL PROCESSO ESTRATTIVO MANOMETRO CAMERE DI ESTRAZIONE MANOMETRO Fonte: Fonte: Vista frontale del modello da laboratorio del Naviglio estrattore® Vista del retro del modello da laboratorio del Naviglio estrattore®

5 Principio di funzionamento del Naviglio estrattore®
MATRICE SOLIDA “La generazione, con un opportuno solvente, di un gradiente di pressione negativo tra l'esterno e l'interno di una matrice solida contenente del materiale estraibile, seguita da un repentino ripristino delle condizioni di equilibrio iniziali, induce l'estrazione forzata dei composti non chimicamente legati alla struttura principale di cui è costituito il solido". Fonte: MOLECOLE NON LEGATE CHIMICAMENTE

6 Rappresentazione schematica del funzionamento del Naviglio estrattore® (1)
Step 1. Le camere di estrazione sono riempite con la matrice solida da estrarre ed il solvente estraente, a pressione atmosferica. Sul fondo delle due camere cilindriche di estrazione sono posti due setti porosi che consentono il passaggio del liquido e bloccano la matrice solida. Fonte: Step 2. Dopo il riempimento il sistema è chiuso e messo sotto pressione (tra 7 e 9 bar, generalmente). La pressione esercitata dai pistoni è trasferita al liquido poiché le due camere di estrazione sono collegate tramite un condotto. Fonte: Step 3. Una volta raggiunta la pressione impostata, il sistema resta fermo per un tempo necessario a stabilire un equilibrio tra l’interno e l’esterno della matrice solida. Questa è la fase statica. Fonte:

7 Rappresentazione schematica del funzionamento del Naviglio estrattore® (2)
Step 4. Trascorso questo periodo, i pistoni sono messi in movimento, generando un abbassamento immediato della pressione del sistema. Inizia in questo modo la fase dinamica in cui si realizza il principio estrattivo; le sostanze estraibili vengono trasferite nel solvente estraente per un effetto di risucchio dovuto al gradiente di pressione negativo venuto a crearsi tra l’interno e l’esterno della matrice solida. Fonte: Step 5. La fase dinamica ha tra le sue funzioni quella di rimescolare il liquido estraente, evitando la formazione di gradienti di concentrazione nelle immediate vicinanze della superficie esposta del solido. L’alternarsi di una fase statica ad una dinamica costituisce un ciclo estrattivo; reiterando più cicli si giunge al completo esaurimento della matrice solida. Alla fine dell’estrazione il solvente estraente viene espulso attraverso un’elettrovalvola e raccolto in un apposito contenitore. Fonte:

8 Vantaggi L'estrattore rapido solido-liquido dinamico rappresenta una tecnologia innovativa di estrazione solido-liquido che permette di esaurire in tempi brevi, paragonato alle altre tecniche estrattive attualmente esistenti, le matrici solide contenenti sostanze estraibili in un solvente organico o inorganico ed in loro miscele. La novità dell'estrattore sta nel fatto che cambia la filosofia estrattiva poichè viene invertita la tendenza dei metodi attuali che mirano a riscaldare il sistema estrattivo per aumentare la resa ed accelerare i tempi di estrazione; il Naviglio Estrattore® effettua la estrazione a temperatura ambiente o sub-ambiente e sfrutta un aumento di pressione del liquido estraente sulla matrice solida da estrarre. L'importanza di estrarre a basse temperature risiede nel fatto che in questo modo viene evitato lo stress termico a carico di sostanze termolabili. Fonte: Fonte:

9 Applicazioni Estrazione del licopene dalle bucce di pomodoro provenienti da lavorazioni industriali Le bucce di pomodoro vengono trattate in acqua mediante il Naviglio estrattore® e la componente organica recuperata, in cui si trova anche il licopene, viene separata su SPE (Solid Phase Extraction) ed eluita con una quantità minima di solvente. Le bucce risultanti dal processo vengono essiccate fino alla perdita totale dell’acqua in esse contenuto; il materiale secco viene triturato ed impiegato come mangime per animali. Fonte: Recupero degli oli essenziali dagli sfridi delle bucce di arancia provenienti dalla produzione di canditi Gli sfridi di bucce di arancia vengono estratti con acqua mediante il Naviglio estrattore; la componente di olio essenziale viene recuperata per centrifugazione. Le bucce di arancia sono fatte essiccare fino alla perdita completa dell’acqua; il materiale secco viene triturato finemente e la polvere ottenuta è impiegata come mangime per gli animali. Fonte:

10 Bibliografia e sitografia
Daniele Naviglio, Lydia Ferrara; Tecniche estrattive solido-liquido. Teoria e pratica; Aracne editore 2008. Naviglio D., Raia C., Tomaselli M., Bolognese A., Correale G., Manfra M., Saggiomo S.; Confronto organolettico di liquori di limone provenienti da agricoltura biologica; , Industrie delle bevande anno 31 N. 181. Naviglio D., Somma A., Terra A., Raia C., Russo M., Garella i.; sistema estrattore solido-liquido innovativo per il luppolo; 22-26, Ingredienti alimentari anno 3 N. 14. Naviglio D., Raia C., Ferrara L., Montesano D., Saggiomo S.; Standardizzazione del liquore di mirto col Naviglio Esrattore; , Industria delle bevande anno 31 N. 182.