Tecniche Innovative per la Valorizzazione della Frazione Antiossidante in Matrici Agro- Alimentari UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria.

Presentazione sul tema: "Tecniche Innovative per la Valorizzazione della Frazione Antiossidante in Matrici Agro- Alimentari UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria."— Transcript della presentazione:

1 Tecniche Innovative per la Valorizzazione della Frazione Antiossidante in Matrici Agro- Alimentari UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Bahar Aliakbarian Dicembre 2007

2 Tecniche Innovative per la Valorizzazione della Frazione Antiossidante in Matrici Agro-Alimentari Epicarpo (buccia) 1,5-3,5% Endocarpo (nocciolo) 15-28% Mesocarpo (polpa) 70-80% Olio 16,5-23,5% frazione insaponificabile Idrocarburi 50-60% Alcoli 20-35% Polifenoli 18-35% Steroli 2-3% Tocoferoli 2-3% Altre sostanze frazione saponificabile TrigliceridiAcidi grassi Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione

3 Importanza delle sostanze fenoliche UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Cardio-vascolari Oncologiche Invecchiamento precoce Degenerative del sistema nervoso Altre patologie legate alla presenza dei radicali liberi e ai loro effetti Degenerativi Effetto protettivo anche nei confronti della (shelf-life) dell’olio Qualità sensoriale come il gusto amaro e sensazione di pungente Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione

4 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione

5 Obiettivo Quantità Qualità Resa Polifenoli (TP) O-difenoli (OD) Potere antiossidante (ARP) Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria

6 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione Pasta di oliva (denocciolata) Gramolatura 30°C Centrifugazione Olio mosto Sansa Centrifugazione Olio di olivaAcqua di vegetazione Coadiuvante biologico Acido citrico Enzima Uvazym 1000 Extra (A) Maxoliva (B) Uvazym 1000 Couleur (C)

7 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione I parte Effetto di attività enzimatica e concentrazione Variabile dipendente Variabile indipendente Livelli TP Formulazione enzimatica ABC ODX (mL/kg pasta ) 51015 ARP

8 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione II parte Effetto di tempo di gramolatura e il concentrazione enzimatica Variabile dipendente Variabile indipendente Livelli TPt (min) 3090150 ODX (mL/kg pasta ) 51525 ARP Y

9 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione III parte Effetto di tempo di gramolatura e il concentrazione di ac.citrico Variabile dipendente Variabile indipendente Livelli TPt (min) 306090 ODX (mL/kg pasta ) 51015 ARP Y

10 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione Effetto di differenti formulazione enzimatici (A, B e C) e livelli sul TP, OD, ARP

11 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione Effetto di miscele binarie e ternarie di formulazione enzimatica sul TP, OD Formulazione enzimatica TP (  g caffeic acid /g oil ) Incremento di TP (%) OD (  g caffeic acid /g oil ) Incremento di OD (%) A:B:C804,34097,6937 A:B786.33787.7723 A:C723.32683.1517 B:C690.92082.2015 A740.62986.1721 B705.62382.7516 C686.41978.7710 Control575.1-71.31-

12 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione Effetto di concentrazione di miscele ternarie enzimatica (X) e tempo di gramolatura (t) sul TP, OD, ARP e Y

13 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione Ottimizzazione del Processo METODOLOGIA DELLE SUPERFICI DI RISPOSTA (RSM) Variabili codificate x i : valore codificato della x i : valore codificato della i-esima variabile i-esima variabile X i : valore NON codificato X i : valore NON codificato della i-esima variabile della i-esima variabile X i * : valore NON codificato X i * : valore NON codificato della i-esima variabile della i-esima variabile nel punto centrale nel punto centrale  X i : passo della variabile  X i : passo della variabile i-esima i-esima

14 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione RSM y =  0 +  1 x 1 +  2 x 2 +  11 x 1 2 +  22 x 2 2 +  12 x 1 x 2 y : variabile di risposta y : variabile di risposta  0 : intercetta  0 : intercetta  1 e  2 : coefficienti lineari  1 e  2 : coefficienti lineari  11 e  22 : coefficienti quadratici  11 e  22 : coefficienti quadratici  12 : coefficiente di interazione  12 : coefficiente di interazione x 1 e x 2 : variabili indipendenti x 1 e x 2 : variabili indipendenti Student’s t-test Fisher test

15 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione R 2 =0.9528 Polifenoli totali

16 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione o-difenoli totali R 2 =0.9430

17 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione Potere antiossidante R 2 =0.9684

18 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione Resa di estrazione R 2 =0.8368

19 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione Ottimizzazione grafica 60 75 90115120  10 15 20 25 TP = 800  g CAE /g oil OD = 100  g CAE /g oil ARP = 24  g DPPH /  L extract Y = 15 g oil /100g paste TP = 855.60  g CAE /g oil OD = 128.40  g CAE /g oi l ARP = 25.28  g DPPH /  L extract Y = 15.45 g oil /100g paste t = 92.00 min X = 24.68 mL/kg paste t (min) X (mL/ kg paste )

20 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione Conclusione Un aumento di t nell’intervallo 30-90 min comporta un incremento di TP, OD ed ARP; Per t > 90 min l’innesco di fenomeni ossidativi causa ingenti perdite qualitative; Un incremento di X comporta forti aumenti di TP ed OD, indipendentemente da t, e dell’ARP, per 30 < t < 90 min; Per incrementare Y occorre operare aumentando sia t che X; Le metodologie statistiche si sono dimostrate un utile strumento per ottimizzare il processo oggetto dello studio.

21 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione Effetto di concentrazione di acido citrico (X) e tempo di gramolatura (t) sul pH, TP, OD e ARP

22 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione Conclusione Le migliori condizione operative risultano : t = 30 min e X = 10 mL/kg paste In queste condizioni si verifica un aumento del 38%, 30% e 51% sul TP, OD e ARP, rispetto all’olio proveniente dal processo standard Utilizzando questo tipo di coadiuvante con le proprità antiossidante e in seguito conservante diminuisce il costo di produzione dell’olio di oliva

23 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI GENOVA Facoltà di Ingegneria Introduzione Obiettivo e Prove Sperimentali Risultati e Discussione Prospettive per futuro Study the effect of high pressure CO 2 and enzyme on the oil and phenolic extraction efficieny of the olive oil industrial residues Lavori scientici De Faveri, D., Torre, P., Aliakbarian, B., Domínguez, J.M., Perego, P., & Converti, A. (2007). Response surface modeling of vanillin production by Escherichia coli JM109pBB1. Biochemical Engineering Journal, 36(3), 268-275 De Faveri, D., Aliakbarian, B., Avogadro, M., Perego, P., & Converti, A. Improvement of olive oil phenolics content by means of enzyme formulation: effect of different enzymatic activities and concentrations. Biochemical Engineering Journal, under revision Aliakbarian, B., De Faveri, D., Converti, A., & Perego, P. Optimization of olive oil extraction by means of enzyme processing aids using response surface methodology. Journal of Food Engineering, submitted