PRODOTTI DERIVATI DALLA TRASFORMAZIONE DELLE ARANCE

Presentazione sul tema: "PRODOTTI DERIVATI DALLA TRASFORMAZIONE DELLE ARANCE"— Transcript della presentazione:

1 PRODOTTI DERIVATI DALLA TRASFORMAZIONE DELLE ARANCE
Scorza 576kg Oli essenziali 3 kg Aroma 1 kg Succo 390kg Polpa 30kg 1000kg arance

2 DERIVATI MINORI Agrumi Scorze Essenze Succhi Polpe aromi mangimi
d-Limonene mangimi animali scorze secche pectine melassa semi bioflav. pigmenti Scorza Salamoia Canditi confetture enzimi alcool acido latt. d-limonene olio limonina farina Polpe

3 Disoleazione dei succhi Concentrazione dei succhi
AROMA DEL SUCCO Disoleazione dei succhi Concentrazione dei succhi

4 VOLATILE FLAVOUR (ppm) OF FRESH AND PROCESSED ORANGE JUICES
COMPONENT MEAN Aldehydes Acetaldehyde 11 Hexanal 0.14 Octanal 0.009 Decanal Esters Ethyl acetate 0.20 Methyl butyrate 0.03 Ethyl butyrate 0.54 Alcohols Methanol 38 Ethanol 420 2-methyl-1-propanol 0.02 Hexanol 0.12 cis-3-hexanol 0.29 trans-2-hexanol Linalool Tr α-terpineol Hydrocarbons α-pinene 0.10 Sabinene γ-terpinene 0.15 Valencene 8.0 Limonene 40

5 DISTILLATORE CONTINUO
Preriscaldatore Colonna di distillazione Condensatore Vasi di decantazione

6 DISTILLATORE PER OLI ESSENZIALI
Entrata prodottoErogatore vapore Rubinetto di scarico Condensatore Bicchieri raccolta distillato Presa vuoto Entrata acqua raffreddamento condensatore

7 DETERPENATORE ESSENZE
Bolla a doppio fondo Colonna di rettificazione Condensatore a fascio tubiero Bicchieri di raccolta del distillato 5-10= rubinetti e valvole

8 COMPOSIZIONE % DI OLI ESSENZIALI COLD PRESSED E CORRISPONDENTI DETERPENATI
COMPONENTI ARANCIO LIMONE MANDARINO cold pressed deterpenato Idrocarburi tot. 98.81 83.10 95.28 74.43 98.35 87.88 Carbonilici tot. 0.44 6.05 3.39 20.85 0.4 2.45 Alcoli tot. 0.37 10.65 0.39 3.16 0.59 6.65 Esteri tot. - 0.66 1.06 Metil-N-metil antranilato 0.52 2.52 Composti ossigenati 0.81 16.70 4.44 25.07 1.51 11.62

9 CARATTERISTICHE CHIMICHE E FISICHE DEL D-LIMONENE
PESO SPECIFICO INDICE DI RIFRAZIONE ROTAZIONE OTTICA 25°C ,9 ALDEIDI (%) ESTERI (%) RESIDUO (%)

10 “PULP-WASHING” (Recupero di solidi solubili dalle polpe effettuato in un “multistage” processo)

11 SCHEMA DELLE QUATTRO FASI DI UN PROCESSO DI PULPWASHING

12 Pulp-wash concentrate
Multistage process Pulp washed Fiber Pulp-wash (6-8 °Brix) Evaporator Pulp-wash concentrate (50-65 °Brix)

13 RIDUZIONE DELLA VISCOSITÀ MEDIANTE ENZIMI
POLPE+ACQUA 1-3 ore a 30-40 °C Pastorizzazione (90°C) Pulp-washing Enzima pectolitico

14 MISCELE DI ENZIMI UTILIZZATI
Pectinesterase Poligalatturonase pectoliase

15 MODI DI AZIONE DEGLI ENZIMI PECTOLITICI
Endo-Polygalacturonase Exo-Polygalacturonase Endo-Pectolyase Terminal Random Random interior methoxyl group + R R + +

16 SCHEMA PER LA PRODUZIONE DI UN ESTRATTO DI ARANCE ROSSE
SUCCO O PULP WASH ULTRAFILTRAZIONE ADSORBIMENTO SU RESINA H2O + EtOH 1% AC. CITRICO ELUIZIONE DISTILLAZIONE EtOH SPRAY - DRYING

17 SCHEMA DELL’IMPIANTO DI ESTRAZIONE DEI PRINCIPI ATTIVI DAL SUCCO O “PULP-WASH” DI ARANCE ROSSE
GRUPPO FRIGO IN ENTRATA SUCCO SUCCO ESAUSTO ACQUA - ALCOOL

18 ACIDI IDROSSICINNAMICI 2,0 % VITAMINA C 6,0 %
COMPOSIZIONE CHIMICA DELL’ESTRATTO STANDARDIZZATO DI ARANCE ROSSE (ROE) ANTOCIANINE 3,0 % FLAVANONI 9,0 % ACIDI IDROSSICINNAMICI 2,0 % VITAMINA C 6,0 %

19 EFFETTO PROTETTIVO DEL R. O. E
EFFETTO PROTETTIVO DEL R.O.E. SULLA PELLE DOPO ESPOSIZIONE A RADIAZIONI UV-B Studi in vitro e in vivo hanno dimostrato che i radicali liberi sono coinvolti nel processo infiammatorio della pelle (eritema) causato dalla esposizione a radiazioni UV-B La valutazione dell’effetto fotoprotettivo da radiazioni UV-B sulla pelle costituisce un mezzo per determinare l’attività antiossidante di un composto utilizzato in un formulato cosmetico

20 VARIAZIONE DELL’INDICE DI ERITEMA
Bonina F. et al. – Int. J. Cosm. Sci., 1998

21 VALUTAZIONE DELLO STRESS OSSIDATIVO IN SOGGETTI DIABETICI
Il Diabete Mellito è associato ad un elevato livello di stress ossidativo La produzione di radicali liberi causa danni ai tessuti di alcuni organi.

22 PARAMETERS OF OXIDATIVE STRESS IN THE DIABETIC PATIENTS
Thiol groups (μmol/L) Subjects (n) inclusion 2 months No-stress (15) 304 ± 55 390 ± 67 ** Borderline (10) 333 ± 69 418 ± 58 ** Stress (8) 193 ± 85 315 ± 75 ** Bonina F. et al. - Diab. Nutr. Metab., 2002

23 ATTIVITÀ BIOLOGICA DELLE ANTOCIANINE
Review Rapisarda P., Bellomo S.E., Intrigliolo F. ANTHOCYANINS IN BLOOD ORANGES: COMPOSITION AND BIOLOGICAL ACTIVITY Recent Res. Devel Agricultural & Food Chem., 2001, Attività antiossidante in vitro ed in vivo Attività antiinfiammatoria Protezione della mucosa gastrica Attività “antiaging”

24

25 RECUPERO DELLE POLPE

26 UTILIZZAZIONE DELLE POLPE
Blending con F.C.O.J. Blending con N.F.C. Blending con bevande

27 PASTAZZO

28 35-40% SUCCO 02-05% OLIO ESSENZIALE 60-65% “PASTAZZO”
PERCENTUALI DI OGNI SINGOLO DERIVATO OTTENUTO DALLA TRASFORMAZIONE DEGLI AGRUMI 35-40% SUCCO 02-05% OLIO ESSENZIALE 60-65% “PASTAZZO”

29 FRUTTI DI AGRUMI AVVIATI QUANTITÀ DI “PASTAZZO”
ALLA TRASFORMAZIONE ~ ton. QUANTITÀ DI “PASTAZZO” PRODOTTO ~ ton.

30 COMPOSIZIONE DEL PASTAZZO
Acqua ~ 85% Polisaccaridi Oligosaccaridi Acidi organici Sostanze minerali Amminoacidi Proteine Vitamine Carotenoidi Flavonoidi Limonoidi Alcaloidi ~ 15%

31 COMPOSIZIONE DEI RESIDUI SOLIDI DI LAVORAZIONE DI AGRUMI (ARANCE)
Sostanza secca (%) Proteine (%) Fibre Grassi Ceneri SCORZE 18.5 1.2 2.2 1.8 0.7 SCORZE PRESSATE 28.5 2.01 4.4 2.6 1.4 SCORZE ESSICCATE E MACINATE 88.3 6.5 12.4 2.9 5.9

32 PRODUZIONE DI SCORZE ESSICCATE
macinazione pressatura essiccazione MELASSA Ca(OH)2

33 SCHEMA IMPIANTO ESSICCAMENTO SCORZE
Bruciatore Fornace riscaldamento aria Entrata prodotto da essiccare Essiccatore rotativo Primo ciclone Ventola aspirazione fumi caldi e prodotto Secondo ciclone e apparato riempimento sacchi

34 ESTRAZIONE DEI PIGMENTI CAROTENICI (DA SCORZE ESSICCATE)
macerazione filtrazione distillazione OLIO ESSENZIALE ad alto contenuto carotenico essiccazione estratto Olio essenziale solvente

35 ANALISI TIPICA DI MELASSA
Brix (%) 72.0 K (%) 1.1 Saccarosio (%) 20.5 Ca (%) 0.8 Zuccheri riducenti (%) 23.5 Na (%) 0.3 Zuccheri totali (%) 45.0 Mg (%) 0.1 Umidità (%) 29.0 Fe (%) 0.04 Proteine (%) 4.1 P (%) 0.06 Grassi (%) 0.2 Mn (%) 0.002 Fibre (%) Cu (%) 0.003 Ceneri (%) 4.7 SiO2 (%) 0.004 Glucosidi (%) 3.0 B (%) 0.0006 Pentosani (%) 1.6 Niacina (ppm) 35 Pectina (%) 1.0 Riboflavina (ppm) 11 Acidi volatili (%) Acido pantotenico (ppm) 10 pH 5.0 Viscosità (25 °C) 2000

36 MELASSA Enzimi Alcool Acido lattico D-limonene

37 TRE TIPI DI LIMONOIDI PRESENTI NEGLI AGRUMI
OAc O Limonina Nomilina O COOH glucosio Limonina-17-O-glucoside

38 DISTRIBUZIONE DI LIMONOIDI E LIMONODIDI GLUCOSIDI IN ALCUNI SOTTOPRODOTTI
LIMONOIDI GLUCOSIDI SEMI 0,5 – 1,0 % (d.w.) 0,6 – 0,9 % (d.w.) MELASSA (11,8 °Brix) 100 – 150 (ppm) 320 – 556 (ppm)

39 PROPRIETÀ BIOLOGICHE DEI LIMONOIDI E LIMONOIDI GLUCOSIDI
Attività anticancro Lam, L. et al. – American Chemical Society, Washington D.C b, 209 – 219. Miller, E.G. et al. – American Chemical Society Simposium series 758, Washington D.C , Attività “antifeedant” Bentley, M.D. et al. – J. Agric. Food Chem., 1990, 38, 1400. Len, Y.B. et al. – Physiol. Entomol., 1990, 15, 37

40 PROCESSO DI ESTRAZIONE DI LIMONOIDI E LIMONOIDI GLUCOSIDI DA SEMI
(Esano) OLIO LIMONOIDI GLUCOSIDI (CH2Cl2) LIMONINA NOMILINA (MeOH)

41 EXTRACTION PROCESS OF LIMONOID AND LIMONOID GLUCOSIDES
PEEL RESIDUE MOLASSES RESIN ADSORPTION TREATMENT EXTRACT SOLUTION SC-CO2 TREATMENT LIMONOID LIMONOID GLUCOSIDE

42 IMPIANTO PILOTA DI ESTRAZIONE CON FLUIDI SUPERCRITICI (SCFE) SU MATRICE SOLIDA
1. Pompa;2. Scambiatore di calore; 3. Estrattore; 4. Scambiatore di calore; 5. Separatore ciclonico; 7. Immissione CO2; 8. Condensatore della; 9. Introduzione ; 10. Inserimento cosolvente.

43 COMPOSIZIONE MEDIA DI ACIDI GRASSI PRESENTI NEI SEMI DI DIVERSE SPECIE DI AGRUMI
palmitico palmitoleico stearico oleico linoleico linolenico Arancia 26-31 0.1 3-5 24-28 35-37 2-4 Limone 20-24 31-38 8-12 Mandarino 22-30 2-5 20-25 37-45 Pompelmo 26-36 1-4 18-25 32-40 3-6

44 CONCENTRAZIONE DI BIOFLAVONOIDI NEL “PASTAZZO”
4 – 5 kg/ton

45 ESTRAZIONE BIOFLAVONOIDI DALLE SCORZE ALL’INTERNO DEL PROCESSO DI PRODUZIONE DI PECTINE
SCORZE MACINATE Lavaggio con acqua calda filtrazione solidi liquidi concentrazione Essiccazione Spray dryer Estrazione pectina

46 METODO CLASSICO PER IL RECUPERO DI ESPERIDINA
SCORZE POLPE H2O Ca(OH)2 MACINAZIONE ESTRAZIONE pH 11 FILTRAZIONE Acidi (pH 3) DECANTAZIONE 24-48 h ESSICAZIONE FILTRAZIONE ESPERIDINA ~ 40%

47 TRASFORMAZIONI DELLA STRUTTURA DELL’ESPERIDINA IN SOLUZIONI ACQUOSE
OH OMe RuO OH - Esperidina - OH O RuO OMe O OH RuO - OMe H + Calcone (pH 6) Calcone (forma anionica)

48 FLOW SCHEME FOR THE RECOVERY OF HESPERIDIN FROM ORANGE PEEL
FRESH ORANGE PEEL Alcaline treatment Filtration Neutralization HCl Washing eluents Ca(OH)2 NaOH eluent 10% EtOH Acidification Waste Waters Adsorption Desorption Washing CONCENTRATION PHASE HESPERIDIN ISOLATION EXTRACTION Exhausted Peel Recycle Liquor

49 COMPARAZIONE TRA I DUE PROCESSI
1° Processo discontinuo Concentrazione di bioflavonoidi nell’estratto ~ 40% 2° Processo continuo Concentrazione di bioflavonoidi nell’estratto ~ 90%

50 DUE IMPORTANTI POLIMETOSSIFLAVONI PRESENTI NELLE BUCCE
OMe MeO O OMe MeO Nobiletina Tangeretina

51 POLIMETOSSIFLAVONI Sono localizzati nelle ghiandole oleifere della buccia Si ritrovano nell’olio essenziale con concentrazione ~ 0,2 – 0,5%

52 ATTIVITA’ BIOLOGICA DEI POLIMETOSSIFLAVONI
Antinfiammatoria Middleton E. J. et al.- Biochem. Pharmacol., 1982, 31,1449 Antitumorale Bracke M. E. et al.- Clin. Expl. Metastasis, 1991, 9, 13 Kamdaswami C. et al.- Cancer Letters, 1991, 156, 147 Antiaggregante piastrinico Robbins R. C.- U. S. Patent, 1975, 3, 903, 266

53 POLIMETOSSIFLAVONI PRESENTI IN ALCUNI DERIVATI AGRUMARI
MELASSE (ppm) OLI ESSENZIALI CERE NOBILETINA 729 ± 73 2710 ± 246 17656 ± 1679 SIMENSETINA 511 ± 49 399 ± 78 1953 ± 81 TANGERETINA 82 ± 6 812 ± 91 13238 ± 706

54 Albedo 50-60 % Polpa 30-40 % Flavedo 5-10 % Succo 1-3 %
DISTRIBUZIONE DELLA NARINGINA NELLE DIVERSE PARTI DEL FRUTTO DI POMPELMO Albedo % Polpa % Flavedo % Succo %

55 Ca(OH)2 naringina naringina calcone

56 naringina diidrocalcone
Ca(OH)2 naringina calcone naringina Pd/c H2 naringina diidrocalcone

57 PROPRIETÀ DOLCIFICANTI DI DIVERSE SOSTANZE COMPARATE CON IL SACCAROSIO
Saccarina Naringina diidrocalcone Esperetina diidrocalcone glucoside Neoesperidina diidrocalcone

58 ESTRAZIONE DELLA PECTINA DA SCORZE DI LIMONE
SCORZE LAVATE O ESSICCATE Digestione ( °C/1h) filtrazione Pectina liquida Precipitazione pectato di Al solida Neutralizzazione Sali di alluminio Lavaggio (acqua acida + alcool) (alcool) essiccazione Acido pH 2 (HCl; H2SO4) (citrato) Alcool

59 ALTRI SOTTOPRODOTTI SCORZE IN SALAMOIA SCORZE CANDITE CONFETTURE