Dalle acque reflue dei frantoi un concentrato di polifenoli per fortificare il succo di arancia rossa

Le acque reflue della lavorazione delle olive, da problema ambientale a possibile fonte di ingredienti funzionali per l’industria alimentare. È questa la prospettiva delineata da uno studio pubblicato su Food Chemistry, nel quale un sistema di filtrazione tangenziale a membrane è stato utilizzato per recuperare i composti fenolici presenti nelle acque di frantoio.

Il punto di partenza è uno dei principali sottoprodotti dell’industria olearia. Le acque reflue, particolarmente abbondanti nei sistemi di estrazione a tre fasi, contengono ancora quantità significative di sostanze bioattive: idrossitirosolo, tirosolo, oleuropeina, flavonoidi e altri composti fenolici. La loro elevata attività antiossidante rende quindi possibile considerare questi reflui non soltanto come un materiale da gestire, ma come una materia prima secondaria da valorizzare.

La filtrazione a membrane concentra l’idrossitirosolo

I ricercatori hanno confrontato diverse frazioni ottenute mediante tecnologie di separazione a membrane, tra cui ultrafiltrazione e osmosi inversa. Quest’ultima ha prodotto il concentrato più ricco di idrossitirosolo, raggiungendo 7.203,7 mg/l.

Il risultato è particolarmente interessante perché l'osmosi inversa permette di concentrare i composti presenti nell'acqua reflua operando a temperature relativamente basse. Rispetto a tecniche estrattive che possono ricorrere a solventi o a condizioni più aggressive, la filtrazione a membrane consente infatti di separare e concentrare le molecole sulla base delle loro differenti capacità di attraversare una membrana semipermeabile.

Il concentrato ottenuto per osmosi inversa ha mostrato anche la maggiore attività antiossidante e antimicrobica tra le frazioni esaminate. Si configura quindi come un possibile ingrediente naturale destinato alla formulazione di alimenti e bevande funzionali.

Dal refluo del frantoio al succo di arancia rossa

La seconda parte della ricerca ha verificato la possibilità di utilizzare il concentrato nella formulazione di una bevanda. Il prodotto scelto è stato un succo commerciale di arancia rossa, matrice particolarmente interessante per la presenza naturale di vitamina C, flavonoidi e antociani.

Il concentrato di acque reflue olearie è stato aggiunto al succo in differenti proporzioni, fino a 4:250 v/v. Alle concentrazioni più elevate sono emerse modificazioni sensoriali, mentre l'aggiunta fino a 2:250 v/v non ha determinato alterazioni percepibili riconducibili a odori o sapori anomali rispetto al succo di controllo.

È un passaggio importante dal punto di vista industriale: il problema non è infatti soltanto ottenere un estratto ricco di polifenoli, ma riuscire a incorporarlo in un alimento senza comprometterne le caratteristiche organolettiche.

Idrossitirosolo stabile dopo 60 giorni

I campioni fortificati sono stati quindi conservati in condizioni refrigerate per 60 giorni. Al termine del periodo, il succo addizionato con il concentrato continuava a presentare un contenuto di idrossitirosolo compatibile con la quantità giornaliera considerata nel claim europeo relativo alla protezione delle LDL dallo stress ossidativo, pari a 5 mg di idrossitirosolo e derivati al giorno.

Il riferimento regolatorio è particolarmente rilevante perché consente di collegare la valorizzazione del sottoprodotto oleario non soltanto all'attività antiossidante misurata in laboratorio, ma anche alla possibilità di sviluppare alimenti con una funzione nutrizionale riconoscibile.

Un modello di economia circolare per il settore oleario

La ricerca evidenzia così una possibile traiettoria di bioraffineria delle acque di frantoio. Invece di considerare l'acqua reflua esclusivamente come uno scarto da trattare, il processo la trasforma in una fonte di molecole ad alto valore aggiunto.

La sequenza tecnologica è relativamente semplice: separazione mediante membrane, concentrazione della frazione fenolica, stabilizzazione e successivo impiego come ingrediente. Il vantaggio della tecnologia membranaria risiede anche nel basso consumo energetico e nelle condizioni operative relativamente blande, aspetti che possono risultare determinanti nel trasferimento dal laboratorio all'industria.

Il risultato non significa naturalmente che ogni acqua di frantoio possa essere direttamente utilizzata come ingrediente alimentare. La composizione dei reflui varia in funzione della cultivar, del grado di maturazione delle olive, del sistema di estrazione e delle condizioni di processo; sono quindi indispensabili purificazione, caratterizzazione chimica, controllo microbiologico e verifica della sicurezza prima dell'impiego alimentare.

La prospettiva più interessante dello studio è dunque quella di trasformare una criticità storica della molitura in una possibile fonte di polifenoli naturali, inserendo il frantoio all'interno di una filiera più ampia di recupero delle biomolecole e di sviluppo di ingredienti “clean label”.

Bibliografia

Foti P., Occhipinti P.S., Romeo F.V.*, Timpanaro N., Musumeci T., Randazzo C.L., Caggia C. (2022). Phenols recovered from olive mill wastewater as natural booster to fortify blood orange juice. Food Chemistry, 393, 133428