856 research outputs found
Sustainable upcycling of food waste and by-products: fishery and aquaculture side-streams as case study
No full textPlant foods and underutilized fruits as source of functional food ingredients: Chemical composition, quality traits, and biological properties
No full textChanges in lifestyle and demographics, rising consumer incomes, and shifting preferences due to advanced knowledge about the relationships between food and health contribute to generate new needs in the food supply. Today, the role of food is not only intended as hunger satisfaction and nutrient supply but also as an opportunity to prevent nutrition-related diseases and improve physical and mental well-being. For this reason, there is a growing interest in the novel or less well-known plant foods that offer an opportunity for health maintenance. Recently, interest in plant foods and underutilized fruits is continuously growing, and agrobiodiversity exploitation offers effective and extraordinary potentialities. Plant foods could be an important source of health-promoting compounds and functional food ingredients with beneficial properties: the description of the quality and physicochemical traits, the identification and quantification of bioactive compounds, and the evaluation of their biological activities are important to assess plant food efficacy as functional foods or source of food supplement ingredients
Plant Foods and Underutilized Fruits as Source of Functional Food Ingredients Chemical Composition, Quality Traits, and Biological Properties
No full textChanges in lifestyle and demographics, rising consumer incomes, and shifting preferences
due to advanced knowledge about the relationships between food and health contribute to generate new needs in the food supply. Today, the role of food is not only intended as hunger satisfaction and nutrient supply but also as an opportunity to prevent nutrition-related diseases and improve physical and mental well-being. For this reason, there is a growing interest in the novel or less well-known plant foods that offer an opportunity for health maintenance. Recently, interest in plant foods and underutilized fruits is continuously growing, and agrobiodiversity exploitation offers effective and extraordinary potentialities. Plant foods could be an important source of health promoting compounds and functional food ingredients with beneficial properties: the description of the quality and physicochemical traits, the identification and quantification of bioactive compounds, and the evaluation of their biological activities are important to assess plant food efficacy as functional foods or source of food supplement ingredients
Foods and agro-food wastes valorization by eco-compatible innovative techniques and formulation of new enriched and/or functional products
No full textDurante il mio dottorato di ricerca ho lavorato su diversi progetti sotto la
supervisione della Prof.ssa Paola Zunin e della Prof.ssa Raffaella Boggia.
Il principale obiettivo del mio lavoro è stata la valorizzazione di alcuni alimenti
e scarti agro-alimentari nell’ottica della formulazione di nuovi prodotti arricchiti e
o funzionali, sia in ambito alimentare che cosmetico.
In particolare, le linee di ricerca che ho seguito hanno avuto come oggetto
diverse matrici alimentari, tra cui:
• Le olive come substrato per la realizzazione di un alimento arricchito;
• Il melograno ed in particolare la valorizzazione ed il recupero dei
sottoprodotti derivanti dalla produzione del succo, come potenziali
fonti di composti bioattivi polifenolici;
• Il riso ‘Violet Nori’, una varietà autoctona piemontese di riso colorato
ad elevato contenuto in antocianine preziose che lo rende un
prodotto ad importante valore aggiunto oltre ad un lavoro di
valorizzazione delle foglie di tale pianta.
Presupposto comune per questi studi è stato lo sviluppo e l’utilizzo di tecniche
estrattive innovative, a basso impatto ed eco – compatibili sia in accordo con i
principi della green chemistry (EPA) sia di un’economia sostenibile e circolare.
Le olive, che rappresentano un prodotto tipico della Regione Liguria, sono
state utilizzate come substrato per la realizzazione di un alimento arricchito con
Ferro mediante l’utilizzo dell’impregnazione sottovuoto (Vacuum impregnation,
VI). Lo spunto per intraprendere questo lavoro è stata la crescente necessità di
avere a disposizione alimenti fortificati con ferro a causa del costante ed
importante aumento delle diete vegetariane e vegane in Italia e nel mondo.
Tramite la VI è stato possibile ottenere un prodotto arricchito che consente di
introdurre una quantità di ferro pari al fabbisogno giornaliero mediante
l’assunzione di pochi frutti. Il lavoro ha dimostrato come una tecnica innovativa e rapida, quale la VI,
possa apportare un reale contributo all’arricchimento degli alimenti con sostanze
fisiologicamente utili e alla realizzazione di alimenti funzionali destinati ad una
specifica fetta di consumatori.La seconda linea di ricerca si è focalizzata sul frutto del melograno di cui
sono già note numerose proprietà funzionali e salutistiche.
I sottoprodotti derivanti dalla lavorazione del succo di melograno
rappresentano sia un importante ed oneroso problema di smaltimento legato alle
ingenti quantità prodotte sia una promettente fonte di potenziali nutraceutici. In
particolare, sia le bucce (esocarpo) che lo scarto interno ottenuto dopo la
spremitura del succo, ossia i residui di mesocarpo, endocarpo e arilli, solitamente
scartati, hanno dimostrato di essere ancora una buona fonte di polifenoli.
A fini estrattivi sono state impiegate alcune tecnologie green, come
l'estrazione assistita con ultrasuoni (UAE) e l'estrazione assistita con microonde
(MAE), utilizzando solventi eco-compatibili, per convertire tali residui organici in
prodotti ad alto valore aggiunto e, conseguentemente, per la messa a punto di
un processo di riciclo agronomico applicabile a livello industriale. Gli estratti liquidi
ottenuti sono stati essiccati e formulati mediante la tecnologia Spray-drying e
successivamente, utilizzati quali ingredienti funzionali in un alimento modello
mediante la VI.
Il colore viola intenso delle cariossidi e delle foglie della varietà ‘Violet Nori’
hanno invece stimolato l’inizio di uno studio volto al recupero dei composti ad
attività antiossidante da tali prodotti.
Lo scopo di questo lavoro è stato quello di sviluppare un metodo economico
ed eco-compatibile per l’estrazione delle antocianine e di altri composti
antiossidanti idrofili dalle cariossidi, dalle farine e dalle foglie del riso ‘Violet Nori’
ed effettuare un confronto oltre che tra i prodotti della varietà ‘Violet Nori’ anche
con estratti di cariossidi di altre tipologie di risi colorati reperibili sul mercato
locale.
Lo studio effettuato sulle cariossidi ha confermato il loro interesse come fonti
di antocianine e di altri composti antiossidante, apparsi spesso maggiori che in
altre varietà di riso colorato. Lo studio effettuato sulle foglie, un sottoprodotto della
produzione del riso, ha dimostrato il loro interesse in vista di un loro potenziale
impiego come materia prima a basso costo per l’estrazione di antocianine
preziose per uso alimentare, nutraceutico e cosmeceutico.
La mia attività di ricerca ha più marginalmente riguardato anche lo studio di
altri prodotti alimentari come:
• I gemmo derivati, una categoria di prodotti naturali classificati nella
Comunità europea come integratori alimentari a base erboristica, ottenuti
per macerazione dei tessuti meristematici freschi di alberi e piante
erbacee i quali differentemente dalle corrispondenti parti adulte vantano elevati contenuti in composti nutritivi che conferiscono ai prodotti derivati
un elevato valore aggiunto;
• Alcune tipologie di latti in polvere destinati ai neonati al fine di
individuarne la composizione di acidi grassi (totali e "liberi" ossia
incapsulati) e valutarne il grado di ossidazione a seguito dell'apertura
della confezione;
• Il tè verde utilizzando la spettroscopia a fluorescenza, una tecnica
veloce, non distruttiva ed economica, abbinata alla chemiometria per
l'autenticazione e la discriminazione della tipologia di tè in base alla sua
origine geografica
L’innovazione verde di diverse filiere agroindustriali nel territorio Alcotra: il progetto FINNOVER
No full textFINNOVER, "Strategie innovative per lo sviluppo di filiere verdi transfrontaliere" (http://www.interreg-finnover.com), è un progetto Interreg Alcotra transfrontaliero Italia / Francia avviato nel 2017 e appena giunto al termine. Gli obiettivi di questo progetto di ricerca sono stati l'innovazione e l'implementazione eco-sostenibile di diverse filiere di trasformazione agroindustriale nell'ottica della Green Circular Economy e della valorizzazione della biodiversità del territorio Alcotra. Il territorio Alcotra ha una grande variabilità di ambienti, paesaggi, cultura e tradizioni legati alla presenza di una nutrita biodiversità e alla produzione agricola ivi sviluppata che deve essere salvaguardata e valorizzata. Inoltre, presenta un importante tessuto imprenditoriale che, tuttavia, è costituito per lo più da piccole-medie imprese (PMI) che necessitano di essere supportate per poter sviluppare innovazione.
La gestione dei rifiuti derivanti dalle lavorazioni agricole e alimentari è stato uno dei temi principali del progetto, che ha offerto alle realtà imprenditoriali locali nuove prospettive di recupero degli scarti e/o dei sottoprodotti di lavorazione per l’ottenimento di potenziali principi attivi di origine naturale da utilizzarsi in campo nutraceutico e/o fitofarmacologico.
Le filiere produttive dei gemmoderivati, dei funghi e della lavanda, quale specie floricola tipica del territorio, sono state l’oggetto principale della ricerca del Dipartimento di Farmacia e del Dipartimento di Scienze della Terra, dell'Ambiente e della Vita dell’Università degli studi di Genova.
I gemmoderivati rappresentano una relativamente nuova categoria di integratori alimentari a base erboristica ottenuti a partire da tessuti freschi embrionali di alberi e piante, come gemme o giovani germogli, mediante macerazione a freddo in solventi (es. etanolo e glicerolo). Questa ricerca ha esplorato il potenziale utilizzo delle tecnologie di estrazione eco-compatibile (Estrazione assistita con ultrasuoni) sia come metodica innovativa di produzione dei gemmoderivati1,2, confrontando gli estratti ottenuti con i tradizionali macerati glicerici, sia per valorizzare i sottoprodotti della loro filiera, rappresentando un'interessante innovazione in questo campo3. Sono state condotte, inoltre, valutazioni farmacologiche atte a verificare l’azione salutistica di alcuni di questi prodotti. In particolare, gli studi farmacologici in vitro ed in vivo si sono concentrati sulla valutazione degli effetti ansiolitici, antidepressivi e promnesici ("antiaging") di alcuni gemmoderivati andando a caratterizzare le influenze di genere ed età negli animali trattati4.
La filiera funghi eduli ha indagato sulla coltivazione in serra del Pleurotus ostreatus derivante da ceppi autoctoni liguri allevandolo, in un’ottica di economia circolare, su pani ottenuti dagli scarti vegetali della produzione dell’olio essenziale di lavanda. Ciò ha permesso di creare un interessante punto di unione tra due filiere tipiche del territorio Alcotra, prospettando fruttuose sinergie.
La fruibilità dei risultati ottenuti è stata valutata attraverso uno studio di fattibilità affiancando alle innovazioni messe a punto, una valutazione della loro maturità tecnologica, un’analisi SWOT ed elementi utili alla loro valutazione in termini economici.
1) Turrini, F.; Donno, D.; Beccaro, G.L.; Pittaluga, A.M.; Grilli, M.; Zunin, P.; Boggia, R. Foods, 2020, vol. 9, 1343.
2) Turrini, F.; Donno, D.; Beccaro, G.L.; Zunin, P.; Pittaluga, A.M.; Boggia, R. Foods, 2019, vol. 8, 466.
3) Turrini, F.; Donno, D.; Boggia, R.; Beccaro, G.L.; Zunin, P.; Leardi, R.; Pittaluga, A.M. Food Research International 2019, vol.115, 276-282.
4) Turrini, F.; Vallarino, G.; Cisani, F.; Donno, D.; Beccaro, G.L.; Zunin, P.; Boggia, R.; Pittaluga, A.; Grilli, M. Nutrients 2020, vol. 12, 3328
Upcycling of fishery unsorted side-streams: a case study
No full textIt has been estimated that approximately 35 % of the global fish production is lost or wasted annually, presenting significant economic and environmental challenges. As a result of rising fish consumption, the consequent production of side streams by the fish supply chain (fishing, aquaculture, and the processing sector), namely fishery side streams, is also increasing. Two different types of side streams are commonly generated, the first is made up of whole fishes, coming from unwanted catches, by-catches, and undersized catches. The second type consists of by-products and leftovers from both filleting and/or preservation processes. If in the first case the sorting of different pieces is difficultly feasible, in the second it is feasible, but quite expensive in terms of costs, time and energy. Thus, recovering valuable components before disposal becomes the prime target in the management of solid fishery biomasses and it could be a valid alternative for their upcycling.
Over the years, various conventional techniques have been utilized to exploit these biomasses, including the production of fish meal via wet pressing, fish oil through hydrophobic solvent extraction, and biofuel through esterification. Even if there has been an improvement in fish exploitation, the potential for the generation of fishery side streams remains high due to their highly perishable nature and the presence of inedible fractions. The urgent requirement to shift production systems towards environmentally sustainable alternatives has spurred the EU Commission to formulate and endorse "Blue Growth," a strategic plan designed to promote long-term sustainable growth in the marine and maritime sectors1. Many research projects have been funded at the European level, among them EcoeFISHent, which is a project funded under the Horizon 2020 Program - Green Deal (Innovation Action, Grant agreement ID: 101036428)2. This project aims at promoting circular economy practices within the fishing sector with the peculiarity to revolve around handling and valorizing of unsorted fishery by-products. In the frame of the EcoeFISHent project, a scalable method represented by a single cascade flowchart for extracting and upcycling proteins from unsorted tuna side streams (both raw and cooked) will be presented as case study3. In details, the starting biomasses were made up of a dehydrated mix of canned tuna leftovers stabilised by an innovative industrially patented procedure and the obtained extracts have been addressed to bio-packaging, cosmetic and nutraceutical applications4.
References:
[1] https://s3platform.jrc.ec.europa.eu/blue-growth
[2] https://ecoefishent.eu/
[3] Grasso F, Méndez-Paz D, Vázquez Sobrado R, Orlandi V, Turrini F, De Negri Atanasio G, Grasselli E, Tiso M, Boggia R. Gels. 2023;9(9):760
[4] Orlandi V, Dondero L, Turrini F, De Negri Atanasio G, Grasso F, Grasselli E, Boggia R. Molecules. 2023, 17;28(22):763
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