ITBA20130013A1 - Processo chimico-fisico per il recupero di flavonoidi dai reflui della produzione industriale della birra. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell 'invenzione avente per titolo "Processo chimico-fisico per il recupero di flavonoidi dai reflui della produzione industriale della birra"

La presene invenzione fa riferimento ai processi di trattamento delle matricia limentari. La finalità dell 'invenzione è quella di recuperare da reflu industriali del cilo di produzione della birra sostanze antiossidanti naturali, che altrimenti inquinano l'ambiente rendendo oltremodo lentissimo i processo di depurazione, sia per via impiantistica ch naturale, delle acque di rifiuto dell'industria birriera. L'invenzione in questo modo si propone di:

affrontare il problema tecni del recupero di sostanze antiossidanti dai reflu industriali: di abbattere la caric di antiossidanti preseni nelle acque di rifiuto dell' industria della birra, Tanto con i seguenti vantaggi diretti

sulla salute umana con il recupero di sostanze antiossidani con valene terapeche. sull 'ambiente con il ricicl e la remissione nell'ambient stesso di acqua depurata, economici sinergici derivan dal risparmio del trattamento delle acque reflue, dall<'>abbattimento dei costi sanitari relativi alle cure delle patologie prevenibili con l impiego di antiossidanti e dalla commercializzazione delle stesse sostanze.

Non sono ad oggi disponibili sul mercato nel l'ambito specifico dell'industria birriea nulla di preesistente.

Lo stao della tecni preesistente vede come tecnologie di riferimento ai fini della presente invenzione i precessi di essiccazione controllata ed i processi di separazione mediante membrane semipermeabili

L'invenzione consiste nella definizione di un proce secondo il quale è possibile affrontar problema tecnico dell'eliminazione di sostanze antiossidanti dal refluo industriale dell produzione della con l' di successive fasi rattamento chimico e fisico.

Le condizioni omali del processo di estrazione di questi composti vedono la scelta di un solvente estrattivo al tempo stesso efficiente, non tossico o nocivo per l 'ambiente nonché poco costoso, Impiegando un solvente formato da acqua ed etanolo (il comune alcol presente nei vini e nei distillati di uva) è possibile recuperare oltre il dei polifenoli totali presenti rifiuto Il solvente, inoltre, può essere completamente rcuperato al termine dell'estrazione e in ciclo chiuso, e in tal modo il processo non gener nessun tipo di rifiuto o di effluente da smaltire. L'invenzioe può essere tradotta in realtà a livello industriale con la realizzazione di un impianto di trattamnt chimico -fisico posizionato in modo tale da ricevere direttamente i reflui e che sia capa di reimmettere nel ciclo ecologico delle acque il liquido biologicamente spento e dall<'>altro di rendere disponibili alla commercializzazione le sostanze di interesse nulraceutico sui migliori mercati. Tale invenzione potrà essere realizzata secondo economie di scala e quindi viene resa disponibile per imprese che birra di qualsiasi dimensione produttiva. Le scelte impiantistiche di dettaglio sono funzione delle suddette dimensioni.

PREMESSA

Il processo si inserisce nel più ampio ambilo dei procedimnti tecnologici per il recuper di sostanze e macronutritve da reflui e sottoprodotti dei cicli di dei prodotti della filiera agroalimentare vegetale .

L'invenzione riguarda un procedimento per il recupero coposti biochimici, presenti nei residui del ciclo di lavorazione dei cereali impiegali per la di bevande fermentate, i quali siano di utilità nel trattamento o la profilassi di malattie ad elevato impatto sociosanitario quali quelle tumorali, cardiovascolari , dismetaboliche .

Il cancro, le malattie cardiovascolari (CVD) e il diabete fra le prime cause di cronica e di morte i tutto il mondo, Peraltro il trend di spesa connesso alla loro è in aumento a causa dell<'>azione sinergica dì diversi lattari ambientali e sociali

Il canrco rappresenta un notevole onere economico, stimato in 124 miliardi di euro all'anno per i Paese UE. non solo per i sistemi sanitar per altr settori dell'economia. I costi più alti per l'assistenza sanitari sono stati sostenuti per il cancro al seno; 6 miliardi di euro ogni anno, pari a 13% dei totale dei costi sanitari per il cancro nell'UE, Ma la spesa maggiore, sul totale dei costi, è legata al cancro del polmone, per un total i miliardi di euro, di cui 10 a causa di mortalità prematura ( Congresso della Società Europea di Oncologia Medica 2012 European Society for Medical Oncology (ESMO) Dr the U n iversity of Oxford, U K, and Colleagues).

in Europa costituiscono la prma causa di morte tra donne e uomini: 4.35 milioni in Europa e 1.9 milioni nella Unione Europea; esse sono anche la più importante causa di disabilità e di ridota di vita e costano all'economia dellU corca ∈ 169 e la previsione di costi è in sensibile aumento (European Heart Journal - 2012 ).

Secondo le stime elaborate dall ' International Diabetes Federation (Annual Report 2011), per fronteggiare il diabete, sono stati spesi tutta Europa 89 miliardi di euro pari a 150 euro per ogni ciino europeo.

L'evidenza epidemiologica indica che uno dieta ricca di frua e verdura offre un significativo efetto protettvo contro queste malattie croniche. Gran pa di questo effetto protettivo è stato attribuito ad una classe importante di sostanze fitochimiche presenti comunemente , anche se in concentrazioni molto ridotte, in frutta e verdura e appartenenti alla classe dei polifenoli,

Chimicamente i polifenoli si distinguono per la presen di due o più grpi feici e sono suddivisi nelle famiglie degli acidi fenolici, quali gli acidi benzoici e gli acidi cinnamici., dai loro derivasti, come gli stilbeni. e dei flavonoidi , ovvero sostanze pigmentate cn struttura ctteristica costituita da due gruppi benzeni da un etero ciclo con atomo di ossigeno). La loro esenza è dovuta alle attività fisiologiche della cellula vegetale. Biosintesi dei polifenoli: la via dell ‘'acidoshikimico "

L’acido noto nella forma shikmato, è un importante intermedio biochimico in piante e microrganismi. Il suo noma deriva dal fiore giapponese shikimi (t!icium anisasuw l.) da cui è stato isolto per la prima volta ed il fondamentale precursore seguenti classi di composti ■ gli amminoacidi amniotici e ,

■ l'indolo, derivati indoli i e l'amminoacido aromato triptofano,

■ molti alcaloidi e metabolici aromatici,

■ tani, flavonoidi e ligninii

L 'enzima chiave nella biosintesi dei dello scheletro C I 5 dei flavonoidi a par da CoA e p-e matomil -CoA (derivato dall'acido p-eumarico)

Agli enzimi finora citati vanno aggiunti numerosi altri enzimi, i quali delle reazioni che portano ad una modificazione dello base dei flavonoidi : reazioni da idrossilazione, glicossilazione ila .

impalliniti nel conferire caratteristiche di stabilità ed idrofilicità alle molecole, mentre reazioni di metilazione e prenilazione, con feriscono ai flavonoidi caratteristiche di lipofilicità ed attività antimicrobica.

Negli ultimi anni sono stati fatti notevoli progressi nella comprensione della biosintesi dei flavonoidi. Restano però, ancora da chiarire alcuni aspetti relativi agli ultimi stati della sintesi delle antociane, alla sintesi dell'epicatechina e delle proantociandine ed infine, relativamente alla sintesi di alcune classi di flavonoidi numerica mente meno consistenti, quali anroni e diifrocalconi. Restano, infine, da chiarire anche alcuni aspetti relativi alla localizzazione subcel lulare dei flavonoidi ed al meccanismo con cui i flaovonoi vengono trasportati ne l vacuolo.

Le piantequindi,durantel'evoluzionehanno sviluppato soluzionistrategichecheconsentonolorosialacrescita che lasopravvivenza:inparticolare un metabolismoprimario legato allacrescitae unmetabolismo secondario, associato alla nec essità di sistetizzare sostanze deputate alla difesa, e ad altre funzioni basilari per la sopravvivenza(regolazioniormonali,resistenza aglistress,riservaefacilitazione nell'assorbimento dinutrienti). Laprotezionedaglistressossidativièunodegliscopiessenzialidelmetabolismo secondario.Le piantepresenti inambientisub-ottimali,dovequestiprocessi sono particolarmente sviluppati,ruotano parte degliassimilati utiliallacrescitaversosostanzedestina alladifesa;ecco perchèquestivegetalisonopotenzialmentepiùricchi diantiossidanti.

Effetti sulbiochimismo animale

Nell ' decade, un'attenzione considerevole da parte delmondo scientifico è stata prestata a questi antiossidanti fenolicinaturali,compresiiflavonoidi,periloro potentieffettiprotettivicontro idanniossidativi, La letteratura sugliantiossidanti èmoltovastaedèconcordenelpresentareίpolifenolicomemodificatori della risposta biologica sperimentale,dimostrando la loro capacità di modificare la reazione dell'organismo agli allergeni,viruseagenticancerogeni. Essi agisconocomepolentiantiossidanti,generandoun'evidente protezione contro lostress ossidativo eidanni indotti dairadicaliliberieaiutando aprevenire diversemalattieassocialea Stress ossidativo.Tuttaviaè stato stimato che lamaggior parte delle persone non ne consumano quantà sufficientiperottee ibeneficiattesi

Ilcorpo limano,peraffrontare le specie reattiveall'ossigeno (ROS ),èprovvisto diun sistema didifesacheè

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Processo di estrazione di Sostanze Antiossidanti dal refluo derivante dal processo di produzione della birra che prevede le seguenti operazioni: A. Caratterizzazione chimico-fisica della matrice liquida derivante come refluo dal processo di produjione della birra e del contenuto di sostanze antiossidanti attraverso la quantificazione e la qualificazione della concentrazione per ciascuna molecola antiossidante individuata; B Trattamento della matrice liquida per raggiungere caratteristiche chimiche e fisiche idonee alle successive lavorazioni con aggiunta di soluzione acquosa acida finalizzata alla neutralizzazione delle cariche ioniche minerali presenti nel refluo di lavaggio. C Essiccazione della matrice liquida con processi ordinari e successiva eluizione con alcool. D Evaporazione dell’alcool con procedimenti ordinari per i1 recupero della sostanza secca antiossidante residuale. E Idratazione della sostanza secca residuale e successiva micro, ultra, nano-filtrazione seguita da osmosi 2. Processo come al punto 1 che prevede le sole fasi indicate ai precedenti punti 1.A, 1.B e 1.C senza procedere alla eluizione con alcool dell’essiccato ottenuto. 3. Processo come al punto 1 che prevede le sole fasi indicate ai precedenti punti l .A, l.B e l .C e l.D senza procedere a quanto indicato al punto l.E.