L’estrazione di composti bioattivi da scarti o sottoprodotti alimentari con solventi eutettici profondi naturali (NADES) potrebbe rappresentare un’alternativa interessante alla tradizionale estrazione idroalcolica, ma deve essere ottimizzata sfruttando i vantaggi della modellizzazione. Un lavoro dell’Università del Sacro Cuore di Piacenza, pubblicato sul Journal of Food Process Engineering, mira a proporre, sviluppare e discutere un nuovo modello per l’estrazione di composti fenolici dai fondi di caffè esausti (SCG) utilizzando NADES per superare alcune lacune relative ai modelli di estrazione cinetica e alla metodologia di risposta superficiale.
Il modello presentato si basa sullo stesso presupposto del modello cinetico, ma lo migliora per poter prevedere l’estrazione fenolica modificando diversi parametri di processo (ad esempio contenuto di acqua, tempo di estrazione, temperatura, ecc.) utilizzando betaina: glicole trietilenico (rapporto molare 1:2). Il modello è stato validato sull’estrazione dei composti fenolici totali da SCG in funzione di un contenuto di acqua di NADES compreso tra il 30 e il 60% v/v. C’è stata una buona coerenza tra i dati sperimentali e quelli simulati e addirittura, in alcuni casi, migliore rispetto ai modelli cinetici del secondo ordine. Inoltre, il nuovo modello necessita di meno parametri di regressione riguardo al caso specifico indagato in questo lavoro. Questo modello e la metodologia considerata possono costituire la base per un’ulteriore modellizzazione applicabile ad altri bioattivi e/o altri NADES e materie prime. Per quanto riguarda le applicazioni pratiche, i solventi eutettici profondi naturali (NADES) possono rappresentare un solvente sostenibile per la valorizzazione dei sottoprodotti alimentari poiché può essere utilizzato per estrarre composti bioattivi ad alto valore aggiunto. Questo processo di estrazione deve essere ottimizzato in base a diversi fattori come il contenuto di acqua nella soluzione NADES, il rapporto solidi, il tempo di estrazione e la temperatura. Il modello validato in questo lavoro sui fondi di caffè esausti (SCG) potrebbe essere utilizzato a questo scopo, migliorando le lacune relative ai modelli di estrazione cinetica e alla metodologia di risposta superficiale (RSM).
Il nuovo modello consente di prevedere il comportamento del processo in funzione dei parametri precedentemente menzionati e riduce il numero di prove sperimentali richieste rispetto all’RSM. In particolare, il nuovo modello è stato validato sulla variazione del contenuto di acqua nella soluzione NADES. Anche se sono necessarie ulteriori conferme, questo modello potrebbe in futuro essere utilizzato per valutare lo scale-up e l’ottimizzazione della progettazione del processo industriale.
