Modeling and Optimizing Ultrasound-Assisted Extractions of Pectin and Phenolic Compounds from Coffee Husk Waste Using Response Surface Methodology
La lavorazione delle ciliegie di caffè produce vari prodotti di scarto, come le bucce di caffè, che sono una preziosa fonte di pectina e acidi fenolici che possono essere utilizzati come biomolecole di alto valore nelle catene di produzione alimentare, cosmetica e farmaceutica umana e animale. Questo studio mira ad ottimizzare l'estrazione ecologica di polisaccaridi, come pectina, e composti fenolici dalla buccia del caffè utilizzando la metodologia della superficie di risposta (RSM).
Grazie ad una collaborazione internazionale tra il Laboratory for the Analysis and Diagnosis of Heritage, Lapida (Michoacan CollegeColmich), il Laboratorio Bioeconomia Circolare Rigenerativa, il Laboratorio Impatti sul Territorio e nei Paesi in Via di Sviluppo e la Divisione Tecnologie fisiche e sicurezza di ENEA, è stato possibile realizzare questo modello [1], utilizzato per valutare le variabili di estrazione (temperatura, tempo, pH, forza ionica, frequenza ultrasonica, dimensione delle particelle e rapporto solido/liquido in acqua) per identificare i fattori critici. Si è scoperto che la forza ionica e la temperatura sono variabili di processo critiche per l'estrazione della pectina, mentre i principali fattori responsabili dell'estrazione fenolica sono la frequenza ultrasonica, il pH e il rapporto solido/liquido. Sono state fatte diversi tipi di analisi - Direct Analysis in Real Time Mass Spectrometry (DART-MS); Fourier-Transform Infrared Spectroscopy–Attenuated Total Reflectance (FTIR-ATR) - per valutare il profilo chimico degli estratti e della pectina. Il riciclaggio dei rifiuti della buccia del caffè in bioprodotti in vista dell’economia circolare contribuisce a ridurre al minimo l’impatto sull’ambiente e a generare reddito aggiuntivo per i coltivatori di caffè.
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