Una nanomembrana per ridurre lo spreco di acqua

Una membrana nanotecnologica in nylon 6 è la soluzione low cost ma efficace per filtrare batteri e residui nei liquidi e ridurre di due terzi lo spreco di acqua nell’industria alimentare. La scoperta è frutto di due ricerche del Food Pilot Lab della Libera Università di Bolzano, pubblicate sul Journal of Food Engineering, la rivista scientifica leader a livello mondiale nel settore delle tecnologie alimentari.

Un nano-tessuto non tessuto ottenuto in laboratorio grazie alla tecnica dell’elettro-filatura che garantisce una valida alternativa ai processi di filtraggio tradizionali – in cui vengono usati sali inorganici e basse temperature – e che può aiutare l’industria a ridurre l’impatto ambientale della produzione di alimenti, diminuendone considerevolmente il consumo di acqua. Due ricerche del Laboratorio di Tecnologie alimentari di unibz – pubblicate sulla rivista scientifica internazionale Journal of Food Engineering – hanno preso le mosse dalla ricerca di una tecnologia conveniente per effettuare il filtraggio della birra e del succo di mela, due prodotti tipici dell’Alto Adige, trovandola nell’impiego delle nanotecnologie.

La particolare conformazione molecolare della nano-membrana di nylon 6 – prodotta nei laboratori di unibz con costi praticamente irrilevanti – permette di realizzare un filtraggio dei liquidi da batteri e altri residui in maniera molto più efficace ed economica rispetto alle normali tecniche attualmente utilizzate nelle imprese. “Se si osserva al microscopio la membrana, si vede come la disposizione casuale delle “nano” fibre consente di ottenere una superfice enorme, in grado di trattenere una maggiore quantità di particolato. Inoltre, il filtro nanostrutturato offre una minore resistenza al flusso rispetto ai filtri tradizionali, assicurando una migliore e più veloce chiarificazione del liquido alimentare” afferma Matteo Scampicchio, docente di Fruit Technology e Fruit Processing alla Facoltà di Scienze e Tecnologie e responsabile del laboratorio di tecnologie alimentari, “così si velocizza il processo e lo si rende più efficace”. La tecnologia usata per realizzare la membrana – l’elettro-filatura o electrospinning – è già disponibile sul mercato, è semplice e completamente scalabile.

La grande novità introdotta dall’applicazione della membrana riguarda la sostenibilità dei processi di produzione alimentare che prevedono un uso intensivo dell’acqua. I risultati dello studio del team del prof. Scampicchio possono aprire la strada a notevoli risparmi di risorse idriche ed economiche. La nano-membrana si è rivelata molto promettente per il riutilizzo delle acque utilizzate in industria nei processi di lavaggio degli alimenti. “Per produrre un litro di succo di mele, occorrono da tre a nove litri di acqua, che viene usata per lavare le mele, pulire gli impianti o come fluido riscaldante per le operazioni di pastorizzazione.”, spiega Scampicchio. “Si tratta di enormi quantità di acqua che vengono sprecate perché usate solo una volta. Per riciclare l’acqua di lavaggio della frutta esistono già diverse soluzioni. Una di queste è l’uso di lampade ad ultravioletti. Tuttavia, questa soluzione comporta costi di gestione molto alti. Invece il filtraggio dell’acqua di lavaggio per mezzo della membrana nanostrutturate permetterebbe di risolvere quest’inconveniente con una bassa spesa”.

L’uso del termine nanotecnologie non deve però spaventare gli amanti del cibo naturale. La birra e il succo di mela filtrati non subiscono manipolazioni di alcun genere. I ricercatori del laboratorio unibz hanno lavorato per migliorare solo il processo. Attualmente, il team del prof. Scampicchio sta preparando membrane prodotte con polimeri sintetici come nylon, cellulosa acetato, polietilene, polivinilalcole. In futuro, l’idea è quella di creare anche membrane completamente naturali, usando per esempio il chitosano, sostanza ottenuta dal guscio di granchi e gamberi, la zeina (ottenuta dalla lavorazione del mais) e il collagene (ottenuta dai residui della carne trasformata).

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