La SFE-CO₂ è considerata una delle tecniche più efficaci e sostenibili per ottenere licopene naturale di alta qualità, con purezza elevata, senza residui tossici e con impatto ambientale minimo.
Il licopene è un carotenoide liposolubile, responsabile del colore rosso del pomodoro e contenuto in maniera significativa anche in anguria, papaya, guava e pompelmo rosa; conosciuto per le sue proprietà antiossidanti, è ampiamente utilizzato nei settori nutraceutico, farmaceutico e alimentare.
Per ricavare questo carotenoide, le industrie di trasformazione del pomodoro ne valorizzano i sottoprodotti, utilizzano buccette, utilizzate anche per le conserve, e semi che vengono scartati.
Il licopene viene utilizzato come colorante (E160d), ingrediente per integratori alimentari e in creme anti-age.
A differenza delle tecniche tradizionali con solventi organici, l’estrazione con CO₂ supercritica (SFE-CO₂) consente di ottenere estratti di altissima qualità con residui minimi, impatto ambientale ridotto e grande selettività verso i composti bioattivi desiderati.
Come funziona la CO₂ supercritica – La CO₂ raggiunge lo stato supercritico quando temperatura e pressione superano i valori critici (circa 31 °C e 74 bar): in questa fase il fluido combina le proprietà di un gas con quelle di un liquido. Ciò conferisce al solvente:
- Alta diffusività e capacità di penetrazione nella matrice vegetale
- Densità variabile, controllabile tramite pressione e temperatura per massimizzare la solubilità dei target desiderati
- Assenza di tensione superficiale, migliorando l’estrazione di composti lipofili come il licopene
Queste caratteristiche rendono la CO₂ supercritica ideale per estrarre composti sensibili al calore o termolabili, come il licopene, con un livello di integrità molecolare superiore rispetto ai solventi convenzionali.
I vantaggi chiave dell’estrazione con CO₂ supercritica – Rispetto alle tecniche tradizionali, la SFE-CO₂ offre numerosi vantaggi, apprezzati in processi estremamente diffusi in ambito food, come quelli per ottenere il caffè decaffeinato. Tra i vantaggi dell’utilizzo di CO₂ supercritica troviamo:
- L’ottenimento di prodotti più puri e naturali, senza residui di solventi tossici
- Processo sostenibile con CO₂ riciclabile e non infiammabile
- Maggiore sicurezza operativa, senza rischi di esposizione a solventi chimici
- Selettività regolabile per isolare composti specifici, frazionando l’estratto durante il processo di raccolta
- Compatibilità con produzioni farmaceutiche o cosmetiche grazie a profili di purezza più elevati
Studi scientifici mostrano che, ottimizzando temperatura e pressione, è possibile estrarre oltre il 90% dei carotenoidi totali (licopene incluso) dalla buccia di pomodoro con bassa degradazione molecolare.
Le fasi principali del processo SFE-CO₂ per il licopene – Il processo si articola in diverse fasi essenziali:
- Preparazione della materia prima: rimozione di semi, fibre e acqua dal pomodoro, con produzione di polvere o concentrato secco
- Pressurizzazione della CO₂: la CO₂ viene compressa e riscaldata fino a diventare supercritica
- Estrazione vera e propria: il fluido attraversa la matrice solida, disciogliendo licopene e altri composti lipofili
- Separazione: la CO₂ viene depressurizzata in una o più fasi di raccolta; i composti estratti precipitano e vengono raccolti
- Recupero e riciclo della CO₂: la CO₂ gassosa può essere ricondensata e reintegrata nel processo, riducendo i costi e l’impatto ambientale
Applicazioni del licopene estratto – Il licopene estratto con CO₂ supercritica trova largo impiego in prodotti differenti:
- Integratori alimentari e nutraceutici per la protezione cellulare
- Cosmetici funzionali per le proprietà antiossidanti della pelle
- Formulazioni farmaceutiche che richiedono elevata purezza e standard GMP
- Alimenti funzionali arricchiti con estratti naturali
Tecnologia di estrazione avanzata: i sistemi SFX di Core Separations – Per ottenere risultati ottimali non è sufficiente la tecnologia CO₂ in sé: serve una strumentazione avanzata, precisa e affidabile. I sistemi SFX di Core Separations, distribuiti da FKV, rappresentano una soluzione di riferimento per laboratori e produzioni che richiedono performance elevate e controllo totale del processo. I sistemi SFX (Supercritical Fluid Extraction) sono progettati per rispondere alle esigenze di ricerca, sviluppo e produzione industriale:
- Controllo preciso di pressione e temperatura, fondamentale per modulare la densità della CO₂ e ottenere estrazioni selettive
- Modulo software SFX avanzato, che consente il monitoraggio in tempo reale dei parametri critici e la registrazione dei dati operativi
- Configurazioni scalabili dal laboratorio alla produzione, con capacità da pochi millilitri fino a centinaia di litri
- Facilità di manutenzione e modularità per adattare il sistema alle esigenze di processo specifiche
L’esperienza di Core Separations nella tecnologia dei fluidi supercritici si basa su decenni di sviluppo di estrattori affidabili e sicuri, con un’attenzione particolare alla qualità del materiale e al controllo di processo. Grazie alla partnership con FKV Srl, è possibile:
- ricevere supporto completo dalla scelta del sistema alla messa in opera
- ottenere formazione tecnica per il personale
- beneficiare di assistenza e manutenzione dedicata
Questo supporto facilita l’adozione di tecnologie di estrazione di livello superiore per istituti di ricerca, industrie nutraceutiche, cosmetiche e farmaceutiche.
Conclusione: Licopene di qualità superiore con tecnologia CO₂ supercritica – L’estrazione del licopene con CO₂ supercritica è oggi considerata una delle tecniche più efficaci e sostenibili per ottenere licopene naturale di alta qualità, con purezza elevata, senza residui tossici e con impatto ambientale minimo. I sistemi SFX di Core Separations, supportati da software di controllo avanzato e soluzioni modulari, consentono di sfruttare appieno il potenziale di questa tecnologia, sia in R&D sia su scala produttiva.
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fonte: FKV
