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Estrazione di aromi dal bergamotto mediante pervaporazione

Riassunto:
1) Natura del problema affrontato:
L’olio essenziale di bergamotto presenta oggigiorno applicazioni nell’industria cosmetica e farmaceutica, in aromaterapia e in dermatologia. L’estrazione di aromi dal bergamotto viene attualmente affrontata abbinando le tecniche tradizionali di distillazione per recuperare l’essenza aromatica e successiva rimozione del bergaptene, composto tossico, dal distillato aromatico con solvente alcalino. Gli svantaggi di questo processo tradizionale sono legati alle alte temperature utilizzate, che possono ridurre fortemente la concentrazione di aromi, essendo questi composti termolabili, all’alto consumo energetico ad esse connesso, alla dispersione degli aromi stessi durante il processo di estrazione, data la loro elevata volatilità.
Il presente lavoro ha riguardato la sperimentazione della pervaporazione applicata all’estrazione degli aromi presenti sulla scorza del bergamotto.
Il processo studiato si basa sia sulla rimozione selettiva, mediante membrana densa, della frazione volatile contenuta nella scorza di bergamotto sia sulla reiezione della frazione non volatile, quale ad esempio il bergaptene. Tale tecnologia a membrana rappresenta una valida alternativa per superare i problemi sopra citati tipici dell’industria tradizionale. Ai due stadi del processo tradizionale viene, quindi, a sostituirsi l’unico stadio pervaporativo.

2)Utilità di sviluppare il tema:
La bontà del processo pervaporativo sta nelle condizioni operative non drastiche. Queste, oltre a preservare l’integrità degli aromi, portano ad un basso consumo energetico, legato principalmente al dispendio delle due pompe da ricircolo lato feed e da vuoto lato permeato. Il problema della presenza del bergaptene nel prodotto finale può essere ovviato impiegando la pervaporazione, in quanto questo composto non permea attraverso la membrana, non inquinando, così, il permeato contenente gli aromi di interesse.

3)Contributo alla soluzione del problema:
Dalla sperimentazione effettuata con le membrane si è verificata la permeazione di composti volatili tradizionalmente responsabili del classico aroma di bergamotto e la totale assenza in esso del bergaptene.
Il processo è stato, quindi, ottimizzato agendo sia su parametri di processo che confrontando tre membrane commerciali utilizzate per l’estrazione di aromi.

4)Note di complessità o di soluzioni particolarmente originali:
Si è scelto di effettuare un pretrattamento, con enzimi industriali, della soluzione acquosa della scorza di bergamotto di partenza, al fine di accelerare il rilascio degli aromi dalle cellule oleifere della scorza, incrementandone, altresì, la concentrazione e quindi la resa di produzione del processo di pervaporazione dell’estratto finale.

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3 1. Generalità sui processi a membrana Una membrana può essere definita come una barriera selettiva capace di controllare il trasporto di specie chimiche (gas, liquidi, specie cariche e neutre) promuovendone la separazione [1]. In un processo a membrana, la corrente di alimentazione, si divide in due correnti: il ritenuto o retentato, che rappresenta la frazione dell’alimentazione che non attraversa la membrana, ed il permeato, che permea la membrana. I benefici della separazione a membrana sono i seguenti:  Basso consumo di energia  Condizioni operative “poco severe”  Generalmente atermica  Facilmente integrabile con altri processi di separazione  Agevole “scaling-up” essendo il processo modulare  Non si richiedono additivi 1.1. Classificazione delle membrane Le membrane possono essere classificate secondo i materiali impiegati e della loro morfologia come mostrato in Figura 1: Fig. 1 - Classificazione dei diversi tipi di membrana

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Alessandro Mecchia Contatta »

Composta da 127 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 1346 click dal 09/05/2012.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.