Volume: gli agrumi

Sezione: utilizzazione

Capitolo: essenze e derivati

Autori: Paolo Rapisardi, Simona Fabroni

Oli essenziali agrumari

Tutti i processi tecnologici adottati dall’industria agrumaria sono mirati all’ottenimento di due derivati principali: il succo e l’olio essenziale. Si ottiene, inoltre, un sottoprodotto, considerato a basso valore, costituito da scorze, polpe e semi, che tradizionalmente viene chiamato “pastazzo”. Le percentuali relative di ogni singolo derivato sono all’incirca 35-40% di succo, 0,2-0,5% di olio essenziale e 60-65% di pastazzo. La produzione mondiale di oli essenziali agrumari può essere attualmente stimata intorno alle 120.000-150.000 tonnellate e quella nazionale intorno alle 3500-6000 tonnellate. I frutti di tutte le specie agrumarie costituiscono una potenziale fonte di oli essenziali, ma soltanto alcuni rivestono interesse commerciale: limone, arancia dolce, limetta, mandarino/tangerine e pompelmo sono quelli più richiesti dal mercato. Esiste inoltre un mercato più limitato per gli oli essenziali di arancia amara, cedro e bergamotto. La trasformazione industriale dei frutti di agrumi, per l’ottenimento di succo e olio essenziale, prevede l’utilizzo di sistemi meccanici che operano l’estrazione a freddo dei due derivati. Inoltre, per distillazione in corrente di vapore, si estraggono oli essenziali dalle foglie (petitgrain) e dai fiori (neroli) degli agrumi.

Struttura dei frutti di agrumi: localizzazione delle essenze
I frutti degli agrumi, pur nella diversità di specie e cultivar, presentano una struttura molto simile. Se si considera la sezione trasversale di un frutto di qualsiasi specie, si nota che esso è formato (dall’interno verso l’esterno) da tre parti: polpa o endocarpo, albedo o mesocarpo e flavedo o epicarpo. L’endocarpo, la parte edibile del frutto, è costituito da segmenti contenenti le vescicole di succo. I segmenti, o spicchi, sono circondati da una membrana e distribuiti attorno all’asse centrale del frutto. L’albedo, composto da cellule spugnose di colore bianco e di forma irregolare, contiene principalmente pectine e materiale cellulosico. Per l’estrazione degli oli essenziali, la parte del frutto interessata è quella più esterna, il flavedo, costituito da tessuto parenchimatico in cui si trovano alloggiate le ghiandole oleifere (otricoli) contenenti le essenze. Le cellule che circondano gli otricoli, essendo spugnose, sono altamente assorbenti, pertanto tendono ad assorbire rapidamente l’essenza fuoriuscita dalle ghiandole oleifere. Per questa ragione i sistemi di estrazione meccanica degli oli essenziali prevedono l’impiego di forti getti d’acqua che trascinano l’olio prima che questo possa essere riassorbito dalle cellule sottoepidermiche circostanti.

Tecnologie di estrazione
L’industria di trasformazione agrumaria ha avuto origine in Sicilia e Calabria agli inizi del secolo scorso. Originariamente l’essenza veniva estratta dalla scorza mediante pressione manuale e fatta assorbire da spugne naturali (procedimento detto “a spugna”) collocate in recipienti appositi (detti concoline). Alcune tecnologie adottate oggi per l’estrazione degli oli essenziali si rifanno ai classici metodi manuali, mentre altre sfruttano soluzioni tecniche originali. In entrambi i casi, comunque, si impiegano spruzzi d’acqua per veicolare l’olio e gli eventuali detriti con formazione di un’emulsione che, dopo filtrazione, viene inviata a un sistema di centrifugazione per il recupero dell’olio essenziale. Tali tecnologie si distinguono in sistemi che operano sul frutto intero, con successiva estrazione del succo, e sistemi che operano sulle scorze, dopo l’avvenuta l’estrazione del succo. Oltre alle linee di lavorazione che realizzano l’estrazione del succo e delle essenze in due fasi, oggi sono molto diffusi gli impianti che provvedono all’estrazione contemporanea dei due prodotti. Ognuno dei tre sistemi presenta aspetti positivi e negativi e generalmente la scelta è legata al tipo di agrume, alla qualità e quantità della materia prima da trattare, oltre che al livello di automazione che si vuole conseguire. L’estrazione dell’olio essenziale, seppur realizzata con differenti tecnologie, prevede comunque tre fasi fondamentali che possono essere così riassunte: – pressione/abrasione meccanica sulle scorze o sui frutti interi; – trascinamento delle essenze sotto l’azione di getti d’acqua; – centrifugazione dell’emulsione olio essenziale/acqua per il recupero delle essenze. Poiché il processo estrattivo interessa la superficie esterna del frutto, particolare riguardo deve essere posto nelle fasi di raccolta e trasporto dei frutti, in modo da scongiurare lacerazioni che provocherebbero la rottura delle ghiandole oleifere e la fuoriuscita delle essenze. Una volta pervenuti nello stabilimento di trasformazione, generalmente in contenitori di plastica della portata di 250 kg (bins), i frutti vengono scaricati in vasche piene d’acqua per lo stoccaggio e il contemporaneo lavaggio. Nella vasca i frutti vengono sospinti da getti d’acqua fino a un elevatore che li trasferisce su un nastro trasportatore, dal quale quelli inidonei vengono allontanati manualmente da operatori. Successivamente, i frutti passano su una spazzolatrice-lavatrice dove viene completato il processo di lavaggio. Al termine di questi stadi di pretrattamento i frutti vengono inviati alla fase di estrazione.

Sistemi che operano sul frutto intero. I sistemi automatizzati per il trattamento del frutto intero comprendono linee di lavorazione progettate per estrarre in sequenza prima le essenze e successivamente il succo dai frutti deoleati. Le macchine impiegate per l’estrazione delle essenze prendono il nome di “pelatrici” e “raspatrici” e si caratterizzano per l’azione abrasiva esercitata sullo strato epidermico del frutto intero. Pur considerando le diversità costruttive che contraddistinguono le macchine pelatrici e raspatrici presenti oggi in commercio, il principio di funzionamento è simile e le potenzialità orarie sono anche condizionate dalle caratteristiche dei frutti da lavorare (specie, varietà, grado di maturazione, durezza e spessore della buccia). Pelatrici Speciale (Speciale F & C S.r.l.). Queste macchine sono diffuse soprattutto in Italia e non necessitano di calibrazione della frutta prima dell’estrazione dell’essenza. Il sistema di pelatura è costituito da un tunnel orizzontale con all’interno dei rulli e una coclea, dotati di punte abradenti simili a quelle di una grattugia. Una pioggia d’acqua allontana l’emulsione e i detriti formatisi, che fuoriescono dalla parte inferiore della macchina. Dopo la fase di filtrazione, gli oli essenziali vengono recuperati mediante una doppia centrifugazione dell’emulsione. Polycitrus (F.lli Indelicato S.r.l.). L’estrattore è costituito da un letto formato da due o tre coppie di cilindri rotanti, rivestiti di lamiera perforata a raspa, su cui avanzano apposite spatole che spingono i frutti lungo le corsie raspanti. Gli agrumi vengono scaricati sulla tramoggia, dove un dispositivo automatico provvede a regolare l’afflusso in modo da mantenere costante il livello di alimentazione. La velocità delle spatole è regolabile in modo che il tempo di permanenza dei frutti nelle corsie raspanti sia quello necessario per una completa raspatura, secondo la varietà e il grado di maturazione dei frutti. Anche la velocità dei cilindri rotanti è regolabile per consentire una perfetta raspatura, secondo la durezza dei frutti. L’olio essenziale viene veicolato da una pioggia d’acqua e l’emulsione così formatasi fluisce in un finisher per l’eliminazione dei detriti solidi. L’emulsione chiarificata può quindi essere avviata ai separatori centrifughi per il recupero dell’essenza. I frutti deoleati vengono quindi tagliati trasversalmente in due e alimentati, per l’estrazione del succo, in estrattori a “rullo” in cui i mezzi frutti sono progressivamente appiattiti tra un rullo rotante e una lamiera forata la cui distanza dal rullo diminuisce progressivamente.

Sistemi che operano sulle scorze depolpate. Le tecnologie adottate per l’estrazione delle essenze dalle scorze private della polpa sono la sfumatura e la più drastica torchiatura. Il succo viene previamente estratto in macchine “a bulbo” o “birillatrici”, che operano il taglio trasversale dei frutti e l’estrazione del succo dal mezzo frutto per azione di un bulbo o birillo, fisso o rotante, opportunamente sagomato. Al termine della fase di penetrazione del birillo, le scorze vengono liberate dagli alveoli e destinate all’estrazione dell’olio essenziale. Il funzionamento delle macchine sfumatrici prevede che l’azione meccanica sulle scorze sia provocata da molteplici e disordinate piegature che causano la rottura degli otricoli e la fuoriuscita dell’olio essenziale, il quale viene trascinato da spruzzi d’acqua continui. L’emulsione olio essenziale/acqua viene avviata alle operazioni di separazione centrifuga. La torchiatura ha invece luogo in due stadi. I torchi sono costituiti da eliche senza fine contenute in gabbie a filtro con diametro decrescente, dall’entrata delle scorze verso l’uscita del residuo solido, per cui le scorze subiscono una pressione meccanica sempre maggiore man mano che avanzano all’interno della gabbia. Con la prima torchiatura, effettuata a valori moderati di pressione, viene ottenuto un olio essenziale di migliore qualità, che viene recuperato per separazione centrifuga dell’emulsione prodotta. Dalla seconda torchiatura, invece, viene recuperato un olio essenziale di più bassa qualità, mediante distillazione in corrente di vapore dell’emulsione e non per centrifugazione.

Sistemi che operano l’estrazione contemporanea del succo e dell’olio essenziale. L’estrattore in line della Food Machinery Company (FMC) è da anni il più utilizzato per l’estrazione simultanea di succo ed essenze. Il principio di funzionamento dell’estrattore, che opera su frutti interi previamente calibrati, si basa sul moto alterno di due coppe sovrapposte specularmente, una fissa al basamento della macchina e l’altra mobile, di forma simile a quella delle dita di una mano. La coppa mobile superiore si abbassa sul frutto, adagiato all’interno della coppa fissa, esercitando una prima compressione sul flavedo che provoca la rottura degli otricoli e la fuoriuscita dell’olio essenziale, che viene allontanato con acqua. Per l’estrazione del succo, un coltello circolare posizionato al centro della coppa fissa inferiore viene quindi spinto dentro il frutto mentre la coppa superiore completa la sua corsa verso il basso. In questo modo l’endocarpo viene spinto all’interno del tubo stesso che, essendo forato, opera già un primo finissaggio del succo. È importante sottolineare che nel corso dell’intero processo di estrazione le caratteristiche costruttive dell’impianto assicurano che l’olio essenziale non venga mai in contatto con il succo. L’operazione successiva consiste nel separare per centrifugazione le essenze estratte dall’emulsione prodotta.

Recupero e rettifica dell’olio essenziale
Qualunque sia la tecnologia impiegata per l’estrazione dell’olio essenziale, il suo successivo recupero dall’emulsione viene assicurato dall’impiego di separatori centrifughi. L’emulsione, previamente separata da frammenti di buccia e altri detriti, in apposite macchine raffinatrici costituite da filtri rotativi, viene centrifugata in due stadi. Le macchine centrifughe più diffuse sono quelle a dischi tronco-conici, che consentono di ridurre notevolmente il tempo di contatto tra l’olio essenziale e la fase acquosa, limitando così la perdita dei composti ossigenati che caratterizzano il bouquet delle essenze. Come vedremo in seguito, gli oli essenziali agrumari sono miscele di sostanze fisicamente e chimicamente differenti tra le quali predominano, nella frazione volatile, i monoterpeni, i sesquiterpeni e i loro derivati ossigenati. Ai composti ossigenati si deve il caratteristico flavour delle essenze; i terpeni e i sesquiterpeni svolgono, invece, una funzione di supporto. Il processo di separazione dei terpeni (deterpenazione), oltre a migliorare la stabilità dell’essenza, consente di concentrare la frazione ossigenata, che apporta un contributo superiore di profumo e aroma; inoltre, incrementa la solubilità dell’olio essenziale in acqua al livello delle dosi impiegate per l’aromatizzazione delle bevande e permette la riduzione dei costi di stoccaggio e trasporto. La distillazione frazionata viene oggi impiegata per la deterpenazione degli oli essenziali, sfruttando i differenti punti di ebollizione delle diverse classi di composti. In rapporto alla durata della distillazione e al modo in cui questa viene eseguita, si possono ottenere essenze più o meno prive dei costituenti terpenici. Si ottengono così gli oli concentrati tre, quattro o cinque volte, fino ad arrivare agli oli totalmente deterpenati. Dall’olio deterpenato, per ulteriore distillazione, effettuata in condizioni alquanto diverse rispetto a quelle utilizzate per la semplice deterpenazione, si ottengono gli oli desesquiterpenati, cioè privati sia dei componenti terpenici sia dei componenti sesquiterpenici. La deterpenazione degli oli essenziali oggi viene eseguita anche mediante l’impiego di estrattori centrifughi liquido-liquido continui a più stadi, che consentono di realizzare la separazione dei terpeni a freddo. Il metodo consiste nell’introdurre in controcorrente nell’estrattore l’olio essenziale greggio e una soluzione idroalcolica. La differente solubilità dei terpeni e dei terpeni ossigenati nella soluzione idroalcolica determinerà il frazionamento dell’olio nelle due fasi, che potranno così essere raccolte separatamente all’uscita del separatore.

Composizione chimica
Gli oli essenziali agrumari sono costituiti da due frazioni, una volatile e una più pesante, definita non volatile. La frazione volatile può oscillare dal 99% nell’olio di arancia dolce all’85% in alcuni oli di limetta estratti a freddo e tale variabilità è legata a molti fattori, tra cui principalmente la specie di provenienza e la tecnologia di estrazione. La frazione più pesante infatti è praticamente assente negli oli essenziali ottenuti per distillazione, come i petitgrain, mentre può raggiungere percentuali del 15% nelle essenze estratte a freddo (cold-pressed) mediante pelatrice o altre tecnologie. La frazione non volatile è costituita da numerose classi di sostanze quali idrocarburi ad alto peso molecolare, acidi grassi, steroidi, carotenoidi, cere, cumarine, psoraleni e flavonoidi. Nella frazione volatile sono presenti soprattutto idrocarburi di natura monoterpenica e sesquiterpenica e i loro derivati ossigenati quali alcoli, aldeidi ed esteri, principali responsabili del bouquet dell’essenza. Vi si trovano inoltre idrocarburi alifatici ossigenati e, in alcuni casi, piccole percentuali di sostanze solforate e azotate, che contribuiscono alle caratteristiche olfattive dell’olio. Nella frazione volatile dell’olio di limone il componente più rappresentato è il limonene, seguito da β-pinene, α-pinene, γ-terpinene e sabinene, mentre tra gli altri componenti, solo il valore delle aldeidi monoterpeniche nerale e geraniale supera l’1%. Il contenuto di entrambe le aldeidi, definito “citral”, rappresenta un parametro importante nelle transazioni commerciali dell’olio di limone in quanto queste sostanze determinano le sue peculiarità olfattive. La frazione volatile dell’olio di bergamotto presenta caratteristiche uniche, dovute a una percentuale della frazione idrocarburica più bassa rispetto a quella presente nelle altre essenze agrumarie. L’essenza di bergamotto infatti si contraddistingue per un contenuto medio di limone significativamente più basso di quello di tutti gli altri oli essenziali agrumari, compensato dalla maggiore concentrazione dei composti ossigenati quali linalolo e acetato di linalile. Il componente più rappresentato nella frazione volatile dell’olio di mandarino è il limonene, seguito dal γ-terpinene. La presenza di un estere contenente azoto, il metil N-metilantranilato, seppure in concentrazioni inferiori all’1%, costituisce un elemento distintivo che contribuisce fortemente alle caratteristiche olfattive di quest’olio. Il periodo di raccolta dei frutti influisce significativamente sulla composizione dell’olio di mandarino: l’olio essenziale prodotto a fine stagione presenta un contenuto di metil N-metilantranilato pari al 60% di quello presente nell’olio di mandarino verde. Il verificarsi di tali ampie variazioni influenza anche il valore commerciale di quest’olio essenziale, che si differenzia in funzione dell’epoca di produzione e della sua composizione qualiquantitativa. Il prodotto principale della trasformazione delle arance dolci è il succo, mentre le essenze costituiscono un derivato secondario di valore commerciale non rilevante. L’olio di arancia dolce presenta un notevole contenuto di limonene, in media superiore a quello delle altre specie agrumarie, e la frazione sesquiterpenica è costituita per circa il 50% da valencene, componente caratteristico di queste essenze. Tra i componenti ossigenati, la classe di sostanze più rappresentata è quella delle aldeidi alifatiche e il loro contenuto è considerato un riferimento per la valutazione della qualità commerciale di queste essenze. Tali composti, congiuntamente ad alcoli ed esteri presenti in minore concentrazione, sono determinanti per le note olfattive di quest’olio essenziale. La conoscenza della complessa composizione quali-quantitativa della frazione volatile degli oli essenziali agrumari è oggi molto approfondita, grazie all’evoluzione delle tecniche analitiche cromatografiche che ha condotto al miglioramento dell’efficienza delle colonne di separazione e della sensibilità dei sistemi di rivelazione.

Principali impieghi degli oli essenziali agrumari
Tradizionalmente gli oli essenziali agrumari trovano collocazione nell’industria alimentare, cosmetica e farmaceutica. In campo alimentare le essenze agrumarie vengono impiegate nell’aromatizzazione di numerosi preparati, tra cui principalmente le bevande e i prodotti dolciari. Il principale impiego nell’industria delle bevande riguarda la produzione di soft drinks, bevande non alcoliche a base di acqua naturale o gassata, addizionata anche di succhi o di infusi, acidi organici (citrico, malico, tartarico) e dolcificanti. In genere nella formulazione di tali bevande si impiegano gli oli essenziali deterpenati per assicurare maggiore stabilità. L’industria dolciaria è il secondo settore d’impiego delle essenze agrumarie in campo alimentare. L’aromatizzazione dei prodotti dolciari con essenze agrumarie, principalmente di limone, arancia dolce e limetta, riguarda una moltitudine di preparati tra cui caramelle, chewing-gum, biscotti e dessert. In campo cosmetico gli oli essenziali agrumari sono molto apprezzati nella formulazione di originali fragranze da impiegare nella produzione di profumi, acque di colonia e lozioni dopobarba, ma anche nell’aromatizzazione di paste dentifrice e deodoranti. La formulazione di nuove fragranze prevede l’impiego di oli essenziali agrumari, di una o più specie, combinati in differenti proporzioni con aromi di sintesi che hanno il compito di migliorare il carattere olfattivo delle essenze fornendo al contempo una nota di freschezza alla composizione finale. Altro settore d’impiego è quello farmaceutico in cui, oltre che come principi attivi, gli oli essenziali agrumari sono impiegati anche per migliorare e rendere appetibili le caratteristiche organolettiche di alcuni preparati. Molto apprezzate sono le proprietà antisettiche degli oli essenziali di limone e di bergamotto e quest’ultima essenza viene anche impiegata in formulazioni farmaceutiche per la ginecologia, la chirurgia, l’oftalmologia, l’odontoiatria e la dermatologia. Infine, va sottolineato l’impiego degli oli essenziali agrumari nelle pratiche terapeutiche di aromaterapia, branca della fitoterapia che non identifica esclusivamente l’utilizzo olfattivo degli oli essenziali, bensì comprende tutte le sue possibili applicazioni tra cui quella topica, inalatoria e orale.

Attività biologiche
Studi recenti hanno messo in evidenza importanti attività biologiche esercitate da alcuni componenti degli oli essenziali agrumari. Alcune classi di sostanze presenti nella frazione volatile e non volatile delle essenze agrumarie hanno mostrato spiccate proprietà antimicrobiche, essendo capaci di inibire la crescita e lo sviluppo di microrganismi, tra cui funghi e batteri. Recenti ricerche hanno dimostrato che gli oli essenziali di agrumi potrebbero essere un eccellente agente antimicrobico da utilizzare nel campo alimentare. In particolare, l’olio di arancia ha mostrato effetti antibatterici in vitro su Salmonella spp.; inoltre, gli oli di arancia e limone sono risultati efficaci contro la Listeria, il Campylobacter e l’Escherichia coli O157:H7. Infine, uno studio sull’effetto degli oli essenziali di limone e di arancia su Penicillum spp. ha evidenziato una correlazione positiva tra il livello di monoterpeni ossigenati degli oli e l’inibizione dei patogeni. Infatti, tra gli oli essenziali di arancia il più efficace è risultato quello della cv Moro, il più ricco di composti ossigenati, nonché di aldeidi alifatiche. Molti oli essenziali sono stati utilizzati per secoli dalla medicina popolare e negli ultimi anni le proprietà biologiche delle varie essenze sono state dimostrate da un certo numero di studi. Gli oli essenziali sono stati trovati efficaci come agenti antinfiammatori, antivirali e anticancro. In particolare, l’olio essenziale di arancia amara ha mostrato effetti gastroprotettivi contro le lesioni indotte da etanolo assoluto o antinfiammatori non steroidei (FANS) nei ratti, mentre l’olio essenziale di limone si è dimostrato efficace contro il virus dell’herpes simplex (HSV). Un certo numero di monoterpeni ha dato prova di attività antitumorale. Per esempio, il d-limonene, presente in concentrazione superiore al 90% nell’olio essenziale di arancia, possiede un’attività chemiopreventiva nei confronti dei tumori della pelle, del fegato, del polmone e dello stomaco.

Derivati agrumari minori

I succhi e le essenze sono i due derivati agrumari economicamente più importanti sui quali l’industria di trasformazione ha sempre riversato, in maniera quasi esclusiva, il proprio interesse. Gli altri prodotti, derivati dal processo di lavorazione, sono stati considerati scarti di limitato valore commerciale e pertanto poco importanti ai fini della produzione del reddito d’impresa. In questi ultimi anni, la forte concorrenza internazionale sul fronte dei prezzi di succhi e oli essenziali sta producendo un’inversione di tendenza, che indirizza le strategie aziendali verso la razionalizzazione della produzione dei derivati principali e il contemporaneo sfruttamento integrale del frutto al fine di ottenere prodotti ad alto valore aggiunto. Le scorze e le polpe, che rappresentano i maggiori costituenti del pastazzo, sono ricche di zuccheri (glucosio, fruttosio e saccarosio), polisaccaridi (pectina, cellulosa ed emicellulosa) e acidi organici (citrico, malico e isocitrico); sono presenti, inoltre, altre sostanze dotate di spiccate proprietà biologiche quali flavonoidi, carotenoidi, limonoidi, vitamine e aminoacidi. Tra i costituenti del pastazzo, quelli descritti di seguito meritano una particolare attenzione.

Pectina
È costituita da polimeri formati da molecole di acido D-galatturonico uniti da legami α-1,4-glicosidici. Le funzioni acide in essa presenti possono essere esterificate con gruppi metossilici o salificate con cationi. La pectina si concentra nelle parti solide dei frutti (scorza e membrane) e di solito è associata ad altre macromolecole quali cellulosa o emicellulosa. L’insieme di questi polimeri costituisce la fibra di agrumi. La pectina estratta dalle bucce di agrumi trova largo impiego nell’industria alimentare, farmaceutica e cosmetica. Viene utilizzata come agente gelificante nella produzione di marmellate e come addensante e stabilizzante in molti alimenti. In campo cosmetico trova impiego come modificatore reologico nei prodotti tricologici e come gel idratante della pelle. Recenti studi effettuati presso l’Università della Florida hanno dimostrato l’effetto terapeutico della pectina verso determinate patologie. In particolare, la pectina estratta dal pompelmo, se inserita in una normale dieta, abbassa il livello di colesterolo nel sangue contribuendo così a ridurre l’incidenza dell’aterosclerosi e il rischio di malattie coronariche.

Flavonoidi
I flavonoidi sono un’altra importante classe di sostanze presenti in concentrazioni rilevanti nelle scorze e nelle polpe degli agrumi. Tre tipi di flavonoidi sono stati identificati negli agrumi, tutti presenti sotto forma di glicosidi: flavanoni, flavoni e antocianine. I flavanoni, i più abbondanti, si concentrano principalmente nella buccia, ma sono presenti anche nel succo e nelle polpe. La naringina, la narirutina e la neoesperidina sono i principali flavanoni glicosidi del pompelmo e dell’arancia amara, mentre l’esperidina e l’eriocitrina predominano nel limone. Nelle arance e nei mandarini sono presenti esperidina e narirutina. Le antocianine si ritrovano solamente nella polpa e nella buccia delle arance pigmentate. Alla famiglia dei flavoni appartengono i polimetossiflavoni (PMF), che si concentrano nelle sacche oleifere del flavedo e quindi nell’olio essenziale dopo il processo di estrazione. L’estrazione dei flavonoidi dalle scorze o dalle polpe delle diverse specie di agrumi viene effettuata mediante trattamento con soluzioni alcaline e successiva precipitazione in ambiente acido. Di recente sono stati sviluppati alcuni processi innovativi per il recupero dei flavonoidi e delle antocianine, che prevedono una fase di concentrazione mediante resine adsorbenti e l’essiccamento dell’eluato ottenuto attraverso un sistema spraydryer. Estratti concentrati di flavonoidi degli agrumi (bioflavonoidi) sono attualmente utilizzati nel settore farmaceutico o come integratori alimentari, per l’effetto terapeutico riconosciuto nella cura della fragilità e permeabilità capillare e per la forte attività antiossidante, antinfiammatoria e antivirale di questi composti. I diidrocalconi della naringina e della neoesperidina presentano, invece, una spiccata proprietà edulcorante; il loro potere dolcificante è rispettivamente 300 e 1000 volte più elevato rispetto a quello del saccarosio. Pertanto essi trovano impiego nell’industria alimentare e dolciaria come dolcificanti ipocalorici.

Carotenoidi
Il colore giallo-arancione delle arance e dei mandarini e rosso dei pompelmi pigmentati è dovuto alla presenza di sostanze appartenenti al gruppo dei carotenoidi. Questi componenti si localizzano principalmente nella parte più esterna del frutto (flavedo), ma sono presenti anche nella polpa e nel succo. Pertanto, le scorze e le polpe che residuano dal processo di trasformazione possono essere utilizzate come materia prima per l’estrazione di questa importante classe di pigmenti. Il recupero dei carotenoidi può essere effettuato mediante estrazione con solvente dei cascami precedentemente essiccati o attraverso la digestione con l’olio essenziale ricavato dal frutto stesso. Nel primo caso, dopo le fasi di distillazione del solvente e di essiccamento dell’estratto, si ricava una polvere utilizzabile come colorante naturale da destinare all’industria alimentare; nel secondo caso, invece, si ottiene un olio essenziale intensamente colorato, da impiegare come colorante e aromatizzante nelle bevande a base di agrumi o come additivo nell’industria farmaceutica. Le miscele di carotenoidi estratti dalle arance, dai mandarini o dalle clementine contengono concentrazioni rilevanti di α- e β-carotene, β-criptoxantina e β-apo-8′-carotenale, che costituiscono i principali precursori della vitamina A. Pertanto, questi estratti potrebbero trovare impiego anche in campo farmaceutico nella prevenzione o nella correzione delle patologie da carenza di vitamina A nell’organismo. Inoltre, la loro spiccata attività antiossidante li rende utili come integratori alimentari mirati alla prevenzione dei tumori generati dall’azione distruttiva dei radicali liberi sulle cellule.

Limonoidi
I limonoidi, insieme ad alcuni flavonoidi presenti principalmente nel pompelmo (naringina e neoesperidina), costituiscono i componenti amari degli agrumi. Recenti studi hanno dimostrato che i limonoidi estratti dagli agrumi presentano una forte attività antitumorale che, se confermata sull’uomo, permetterà di ascrivere tale effetto non solo alla presenza di vitamina C o ai flavonoidi, ma anche ai limonoidi glucosidi che si ritrovano in concentrazioni elevate nei succhi (circa 300 mg/l) o nelle parti edibili del frutto. Attualmente non si è a conoscenza di processi industriali finalizzati all’estrazione dei limonoidi dai sottoprodotti dell’industria agrumaria. Tuttavia, quantità rilevanti di questi componenti potrebbero essere recuperate dai processi tecnologici di deamarizzazione dei succhi.

d-Limonene
Il limonene è il componente principale dell’olio essenziale estratto a freddo dagli agrumi. Nelle essenze di arance, clementine e pompelmi raggiunge il 90-95%, mentre scende al 60-75% nelle essenze di limone e mandarino. In quelle di bergamotto le concentrazioni di questo componente si aggirano intorno al 30-50%. Dal processo di deterpenazione e dalla distillazione delle emulsioni separate mediante centrifuga degli oli essenziali, si ottengono ogni anno grandi quantità di una miscela di terpeni in cui il limonene è presente in ragione del 95% circa. Questo prodotto viene chiamato commercialmente “d-limonene” e trova utilizzo come solvente nell’industria delle materie plastiche, delle resine sintetiche e degli adesivi, mentre nell’industria cosmetica viene impiegato come prodotto base per saponi e profumi. Inoltre, il limonene è in grado di aumentare l’assorbimento percutaneo di ingredienti cosmetici che esplicano la loro azione negli strati più profondi della pelle. A tale proposito sono attualmente commercializzate formulazioni contenenti limonene e caffeina allo scopo di potenziare l’efficacia di quest’ultima nei confronti degli inestetismi della cellulite. Infine, recenti studi sull’attività farmacologica del limonene ne hanno evidenziato l’effetto protettivo nei confronti dei carcinogeni che si producono durante la combustione del tabacco (nitrosammine).

 


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