Vinacce: scarti o oro rosso?

Ogni anno in Italia vengono prodotti tra 1 e 2 milioni di tonnellate di rifiuti solidi dalla trasformazione delle uve, corrispondenti più o meno al 20% in sostanza secca della produzione di uva. Una filiera di riutilizzo dei sottoprodotti della vinificazione, vinacce fresche o fermentate e fecce, è sempre esistita: la produzione di grappa ne è l’esempio più diretto, ma anche la produzione di alcol per uso industriale o alimentare, di cremor tartaro e acido tartarico, così come l’estrazione di olio dai vinaccioli sono da tempo associate all’industria enologica. La necessità di ridurre l’impatto delle produzioni vitivinicole e abbattere il volume dei rifiuti così come i loro costi di smaltimento, impone oggi un ripensamento. La soluzione è la valorizzazione di uno scarto, quello della vinificazione, estremamente ricco e utilizzabile per l’estrazione di sostanze ad elevatissimo valore aggiunto e non più solo per la produzione (in assenza di aiuti pubblici scarsamente remunerativa) di materie prime e commodities come è avvenuto sino ad oggi. Il riutilizzo degli scarti nelle nuove filiere che si andranno a creare tuttavia, potrà avere successo non in quanto in grado di dare prodotti “green” che abbassino l’impatto ambientale del vino, ma se sarà capace, come stanno dimostrando le ricerche e le nuove idee imprenditoriali, di dare prodotti di qualità e valore aggiunto elevati.

Il valore delle biomasse

Le vinacce possono essere utilizzate come fonte per la produzione di etanolo per autotrazione da utilizzare da solo o in miscela nei cosiddetti biocarburanti. In Italia il progetto ViEnergy svoltosi recentemente in Sicilia, ha permesso di ottenere un carburante costituito da un mix di bioetanolo da scarti vinicoli, gasolio e un additivo di origine vegetale. I primi test sono stati effettuati nelle ultime settimane di ottobre sui mezzi pubblici di Marsala, soprattutto allo scopo di rilevare i probabili vantaggi nelle emissioni in particolati, che in altre prove condotte su E-Diesel si sono rivelate inferiori rispetto a quelle prodotte dai mezzi alimentati con gasolio fossile. Le vinacce tuttavia contengono un’elevata quantità di polisaccaridi, pectine, cellulosa e lignina, difficilmente utilizzabili nei processi di produzione di bioetanolo e che ne riducono le rese a meno della metà rispetto a quelle ottenibili da mais (uno dei substrati più utilizzati per questo scopo). Il vantaggio nel caso dell’uso della vinaccia è il costo minore, in quanto sottoprodotto di un’altra lavorazione di maggior pregio e l’aspetto, non trascurabile, di non dover dedicare superfici agricole ad usi non alimentari. Uno studio californiano del 2012 (Yi Zheng et al., 2012) evidenziava la necessità di dover ricercare metodi e tecniche che permettessero non solo di convertire per via enzimatica anche cellulosa e lignina in etanolo, ma anche di poter valorizzare singoli componenti presenti anche in quantità ridotte nelle vinacce o nei prodotti della loro trasformazione. Una ricerca più recente realizzata in Australia (Karpe et al., 2014) dà una risposta a queste necessità, identificando un mix di funghi ascomiceti (Aspergillus, Penicillum e Tricodherma) in grado, attraverso le loro attività enzimatiche, di attaccare in una fermentazione in stato solido cellulose, emicellulose e lignina delle vinacce, dando origine a rese più elevate in etanolo e a sottoprodotti interessanti per altre applicazioni industriali, farmaceutiche e alimentari quali lo xylitolo, il glicerolo, l’acido citrico e l’acido maleico. Anche la produzione di biogas che permette di produrre metano dalla digestione anaerobia delle biomasse rappresenta un possibile utilizzo a fini energetici degli scarti della produzione vitivinicola.

Vinacce e fertilità dei suoli

Lo spandimento in vigneto delle vinacce tal quali è consentito dai regolamenti europei ad alcune condizioni relative a quantità, tempi e caratteristiche dei suoli. Pur riducendo i costi di smaltimento questa soluzione tuttavia non porta ad una reale valorizzazione dei sottoprodotti. Il compostaggio rappresenta invece una possibilità per le aziende agricole, che possono utilizzare il loro prodotto nei vigneti, così come venderlo per usi agricoli e di giardinaggio. Il compost ottenuto dai residui della vinificazione non ha tuttavia una elevata capacità fertilizzante ed è assimilabile ad un ammendante. Il limite è rappresentato soprattutto dagli elevati contenuti in sostanze polifenoliche, che avendo azione antisettica, inibiscono l’azione dei microorganismi responsabili del processo di compostaggio.

Tecnologie avanzate per prodotti di valore

Lo sfruttamento degli scarti come biomasse per scopi energetici o per la produzione di compost, così come la produzione di alcol da distilleria o di acido tartarico, talvolta e non sempre va a pareggiare i loro costi di smaltimento, ma non permette ancora di vedere questi come vere e proprie risorse per l’imprenditore agricolo. Le nuove frontiere spostano le filiere di riutilizzo dei sottoprodotti della vinificazione verso il nuovo concetto di bioraffineria, nel quale tecnologie a basso impatto permettono di trasformare gli scarti in una vera e propria miniera di sottoprodotti preziosi, come i polifenoli, destinati ad industrie come quella degli additivi alimentari, della cosmetica, la nutraceutica, la farmaceutica e dei biopolimeri. Il progetto Wine Waste, al quale partecipano le Università di Udine, Bologna, Milano, Parma e Roma Tor Vergata con il Politecnico e la Fondazione Politecnico di Milano, nell’ambito del finanziamento Ager, ha lo scopo di sviluppare innovazione e nuove tecnologie adatte ad una nuova filiera integrata di biorefinery. Nel 2013 l’Università di Udine ha inaugurato un impianto pilota per l’estrazione di composti bioattivi con la tecnica della CO2 supercritica, mentre altri obiettivi del progetto sono lo sviluppo di biopolimeri plastici come i poli-idrossi alcanoati (PHA), l’approfondimento delle proprietà nutraceutiche dei composti estratti e infine l’uso delle celle di elettrolisi microbica (MEC) per la produzione sostenibile di idrogeno. È quest’ultima, con quella delle Microbial Fuel Cells (MFC), una delle frontiere più avanzate di riutilizzo degli scarti e dei reflui industriali, nelle quali delle colture microbiche vengono sfruttate nell’ossidazione di substrati organici per trasferire elettroni tra due elettrodi, producendo energia o prodotti chimici, come appunto l’idrogeno.

Dal biomedicale alla nutraceutica

Se il mondo della ricerca lavora alacremente nell’individuazione di nuovi processi green per lo sfruttamento e la valorizzazione degli scarti di vinificazione, quello dell’impresa non sta a guardare tanto che negli ultimi anni sono molte le iniziative e i prodotti ottenuti da riutilizzi alternativi di vinacce e fecce e dei loro componenti. Gli usi sono dei più disparati, da quelli artigianali come nel caso della toscana PelleVino che realizza colorazioni naturali per pellami e tessuti, a quelli più avanzati come il riempitivo osseo arricchito in polifenoli sviluppato dalla piemontese NobilBio Ricerche. Un’esperienza quest’ultima (vedi box) dalla quale è nata l’idea di creare un network che mettesse in contatto imprese di diversi settori interessate alla valorizzazione degli scarti di lavorazione delle uve come ci ha spiegato Giorgio Iviglia uno dei fondatori dell’Associazione Innuva di Asti. “Data l’esperienza di applicazione realizzata all’interno di NobilBio Ricerche, abbiamo deciso di ampliare l’interesse per questi prodotti anche a settori diverso dal nostro, dal cosmetico, al nutraceutico, farmaceutico e alimentare. È nata così Innuva, un’associazione che ha lo scopo di promuovere l’utilizzo delle biomolecole nobili presenti all’interno degli scarti di lavorazione delle uve, dando una solida base scientifica e mettendo in comunicazione aziende e settori diversi. Abbiamo cercato in questo modo di creare una rete territoriale per una nuova economia di prodotti ad elevato valore aggiunto e tecnologico, nella quale le aziende si possano incontrare per sviluppare insieme progetti e prodotti.” Attualmente l’Associazione Innuva è formata da sette aziende, due aziende vitivinicole L’Azienda agricola Fratelli Durando di Castagnole Monferrato e Cascina Ronco di Olivola (AL), Lica srl del settore cosmetico, Grape, lo Spin Off di ricerca dell’Università di Torino, Angiologica BM srl e NobilBio Ricerche per il settore biomedicale e PGG Scientific. Dopo il primo progetto per la realizzazione di una pasta riempitiva dentale, si sono avviati tra le aziende dell’Associazione altri progetti come ad esempio la linea di prodotti cosmetici a base di estratti selezionati da uve Ruché e lo sviluppo di membrane per chirurgia toracica. Negli ultimi anni diverse esperienze ed iniziative di riutilizzo delle vinacce esaurite sono nate anche nel campo della nutraceutica come nel caso della WholeVine Products, un’azienda di Sonoma Valley in California, che ha realizzato farine gluten free a partire da bucce e semi essiccati e lavorati in tempi molto brevi per non alterarne le proprietà nutrizionali. Anche Yanyun Zhao, ricercatrice dell’Oregon State University, ha approfondito l’uso di una farina ottenuta dai residui di lavorazione delle uve, aggiunta ad alcuni prodotti da forno in quantità tali da non alterarne le caratteristiche organolettiche e allo scopo di migliorarne le proprietà nutrizionali. Ma non è stata questa l’unica applicazione innovativa sviluppata dalla professoressa Zaho per valorizzare gli scarti della vinificazione: dopo aver sviluppato un materiale biodegradabile simile al cartone adatto ad esempio per la produzione di vasetti per il vivaismo, l’equipe di ricerca dell’Oregon si è concentrata sulla possibilità di ottenere dalle stesse materie prime additivi e integratori alimentari ricchi in fibre, utilizzabili nei condimenti o nello yogurt, o nella produzione di un coating commestibile per frutta, verdura e altri alimenti, ricco in antiossidanti e in grado, grazie alle proprietà antisettiche dei polifenoli, di controllare lo sviluppo di muffe e batteri.   di Alessandra Biondi Bartolini

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