Processo di valorizzazione delle trebbie esauste derivanti dalla produzione della birra = Process of valorization of BSG from the production of beer

Il presente lavoro di tesi ha lo scopo di proporre una nuova modalità di valorizzazione e riutilizzo del principale sottoprodotto del processo di birrificazione: le trebbie (brewer spent grains, BSG). Le BSG sono state caratterizzate e sottoposte a due differenti processi estrattivi per ottenere materiale ligneo-cellulosico, inoltre sono state condotte alcune variazioni dei parametri di processo al fine di validare le osservazioni effettuate. Successivamente l'estratto, ottenuto dal processo estrattivo ritenuto ottimale, è stato impiegato come rivestimento su un tessuto di cotone di riferimento e, dopo essere stato opportunamente caratterizzato, si è testata la sua efficacia come ritardante di fiamma. Dopodiché sono state caratterizzate e testate alcune formulazioni differenti dell’estratto additivate con dei sali, Sodioesametafosfato (SHMP) e acido Fitico (sale). Inoltre, è stato condotto un test di durabilità sui campioni preparati, per valutare un possibile effetto legante dell’estratto. Infine, in una logica di valorizzazione e riutilizzo dello scarto, si è utilizzato il pellet esausto dei processi estrattivi come riempitivo e additivo ritardante di fiamma all’interno di schiume di Alginato. Di seguito sono riportati i principali risultati ottenuti. Processo di estrazione •??Il processo di estrazione condotto alla temperatura di 60°C (Mishra et Al.,2017), preceduto dal pretrattamento con Microonde a 400W per 60s, presenta la maggiore quantità di materiale ligneo-cellulosico estratto, per questo motivo è stato selezionato come processo di estrazione ottimale ed utilizzato successivamente nella seconda fase sperimentale. •??La variazione di alcuni parametri di processo, quali la velocità di centrifugazione di estrazione, il tempo e la potenza del pretrattamento con Microonde, non apporta significativi miglioramenti alla resa ottenuta. Il processo estrattivo ottimizzato in questa prima fase sperimentale consiste in: -??Essicazione delle trebbie a 60°C, 18 h -??Preparazione campioni di BSG + NaOH 0,1 M, in rapporto 1:5 -??Pretrattamento con Microonde a 400W, 60 s -??Agitazione dei campioni in bagno termostatico a 60°C, 30 rpm, 60 min -??Centrifugazione a 2000 rpm, 4°C, 10 min -??Lettura spettrofotometrica dei surnatanti a 281 nm Applicazione estratto come rivestimento su tessuti •??I campioni di tessuto rivestiti con l’estratto tal quale mostrano tempi di spegnimento anche cinque volte superiori rispetto al tessuto di riferimento, con un aumento delle prestazioni proporzionale alla quantità di estratto depositata. Nel caso del campione di estratto depositato sul tessuto con il 40% di add on teorico, è stato osservato lo spegnimento prima del totale consumo del provino. •??I campioni di tessuti rivestiti con estratto additivato mostrano tempi di spegnimento notevolmente superiori rispetto al tessuto di riferimento, in molti casi i campioni non si sono consumati completamente, dimostrando un ulteriore miglioramento qualitativo antifiamma. •??Il rivestimento non è dotato di caratteristiche di legante, essendo solubile in acqua. Applicazione pellet come riempitivo per schiume •??Le schiume additivate con BSG mostrano un netto miglioramento nel comportamento antifiamma rispetto alla schiuma Alginato di riferimento, tutti i campioni testati hanno estinto la combustione dopo pochi secondi. •??Le schiume additivate con BSG mantengono la natura isolante propria delle schiume di Alginato.