Valorizzazione degli scarti della produzione della birra: estrazione di proteine per la produzione di film biodegradabili = Valorization of wastes from beer production: extraction of proteins for the production of biodegradable films

L’obiettivo principale del lavoro di tesi è stato quello di valorizzare le trebbie esauste (Brewer’s spent grain, BSG), principale rifiuto prodotto dall’industria birraria, tramite l’estrazione delle proteine in esse contenute e l’utilizzo delle stesse per ottenere film proteici. Per far ciò si è indagata l’estrazione di proteine utilizzando acqua come solvente, alternativa sostenibile e green rispetto al tradizionale trattamento chimico, studiando, in particolar modo, l’influenza sul processo estrattivo di tempo, temperatura e modalità di agitazione: si è così individuata nell’estrazione in autoclave (121°C, 20min) la tecnica di estrazione migliore, in quanto capace di estrarre un quantitativo superiore di proteine. Si sono successivamente utilizzati gli estratti ottenuti per la produzione di film proteici mediante solvent casting, valutando l’influenza di diversi parametri di processo sulle proprietà fisiche e meccaniche del film prodotto (pH, tipologia di solvente per l’estrazione, concentrazione di proteine, rapporto volume/superficie di colatura, essiccazione BSG, stampo utilizzato, processi di congelamento e scongelamento degli estratti) al fine di individuare le condizioni ottimali per la formulazione dello stesso. Successivamente, si sono indagate tecniche di separazione in grado di aumentare la concentrazione di proteine o diminuire la presenza di impurità nel film, come ultrafiltrazione o filtrazione con garza in nylon. Infine, si sono caratterizzati i film prodotti attraverso microscopia ottica, spettroscopia ATR-FTIR, spettroscopia UV-Vis e diffrazione dei raggi X. Si sono così ottenuti film flessibili e semitrasparenti per potenziali applicazioni biomedicali o nel food packaging.