Pubblicazioni e progetti collegati a GRASCIARI RIUNITI
Food waste represents 14% of the food produced globally. Using it as a feedstock for innovative biorefineries is not only an ethical issue but also a smart application of the circular economy.
Inspired by the zero-waste concept underpinning the bioeconomy model, this book categorizes food waste sources and lists an impressive number of high value-added target compounds that can be obtained at different scale-up levels. The current state of the art of food waste valorization is discussed to introduce a hot research field, that is, the conversion of food waste into high-priced outputs (e.g., enzymes, nutraceuticals, antioxidants, organic acids, phosphate, bioadsorbents, pectin, and pigments). Chemical, biochemical, thermal, and physical technologies are illustrated to put into practice the biocascade, that is, the sequential, circular, and sustainable use of food waste. The potential of food waste as a low-cost feedstock for the synthesis of bioplastics, their copolymerization and blending, as well as the production of biocomposites and bionanocomposite are presented. The mechanical and physico-chemical characterization of high-performance engineering materials from renewable resources, their biodegradability, compostability, and barrier properties, as well as their bio-based carbon content and chemical compatibility, are also dealt with. The potential for improved safety and environmental quality of bio-based outputs is emphasized. The importance of life cycle assessment to demonstrate that the exploitation of food waste is sustainable is explained. The advantages brought about by the digital revolution are discussed. Real best practices are described to confirm the concrete implementation of the biorefinery concept. Research gaps and needs are suggested regarding the recycling of bio-based products, and recommendations for food waste handling and management during this COVID-19 pandemic period are provided.
Among many, poly(lactic acid) (PLA) has received significant consideration. The striking price and accessibility of L-lactic acid, as a naturally occurring organic acid, are important reasons for poly-(L)-lactic acid (PLLA) improvement. PLLA is a compostable and biocompatible/bioresorbable polymer used for disposable products, for biomedical applications, for packaging film, in the automotive industry, for electronic device components, and for many other applications. Formerly, titanium and other metals have been used in different orthopaedic screws and plates, but they are not degradable and therefore remain in the body. So, the development of innovative and eco compatible catalysts for polyester synthesis is of great interest. In this study, an innovative and eco sustainable catalyst was employed for PLLA synthesis. The combined CeCl3·7H2O–NaI system has been demonstrated to be a very valuable and nontoxic catalyst toward PLLA synthesis, and it represents a further example of how to exploit the antibacterial properties of cerium ions in biomaterials engineering. A novel synthesis of poly-(L)-lactic acid was developed in high yields up to 95% conversion and with a truly valuable molecular weight ranging from 9000 to 145 000 g mol−1, testing different synthetic routes.
Il Piano Strategico COBRAF rappresenta la seconda fase del progetto COBRAF, approvato e finanziato dalla misura 16.1 del PSR Toscana, che ha per obiettivo l’avvio di filiere agroindustriali in Toscana a partire dai co-prodotti di 4 colture oleaginose – canapa, cartamo, lino e camelina – con la creazione di una piattaforma tecnica e logistica regionale in grado di:
- valorizzare le diverse parti della biomassa – olio, panello residuo, paglie e in alcuni casi foglie e fiori – in ottica di bioraffineria e garantire in tal modo la più elevata redditività ai produttori primari;
- coordinare l’offerta di biomassa di queste colture.
Per lo sviluppo della piattaforma il Piano Strategico prevede la dimostrazione e collaudo dell’applicabilità di tecnologie, tecniche e pratiche in relazione al contesto toscano e a quei segmenti di filiera individuati come prioritari nella fase 1 di COBRAF:
- Ottimizzazione della tecnica agronomica per le quattro colture in oggetto, con particolare riferimento al metodo di produzione biologico;
- Valutazione tecnico-economica di sistemi innovativi e prototipi per cantieri di raccolta e post-raccolta (essiccazione, vaglio, conservazione) del complesso semi/paglie e fiori/paglie;
- Ottimizzazione e valutazione tecnico-economica di sistemi differenti di estrazione di olio dal seme con caratterizzazione dei prodotti sia in ingresso che in uscita dagli impianti;
- Valutazione tecnico-economica di sistemi e prototipi di prima lavorazione delle paglie;
- Valutazione tecnico-economica dell’utilizzo di oli e farine nel settore alimentare;
- Valutazione tecnico-economica della produzione di cannabidiolo (CBD) a uso farmaceutico da varietà certificate di canapa industriale in Toscana;
- Estrazione di coloranti dal fiore di cartamo e valutazione tecnico-economica di utilizzabilità in cosmesi per la cura dei capelli;
- Test di utilizzabilità dei panelli residui disoleati per la formulazione di adesivi per la produzione di pannelli in legno;
- Test di utilizzabilità di compositi con fibra di canapa per i pannelli dell’industria toscana dei camper;
- Test su leganti alternativi per la produzioni di blocchi in canapa;
- Analisi della sostenibilità ambientale ed economica dei processi di coltivazione, raccolta, post-raccolta, trasformazione semi, infiorescenze e paglie in base alle tecnologie e ai metodi selezionati ai punti precedenti.
Il Piano COBRAF prevede inoltre:
- Informazione sugli obiettivi e i risultati dei test sopraindicati e in particolare sulle valutazioni di sostenibilità e di qualità dei prodotti ottenuti, nonché sugli aspetti economici delle coltivazioni;
- formazione di agricoltori, giovani in primo ingresso e tecnici sulle tecniche agronomiche ottimizzate;
- visite in campo per agevolare lo scambio di conoscenze sugli aspetti colturali delle piante COBRAF.
I principali risultati attesi sono:
- Introduzione di specie innovative negli ordinamenti colturali toscani e relativa definizione delle migliori tecniche agronomiche, con particolare riferimento al metodo di produzione integrato e biologico;
- Ottimizzazione delle tecniche di estrazione degli oli e altre biomolecole da semi e infiorescenze in relazione agli impieghi industriali individuati;
- Definizione del progetto per la realizzazione di un impianto di decorticazione delle paglie in Toscana;
- Definizione dei protocolli di impiego dei prodotti derivati dalle colture in oggetto nei settori industriali individuati;
- Definizione della catena del valore nelle filiere regionali individuate e della relativa sostenibilità ambientale.
Obiettivo del progetto è la realizzazione di una piattaforma web composta da strati informativi relativi al suolo e con modelli decisionali associati che supportino le aziende viticole nella gestione del suolo e del vigneto e supportare le aziende vitivinicole toscane fornendo loro strumenti operativi online per la gestione sostenibile, la salvaguardia e la promozione dei propri terroir, rafforzando il legame tra suoli, ambiente e qualità del vino, attraverso lo sviluppo della prima piattaforma online per i terroir della viticoltura toscana.
Lo strumento webgis prodotto nel progetto darà la possibilità al viticoltore di conoscere la variabilità e le caratteristiche dei terroir nei vigneti aziendali, permettendogli così di promuovere e valorizzare il legame vino-terroir.
Numerose sono le attività informative e formative rivolte alle aziende vitivinicole di tutta la Toscana, con due convegni di disseminazione, 3 visite aziendali presso le aziende partecipanti al GO, e azioni trasversali di comunicazione. Altrettanta attenzione è rivolta al collegamento con analoghe iniziative nazionali ed internazionali in ambito EIP-AGRI.
Lo strumento di supporto alle decisioni sarà reso disponibile anche alle aziende e/o consorzi toscani che manifestino interesse pur non partecipando direttamente alle attività progettuali
- Progetto Grasciari Riuniti su banca dati Innovarurale
- Articolo su Grasciari Riuniti sul portale Ecquologia.com