Il progressivo potenziamento dei vincoli di sostenibilità nella filiera sta introducendo forti elementi di cambiamento nella produzione degli integratori alimentari. In questo contesto, e poiché la gestione degli scarti ittici possiede elevato impatto ambientale, assumono particolare importanza, dal punto di vista nutrizionale, i prodotti a base di acidi grassi della linea omega-3, il collagene, alcuni enzimi e i peptidi bioattivi.
L'estensione della produzione di oli di pesce ricchi in acidi grassi omega-3 dal pesce azzurro ai sottoprodotti ittici, fino ad oggi considerati scarti, permetterebbe di recuperare e trasferire nutrienti chiave dal mare alla catena alimentare umana, con benefici economici, ambientali e sanitari significativi. In questo preciso contesto, sono numerosi gli studi che documentano come il riutilizzo dei rifiuti provenienti dalla filiera alimentare permetterebbe di tutelare sia la sostenibilità ambientale che quella economica. In virtù di queste considerazioni, negli ultimi anni sono state approfondite le possibili metodiche e sviluppati sistemi di produzione ecocompatibili.
Il sovraffollamento della popolazione mondiale e la conseguente produzione di enormi quantità di rifiuti alimentari comportano la necessità di potenziare ulteriormente sistemi di smaltimento già saturi. Oltre a causare un mancato guadagno legato allo sfruttamento incompleto delle risorse. Oggi, la maggior parte dei rifiuti ittici viene scaricata in mare, bruciata o conferita in discarica: un fenomeno che genera impatti significativi sulla biodiversità, sugli equilibri ambientali e, dunque, anche sulla salute umana. Il cosiddetto upcycling, la valorizzazione dei materiali provenienti dai flussi laterali dei cicli produttivi, rappresenta la base dell’economia circolare e solo uno dei meccanismi virtuosi applicabili ai fini del miglioramento della sostenibilità ambientale e della salute globale, intesa come One Health.
Si stima che dalle diverse fasi della produzione di pesce origini il 38% circa dei rifiuti alimentari complessivi, dove per rifiuti alimentari si intende l’insieme di tutti i materiali destinati al consumo umano che vengono scartati, persi, degradati o contaminati durante la lavorazione. Lo sfruttamento di questi residui viene incoraggiato dalla normativa UE e incontra l’esigenza del pubblico, la cui attenzione si sta sempre più focalizzando attorno ai temi della sicurezza e della protezione ambientale. Esempi virtuosi sono rappresentati dalla produzione di biocarburanti o biopolimeri. Alcuni studi sulla produzione di biodiesel a partire da rifiuti ittici mostrano che è possibile raggiungere rese che toccano l’85%.
Il riutilizzo dei sottoprodotti ittici e degli scarti è stato fino ad oggi orientato alla produzione di alimenti destinati agli animali. Tuttavia, vista l’ampia disponibilità del materiale, il potenziale danno per l’ambiente legato alla reimmissione in acqua degli scarti di lavorazione e l’elevata domanda insistente su questi prodotti, l’estrazione degli acidi grassi omega-3 a fini nutraceutici potrebbe rappresentare una soluzione virtuosa su più fronti.
Nel pesce, gli acidi grassi omega-3 più interessanti dal punto di vista della supplementazione sono l’acido eicosapentaenoico (EPA) e l’acido docosaesaenoico (DHA), che l’animale non sintetizza ma che assorbe dalla sua stessa dieta, ricca di alghe e plancton. Queste molecole, la cui azione è correlata alla prevenzione di numerose patologie, sono presenti a livello del muscolo, della testa e dei visceri del pesce e comprendono parti non utilizzate a scopo alimentare umano. Si tenga, infatti, presente che l’olio è estraibile da circa il 50% degli scarti di pesce.
Fra i prodotti bioattivi ottenibili dall’upcycling dei rifiuti ittici, anche i composti azotati. Com’è noto, le proteine del pesce sono dotate di valore nutrizionale superiore rispetto a quelle vegetali e sono presenti in quantità significative nelle lische. Alcuni peptidi bioattivi sono caratterizzati da proprietà farmacologiche interessanti e possono rappresentare una risorsa di partenza per l’industria farmaceutica, nutraceutica o cosmetica. Contenuto in grandi quantità nella pelle del pesce, il collagene di origine marina è ampiamente utilizzato nell’industria farmaceutica per la sua ricchezza in aminoacidi non polari e perché rappresenta un’alternativa più accettabile da parte del pubblico rispetto a quello bovino, in particolare alla luce degli eventi legati alla diffusione di derivati animali contaminati da prioni (si ricordi il caso della BSE).
Attualmente, i processi di produzione degli oli di pesce richiedono ingenti quantitativi di energia e l’utilizzo di discrete quantità di prodotti di sintesi. Solventi come l’esano o altre sostanze che possono permanere come residui contaminanti nel prodotto finito. La produzione tradizionale dei concentrati di omega-3 dall’olio di pesce si basa su un processo noto come wet reduction. I residui di pesce vengono sottoposti ad un procedimento di cottura ad alta temperatura (circa 90°C) per un tempo relativamente breve (30 minuti), seguito da una fase di pressatura, che ha lo scopo di separare la matrice solida da quella liquida. Queste operazioni vengono svolte direttamente a bordo dell’imbarcazione che ha effettuato la pesca. A livello del sito industriale, ha invece luogo l’estrazione. La miscela di olio e acqua ottenuta a bordo viene liberata dalla componente acquosa mediante centrifugazione. Il processo permette di ottenere un sistema trifasico (che dalla base verso l’alto si presenta come una successione di materia solida, acqua e olio) da cui la componente oleosa viene separata per decantazione. Successivamente, il semilavorato viene sottoposto a procedimenti di neutralizzazione con l’utilizzo di sostanze alcaline (ad esempio idrossido di sodio), lavaggio con acqua per l’eliminazione degli acidi grassi liberi, sbiancamento (con una miscela di adsorbenti e olio) per la rimozione di coloranti e inquinanti, deodorizzazione con distillazione a vapore sottovuoto e degommazione per l’eliminazione della frazione fosfolipidica. Infine, viene effettuata una transesterificazione degli oli con etanolo, seguita da una distillazione molecolare mirata alla purificazione.
La reazione di ossidazione è il risultato di un processo naturale che interessa tutti i lipidi che contengono acidi grassi insaturi ed è ritenuta essere alla base del possibile sviluppo di reazioni avverse, oltre che al cattivo sapore sviluppato da alcuni prodotti soggetti a irrancidimento. Rappresenta, pertanto, uno degli aspetti più critici nell’ottenimento degli acidi grassi omega-3. Ai fini della protezione da questo fenomeno, vengono impiegate metodologie produttive finalizzate al mantenimento dello stato di ossidazione. Il prodotto finale viene addizionato di composti ad azione antiossidante (come l’α-tocoferolo), sottoposto a incapsulazione con materiali adeguati per schermare la luce ed evitare il contatto con l’ossigeno atmosferico e confezionato in atmosfera modificata. La microincapsulazione delle particelle lipidiche, oltre ad un ulteriore fattore di prevenzione della degradazione, rappresenta un sistema per nascondere il poco amato retrogusto di pesce.
Nuove e promettenti tecnologie sono basate sul pretrattamento con metodi fisici quali le microonde o gli ultrasuoni, l’estrazione enzimatica, la CO₂ supercritica e la fermentazione, che permettono di bypassare la fase di transesterificazione e che sono compatibili con la lavorazione a basse temperature. Com’è noto, infatti, gli acidi grassi sono composti termosensibili. Se è vero che la produzione convenzionale per wet reduction si basa sull’impiego di acqua, un solvente economico e sicuro, è altrettanto vero che non consente il raggiungimento di requisiti di efficienza soddisfacenti. Inoltre, le temperature elevate che questo procedimento comporta pongono un rischio consistente di degradazione degli acidi grassi.
Allo scopo sono stati anche testati solventi green come il d-limonene: al termine della produzione, questo composto viene rimosso dal preparato attraverso evaporazione a regimi di bassa pressione.
La prima ricerca su questo nuovo metodo risale al 2018 ed è stata portata avanti dal Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr) e dall’Università di Palermo. Ora il progetto sta andando avanti con il Dipartimento Diceam dell’Università mediterranea di Reggio Calabria, in collaborazione con il Cnr, e l’azienda Callipo che sostiene economicamente le ricerche. Un esempio importante, perché il futuro delle realtà che si occupano di conserve alimentari è infatti proprio quello di recuperare gli scarti di lavorazione del pesce per riutilizzarli attraverso un processo di economia circolare. Perché tutto ciò che può inizialmente essere considerato solo uno scarto della filiera alimentare del settore ittico, fanghi compresi, arriva ad avere una nuova destinazione d’uso quando analizzato e trasformato in prodotti a elevato valore aggiunto di omega-3, bioenergia e fertilizzanti organici. In questo modo si estende la vita utile dei prodotti e si riducono, al tempo stesso, le emissioni di CO2.
L’equipe di ricercatori coordinati da Mario Pagliaro del Cnr di Palermo e da Beppe Avellone dell’Università del capoluogo siciliano (Rosaria Ciriminna del Cnr di Palermo e i borsisti Nino Scurria ed Erika Amore) ha scoperto un nuovo metodo, biologico ed economico, che consente di estrarre in alte rese gli omega-3 non più bollendo pesci interi con spreco di energia, ma dagli scarti di lavorazione delle acciughe attraverso il limonene, un solvente presente nell'olio essenziale della buccia d’arancia. I ricercatori hanno utilizzato gli scarti della produzione dei filetti di acciughe di un’azienda conserviera di Sciacca. Dopo un semplice trattamento meccanico degli scarti, l’estrazione a freddo con il limonene restituisce gli omega-3 presenti in abbondanza negli scarti. Il limonene, poi, essendo un antiossidante e battericida, mentre estrae gli omega-3 li protegge dall'ossidazione e da altre forme di degradazione molecolare che possono limitarne l’efficacia. L’olio così ottenuto ha un contenuto molto elevato di tocoferolo, ovvero la forma della vitamina E più benefica per l’uomo.
Il nuovo processo fornisce un olio di pesce di qualità superiore, mentre il limonene usato viene recuperato integralmente al termine dell’estrazione, pronto per essere usato per ulteriori estrazioni di omega-3 direttamente presso i produttori dei filetti di pesce. Di entrambi, acciughe ed olio essenziale di arancia, la Sicilia è di gran lunga il primo produttore nazionale.
DEL PESCE NON SI SCARTA NULLA: QUESTA SÌ CHE È BLUE ECONOMY!
Le proteste contro la pesca indiscriminata finalizzata alla produzione degli integratori omega-3 si susseguono in tutto il mondo. Ad essere minacciati sono tanto i grandi banchi ittici come persino quelli di krill, i piccoli crostacei abbondanti nelle acque fredde dei mari del Nord in cui costituiscono lo zooplancton fonte primaria di cibo per balene, pesce azzurro e uccelli acquatici. La gran parte degli integratori omega-3 è ottenuta dal pesce o dal krill tal quale, utilizzando processi energivori che partono dalla bollitura del pesce, seguita da numerosi step di raffinazione chimica. L’alternativa, praticata in pochissimi impianti di produzione (fra cui uno a Cuxhaven, la maggiore marineria della Germania), è quella di utilizzare gli scarti di lavorazione del pesce e dei crostacei.
Il pesce più pescato al mondo è l’acciuga: ogni anno se ne pescano milioni di tonnellate. Anche in Italia l’acciuga è la specie ittica più pescata: fra le proteste degli ambientalisti che ogni anno chiedono al ministero l’emissione di quote più basse, per consentire l’accrescimento dei banchi. Oltre che per l’alimentazione umana, le acciughe sono utilizzate per produrre il mangime per i pesci di allevamento, e per produrre integratori a base di omega-3.
Non tutti hanno la possibilità di consumare pesce fresco, e li assumono così sotto forma di integratori - generalmente capsule al cui interno è contenuto l’olio di pesce raffinato - per un mercato mondiale che ormai supera i 31 miliardi di dollari. In Italia, il consumo annuale di integratori a base di omega-3 è secondo solo a quello degli integratori multivitaminici, e si approssima ormai ai 100 milioni di euro annui con quasi 5 milioni di confezioni vendute nel 2017.
Alcuni oli di pesce possono essere contaminati da quantitativi significativi di composti quali diossine e sostanze dioxin-like come il policlorodifenile (PCB). Un tempo, venivano impiegati metodi di idrogenazione, che però contribuivano a degradare gli acidi grassi polinsaturi. Per rimuovere dal prodotto eventuali tracce di composti indesiderati provenienti dalle acque, oggi vengono usate metodiche che non alterano le concentrazioni dei principi nutritivi contenuti, lo stato ossidativo e la stabilità dell’olio. In generale, i metodi di decontaminazione devono comunque essere compliant al Regolamento (UE) 2015/786. Di solito, a questo scopo, viene effettuato un trattamento di purificazione con un adsorbente apolare, come il carbone attivato. Nel 2018 l’Agenzia per la Sicurezza Alimentare (EFSA), attraverso il suo Comitato sui Contaminanti nella Catena Alimentare (CONTAM), ha prodotto un parere scientifico su richiesta della Commissione Europea in merito alla valutazione di un nuovo processo di decontaminazione dei derivati del pesce. Il sistema si basa sull’uso dell’esano finalizzato alla rimozione delle diossine e dei composti dioxin-like e non-dioxin-like seguiti dalla sostituzione con olio di pesce decontaminato. Lo studio di EFSA mostra che è verosimilmente possibile rimuovere queste categorie di contaminanti per soddisfare i limiti imposti dalla normativa evitando il rischio di permanenza di residui di sostanze pericolose (come può esserlo l’esano) nel prodotto finale e l’alterazione della composizione nutrizionale dei derivati del pesce (a meno di una deplezione di componenti come le vitamine lipofiliche).
Tutti i sistemi studiati e sviluppati per consentire l’upcycling dei rifiuti ittici devono essere inquadrati nel contesto attuale nel quale il consumatore è (mediamente) maturo al punto tale da porsi il problema dell’ecosostenibilità nelle sue scelte d’acquisto, sia quotidiane che straordinarie. Dopo qualche decennio trascorso all’insegna dell’usa-e-getta, oggi viviamo le urgenze del contenimento degli sprechi e della valorizzazione estrema delle risorse. Siamo, in altre parole, diretti verso l’orizzonte rifiuti zero. I sottoprodotti della filiera agroalimentare rappresentano un contesto particolarmente critico, sotto questo profilo, che stressa i nuovi modelli di business e impone un cambiamento radicale di mentalità.
Omega 3, farmaci ed integratori e gli ultimi studi sugli effetti sul nostro corpo
Agrumi: la Sicilia ha tra le mani un affare miliardario. Si chiama limonene e si trova nelle bucce delle arance.
Due scarti di lavorazione diventano una risorsa preziosa per la salute umana e per l’economia siciliana.
Il pesce più pescato dal mondo è l’acciuga. Anche in Italia l‘acciuga è la specie ittica più pescata. Oltre che per l’alimentazione umana, le acciughe sono largamente utilizzate per produrre il mangime per alimentare i pesci di allevamento (acquacultura).
I grassi polinsaturi omega-3 sono associati a numerosi benefici per la salute. Si tratta di nutrienti essenziali che non possono essere sintetizzati dall’organismo e che quindi devono essere assunti con la dieta. Quasi tutte le autorità sanitarie internazionali e nazionali ne raccomandano l’assunzione su base regolare, sotto forma di pesce fresco o di integratori alimentari, per bilanciare l’eccesso di grassi omega-6 presente ormai da decenni nei regimi alimentari tipici dei Paesi industrializzati. In Italia, dove 8 persone su 10 fanno uso di integratori, gli omega-3 sono secondi solo ai multivitaminici.
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