OLI.VA.RE
Valorizzazione e Riutilizzo delle materie prime seconde del frantoio.

SINTESI DEL PROGETTO
Valorizzazione e Riutilizzo delle materie prime seconde del frantoio
in sigla OLI.VA.RE
Finanziato da Regione del Veneto – Programma Operativo Complementare
(POC) al POR FESR 2014-2020 FESR 2014-2020
Bando per il sostegno a progetti di Ricerca e Sviluppo realizzati dalle Reti Innovative Regionali e dai Distretti Industriali
ASSE 1 “RICERCA, SVILUPPO TECNOLOGICO E INNOVAZIONE” OBIETTIVO SPECIFICO
“Incremento dell'attività di innovazione delle imprese”
AZIONE 1.1.4 “Sostegno alle attività collaborative di R&S per lo sviluppo di nuove tecnologie sostenibili, di nuovi prodotti e servizi” DGR n. 1800/2021

Architettura del Progetto e Partnership: Il progetto “Valorizzazione e Riutilizzo delle materie prime seconde del frantoio” in sigla “OLI.VA.RE” , finanziato nel mese di luglio 2022, è stato presentato, a valere sulla DGR 1800/2021, da Società Agricola Moldoi Srl, aderente alla Rete Innovativa Regionale INNOSAP- Innovation For Sustainability in Agrifood Production. Alla Rete Innovativa, riconosciuta dalla Regione Veneto nel 2016, aderiscono più di cento fra PMI e Grandi Imprese del settore Agrifood e dell'indotto (incluse, per esempio, imprese chimiche; fornitori di tecnologie anche informatiche e produttori di macchine ed impianti).
Il gruppo di lavoro, costituito in ATS, è multidisciplinare e coinvolge:
> Società Agricola Moldoi srl di Sospirolo (BL) - capofila,
> Consorzio Produttori Olivicoli di Malcesine, di Malcesine (VR),
> Frantoio Bonamini Di Bonamini Giancarlo di Illasi (VR), Società Agricola Moldoi Srl- SAM di Moldoi, Sospirolo
(BL),
> Società Semplice Agricola Veneto Ovini di Anguillara (PD). Gli Organismi Di Ricerca direttamente partecipanti, per tutta la durata del Progetto, all’ATS, sono:
> Dipartimento di Scienze del Farmaco -DSF- Università di Padova -all’interno del quale si trova il Laboratorio dei Prodotti Naturali (LabNatProd) diretto dal Prof. Stefano Dall’Acqua
> Dipartimento di Management - DIMA - dell’Università degli Studi di Verona diretto dal Prof. Diego Begalli.

Finalità ed Obiettivi: La promozione della bioeconomia fa parte dei macro-obiettivi del piano strategico per la transizione ecologica nel settore industriale; si basa sull'utilizzo di risorse biologiche per la produzione di beni e servizi finali e/o intermedi, garantendo una sostenibilità ambientale, economica e sociale. Questo comporta che il fine ultimo non sia limitato allo sviluppo di metodi di produzione, ma anche a consumi più sostenibili. L'obiettivo europeo è diventare il primo continente a impatto climatico zero entro il 2050. Nello specifico, i problemi dei sottoprodotti dell'industria agroalimentare e la conseguente generazione di rifiuti hanno spinto l'Unione Europea (UE) a promuovere un'economia a autorità di regolamentazione, industria e consumatori B2B e B2C. L'aggregazione che presenta il progetto "OLI.VA.RE" parte dal presupposto che l9industria olivicolo-olearia rappresenta un settore rilevante del Made In Italy Agroalimentare europeo e in particolar modo italiano. Del resto, degli oli di qualità riconosciuti in UE, quasi il 40% è rappresentato da marchi italiani, pari a 48 prodotti a denominazione (di cui 6 Igp).

Seguono Grecia e Spagna con 29 riconoscimenti a testa. La produzione si caratterizza per una considerevole quantità di scarti e sottoprodotti, generati nelle diverse fasi che la compongono (fase agricola, raccolta e trasformazione). Da elaborazioni COI (Consiglio Oleicolo Internazionale) risulta, per la campagna 2020/2021, una produzione mondiale di olio di oliva pari a 3,3 milioni di tonnellate, il 3% in più rispetto alla precedente; dati Ismea rilevano che la produzione italiana di olive è stata nel 2020 di circa 273.000 t, da cui sono derivati sottoprodotti differenti (meglio descritti a seguire) per complessivi 232.000-245.000 t solo a livello nazionale. A questi ultimi corrispondono un rilevante impatto ambientale e un costo di smaltimento anche rilevante da parte delle aziende. Le acque di vegetazione, in particolare, per molto tempo sono state considerate un refluo fra i più inquinanti a causa dell’elevato carico organico; questi, infatti, sono caratterizzate da valori di COD (domanda chimica di ossigeno) e BOD5 (domanda biologica di ossigeno) molto alti. Inoltre, sono caratterizzate da bassa biodegradabilità a causa della presenza dei polifenoli, di cui è nota l'azione antimicrobica in grado di rallentare i processi di trasformazione e di bio-degradazione del refluo. D'altro canto, se adeguatamente trattati, tutti i sottoprodotti possono essere riutilizzati e diventare un valore aggiunto in chiave di economia circolare.

Linee di ricerca: WP 1 Analisi e sviluppo materie prime
WP1 Task 1: Studio delle materie prime seconde prodotte dai frantoi
Ambito: Ricerca Industriale
> Sviluppo Sperimentale

Descrizione attività e modalità di esecuzione: L’attività si focalizza nel costruire un tavolo di lavoro tra DSF-NatProdLab, Società Agricola Moldoi, Consorzio Olivicoltori Malcesine, Frantoio Bonamini e Società Agricola Veneto Ovini per raccogliere le informazioni a riguardo delle materie prime seconde dell’ulivo. In particolare, le materie prime che sono oggetto di sperimentazione sono la polpa, bucce, acque di vegetazione, parti di nocciolino e foglie di ulivo. Il materiale campionato è inviato A DSF- NatProdLab per svolgere le analisi chimiche e nutrizionali e prove di trasformazione finalizzate all’ottenimento di prototipi e a Sam Moldoi per analoghi esperimenti Nel laboratorio del Prof. Dall’Acqua è presente la strumentazione per permettere un’analisi chimico nutrizionale completa in modo tale da avere informazioni sui macronutrienti, quindi carboidrati, lipidi, proteine e micronutrenti, come la presenza di metalli. Inoltre, verranno utilizzate delle tecnologie di analisi che si focalizzeranno sui principi attivi contente nel materiale utilizzato, prestando attenzione ai composti caratteristici della pianta dell’ulivo, caratterizzato da un elevato potere antiossidante.

WP 1 Task 2 Test attività antiossidante/cosmetica e analisi di sicurezza | Ambito: Ricerca Industriale, Sviluppo Sperimentale | Descrizione attività e modalità di esecuzione: Le materie prime seconde, conferite da Frantoio Bonamini e Consorzio Olivicoltori Malcesine ed analizzate da DSF-NatProdLab, verranno analizzate e verrà valutato il contenuto di principi attivi. Per valorizzare e individuare in maniera opportuna un utilizzo circolare e appropriato del materiale, saranno svolti test di attività antiossidante ed enzimatica. Gli antiossidanti sono sostanze che contrastano le reazioni a catena dei sui radicali intermedi nei sistemi biologici ed inibendo altre reazioni di ossidazione. In particolare, l’attività antiossidante verrà valutata con i saggi in vitro come il DPPH, ABTS, FRAP etc. Verranno inoltre volti saggi su alcune attività enzimatiche specifiche: enzimi che modulano l’attività neuronale, acetilconesterasi e
butirrilcolinesterasi; enzimi che modulano l’assorbimento glicemico, amilasi e glucuronidasi; enzima chevmodula l’iperpigmentazione cutanea, tirosinasi. Questi risultati saranno importati per le fasi successive del progetto, soprattutto per individuare le potenziali applicazioni in ambito cosmetico e nutraceutico. Sarà proficuo in questa fase del progetto unire le informazioni relative a composizione nutrizionale e dei composti attivi delle materie prime seconde e attività antiossidante ed enzimatica per dare una direzione alle fasi
successive del progetto. Analisi allergeni (GC-MS); ricerca inquinanti, determinazioni necessarie all’immissione in commercio.

Wp 2: Titolo Analisi e sviluppo prototipi di nuovi prodotti | Wp 2 Task 3 Prove di estrazione delle materie prime seconde | Ambito: Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale | Descrizione attività e modalità di esecuzione: le materie prime seconde prodotte dai frantoi verranno conferite a DSF-NatproLab e Società Agricola Moldoi per svolgere le prove di estrazione in scala di laboratorio (DSF) e piccola scala industriale (Società Agricola Moldoi). La preparazione di estratti a partire da piante avviene tradizionalmente mediante l’estrazione acquosa/idro alcolica dal tessuto vegetale. Una delle innovazioni in questo progetto è l’utilizzo della anidride carbonica supercritica. L’estrazione in CO2 supercritica permette di ottenere un estratto ricco in componenti lipofile, quindi ricche in composti volatili, lipidi (cere) e composti naturali peculiari per ogni pianta come i sesquiterpeni. Questa tecnica estrattiva possiede delle caratteristiche uniche di sostenibilità in quanto non utilizza solventi organici, permette di lavorare a basse temperature, riduce i processi ossidativi nel tessuto vegetale in modo da preservare il più possibile i composti naturali. L’anidride carbonica verrà poi riciclata e non lascia residui negli estratti ottenuti. La seconda innovazione è l’obiettivo “riduzioni scarti”: i residui di estrazioni dopo l’estrazione in CO2 supercritica sonoo utilizzarti per creare nuovi estratti, in modo da valorizzare la materia prima di partenza. I residui verranno estratti con l’estrattore naviglio. Questo processo in cui si accoppia l’estrazione supercritica con l’estrazione naviglio sulla stessa matrice vegetale permette di ottenere estratti con una composizione chimica peculiare, in quanto nel primo si concentrano tutte le componenti lipofile (composti volatili, lipidi e sesquiterpeni, etc..) e nella seconda le componenti idrofile (polisaccaridi, zuccheri, polifenoli, etc..). Gli estratti ottenuti hanno caratteristiche che non sono sovrapponibili con gli altri estratti presenti sul mercato portando allo sviluppo di un prodotto nuovo e innovativo. Sono fondamentali in questa fase i dati sulla composizione delle materie prime di partenza (Task 1.1) e le attività antiossidanti ed enzimatiche (Task 1.2). Le competenze specifiche e di alto livello di DSF-NatProdLab e di Società Agricola Moldoi, dimostrate da un lungo periodo di lavoro in questo ambito, permetteranno di creare in tal modo dei prototipi specifichi e innovativi con le specifiche adatte per essere proposti nell’ambito cosmetico, integratori alimentari e prodotti per alimentazione animale. Una volta realizzati i prototipi, questi sono oggetto di studio per la loro composizione nutrizionale e di principi attivi. Sono stati svolti test (reiterati anche nella II fase progettuale) per valutare l’attività antiossidante ed enzimatica (task 1.1 e task 1.2.). I dati ottenuti saranno utilizzati per preparare dei documenti specifici per ogni prototipo come, ad esempio, una scheda tecnica completa in base alla normativa vigente e alle peculiarità del prodotto sviluppato, enfatizzando i passaggi innovativi e alla sostenibilità, ed evitando spechi di materiali.

WP 2 Task 4 Realizzazione prototipi di prodotti cosmeceutici, integratori alimentari e alimenti per l’allevamento animale | Ambito: Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale | Descrizione attività e modalità di esecuzione: Gli estratti ottenuti saranno formulati per permettere la realizzazione di prodotti appetibili al mercato cosmetico, degli integratori alimentari e degli alimenti per l’allevamento animale.Saranno fondamentali in questa fase i dati sulla composizione delle materie prime di partenza (Task 1.1) e le attività antiossidanti ed enzimatiche, le analisi di sicurezza (Task 1.2). Una volta realizzati i prototipi, questi verranno studiati per la loro composizione nutrizionale e di principi attivi. Verranno svolte i test per valutare l’attività antiossidante ed enzimatica su prototipi stessi (task 1.1 e task 1.2.). I dati ottenuti saranno utilizzati in documenti specifici per ogni prototipo come, ad esempio, una scheda tecnica completa in base alla normativa vigente e alle peculiarità del prodotto sviluppato, enfatizzando i passaggi innovativi e alla sostenibilità, ed evitando sprechi di materiali. Le schede tecniche saranno elaborate anche grazie al supporto di DEA_UNIVR che interverrà rispetto alla messa a punto di protocolli di analisi della domanda per definire il valore di mercato delle produzioni sperimentali che ne deriveranno.

WP 2 Task 5 Organizzazione e coordinamento fra realtà aziendali e Università per arrivare a prodotti finiti | Ambito: Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale | Descrizione attività e modalità di esecuzione: I Partner aziendali, coordinati dagli OdR (DSF-NatProdLab, DEA- Università di Verona), Società Agricola Moldoi, Consorzio Olivicoltori Malcesine, Frantoio Bonamini e Società Agricola Veneto Ovini si uniscono in un tavolo tecnico in cui verranno condivisi le informazioni di ogni prototipo, la modalità di realizzazione, la tipologia delle materie prime seconde utilizzate, la resa del prodotto a partire dalle materie prime seconde, il costo della materia seconda (considerando anche trasporto stoccaggio), le spese relative al processo estrattivo. Questo serve per valutare il valore del materiale prodotto nel relativo settore di utilizzo, in particolare cosmetico, degli integratori alimentari e negli alimenti per l’allevamento animale.
Sulla base della diversa tipologia di utilizzo sarà anche valutato il consumo ipotetico di prodotto negli specifici ambiti. Ad esempio, per la produzione di un cosmetico va considerata una presenza in formula percentuale nell’ordine dello 0,5-1% ed un volume di prodotto nell’ordine delle decine di Kg mentre per l’alimentazione animale si prevederanno presenza di quantità superiori 10-20% e consumi nell’ordine dei centinaia di Kg come consumi previsti iniziali. Verranno inoltre valutati i potenziali canali di mercato, le potenziali variazioni di prototipo, dosaggio, miscele per proporre i prodotti. Queste valutazioni serviranno per organizzare la raccolta dei materiali durante la stagione spremitura delle olive ed eventuali stoccaggi.

WP 3 Ottenimento di prodotti finiti | WP 3 Task 6 Realizzazione di prodotti finiti: cosmetici, integratori alimentari e prodotti per alimentazione animale | Ambito: Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale | Descrizione attività e modalità di esecuzione:
Si tratta di una fase di scale-up di processo per la produzione dei prodotti cosmetici, integratori alimentari destinati al consumo umano e animale e mangimi per alimentazione animale. In questa fase le competenze tecniche dell’azienda DSF-NatProdLab e di Società Agricola Moldoi verranno utilizzate per realizzare tutte le fasi necessarie per la realizzazione dei prodotti. Verranno considerate tutte le variabili legate al processo di scale up in modo da garantire le caratteristiche peculiari per prodotti realizzati. Sono fondamentali in questa fase i dati sulla composizione delle materie prime di partenza (Task 1.1) e le attività antiossidanti ed enzimatiche (Task 1.2) e la realizzazione di una scheda tecnica definitiva e per portare a produzione nei termini di legge, elaborata anche grazie al DEA-UNIVR e ai consulenti esterni incaricati dai Partner.

WP 3 Task 7 utilizzo del prodotto realizzato per l’alimentazione ovini da carne | Ambito: Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale
Descrizione attività e modalità di esecuzione: i prodotti per l’integrazione e l’alimentazione animale, debitamente trattati per assicurarne salubrità e shelf life, sono conferiti a Società Agricola Veneto Ovini al fine di creare dei prototipi di integratore alimentare e di mangimi per supplementare l’alimentazione di ovini da carne. Questa opportunità mira a valorizzare i prodotti secondi dell’olio d’oliva nella regione Veneto integrando il settore produttivo, il settore agroalimentare prestando attenzione alle risorse del territorio e a specificità tipiche del Made in Italy. L’utilizzo di prodotti a partire dalla filiera dell’olio d’oliva per l’alimentazione animale è una pratica positiva, ampiamente dimostrata e discussa in molti lavori scientifici internazionali (Tzamaloukas, Animal, MDPI 2021). Dopo un periodo di utilizzo del prodotto le carni ottenute saranno analizzate mediante un approccio metabolomico. L’approccio metabolomico permette di studiare i livelli dei metaboliti che possono essere presenti nella carne indotti dalla supplementazione con i prodotti derivati dall’ulivo. Sarà di interesse valutare possibili variazioni nella formula di lipidi saturi/insaturi, presenza di sostanze antiossidanti come GSH e tioli. Questa attività mira a implementare la qualità delle carni ottenibili grazie all’uso nell’alimentazione animale delle materie prime seconde dell’ulivo.

Prototipi Output del progetto: Prototipo / linea pilota 1: PROTOTIPO DI MANGIME DA DESTINARE AL CONSUMO ANIMALE
Il prototipo di mangime da destinare al consumo animale verrebbe avviato in una successiva fase di sviluppo al circuito mangimistico zootecnico, dopo ulteriori investimenti mobili e strumentali (tecnologie di stabilizzazione, insacchettatrice silobag e/o altre attrezzature e soluzioni avanzate etc) da parte dei Partner produttore olivicolo e dell’allevatore. A quel punto, il prodotto secondo diverrebbe una risorsa economica, vendibile ai produttori di mangimi e/o di integratori animali e/o direttamente agli allevatori. La stima del valore unitario dipende dal valore economico di prodotti omologhi al momento della valutazione (presumibilmente anche molto più alto dell’attuale, visto l’andamento in crescita di tutte le materie prime vegetali e non ad oggi rilevato).

Prototipo / linea pilota 2: PROTOTIPO DI INTEGRATORE DA DESTINARE AL CONSUMO ANIMALE Il prototipo di integratore alimentare per ovini assumerà diversi possibili formati: in capsule, bustine, compresse a dose controllata, effervescente da diluire in abbeveratoio, sotto forma di soluzioni sciroppose.

Prototipo / linea pilota 3: PROTOTIPO DI INTEGRATORE DA DESTINARE AL CONSUMO UMANO Il prototipo previsto consiste in capsule antiossidanti che andrebbero a contribuire al benessere del sistema cardiovascolare e alla normalizzazione dei valori pressori.

Prototipo / linea pilota 4: PROTOTIPO DI PRODOTTO COSMETICO e ORTODONTICO | Il prototipo qui descritto, inizialmente non previsto, consiste in soluzioni destinate all’uso cosmetico e ortodontico.

SPESA AMMESSA € 250.544,80
CONTRIBUTO FINALE ATTESO € 100.217,92
SPECIALIZZAZIONE INTELLIGENTE

Smart Agrifood

SETTORI
TRADIZIONALI

Industrie di Trasformazione Alimentare

Agricoltura

SETTORI
TRASVERSALI

Meccanica Agricola

Meccanica Alimentare

Chimica

TECNOLOGIE ABILITANTI

Sistemi avanzati di produzione

Biotecnologie industriali

DRIVER
D'INNOVAZIONE

Efficienza energetica

Sostenibilitá ambientale

TRAIETTORIE DI SVILUPPO

1. Sviluppo di agricoltura e zootecnia di precisione

2. Sviluppo di prodotti ed attrezzature efficienti, e di tecnologie per l’agricoltura biologica

3. Risorse per l'innovazione dello stato nutrizionale e della difesa fitosanitaria eco-sostenibile delle colture.

4. Recupero dei sottoprodotti derivanti dalle attività di produzione/trasformazione delle filiere agroalimentari

5. Packaging innovativo e più sostenibile per prodotti agroalimentari

6. Migliorare la salute e il benessere dei consumatori, attraverso cibi in grado di apportare elementi utili e funzionali al miglioramento dello stato di salute

7, Sviluppo di sistemi innovativi per la trasformazione alimentare

8. Riconoscibilità e comunicabilità del Prodotto