Sostenibilità degli agro-ecosistemi e multifunzionalità: l'utilizzo integrale degli alberi e la valorizzazione dei materiali di scarto
Author(s)
Allegrini, Agnese
Date Issued
July 5, 2022
Type
Doctoral Thesis
Abstract
In un contesto in cui la popolazione mondiale è in continua crescita e le risorse energetiche sono in esaurimento, si rende necessaria la promozione di agro-ecosistemi sostenibili se l’obiettivo è quello di garantire la sopravvivenza del Pianeta e dei suoi abitanti presenti e futuri. A questo proposito, a un’economia di tipo lineare che prevede, una volte terminato l’utilizzo di un determinato prodotto, il suo smaltimento con i relativi costi, si contrappone l’economia circolare che prevede, al contrario, la riutilizzazione e la valorizzazione di tutti quei prodotti che, erroneamente, vengono considerati scarti.
Nell’ambito agro-forestale questo concetto si abbina bene a quello di piante multifunzionali. Si tratta di specie che, se utilizzate nella loro integrità, possono fornire un numero di prodotti e di servizi maggiore rispetto alle altre, poiché spiccano particolarmente per le loro caratteristiche di multifunzionalità. Il nocciolo (Corylus avellana L.) rappresenta un ottimo esempio. Coltivato principalmente per la produzione di frutti, di tartufi e come pianta ornamentale, in realtà può fornire molto di più e può essere utilizzato in svariati settori: dalle brattee, dai gusci e dai residui di potatura, ad esempio, si possono ricavare biocombustibili; dai gusci, dai perispermi e dalle foglie si possono estrarre numerosi composti fenolici utilizzabili in campo nutraceutico, farmaceutico e cosmetico; la pianta intera può essere utilizzata nelle operazioni di restauro forestale e per il consolidamento di versanti instabili.
I gusci, in particolare, che costituiscono tra il 50 e il 60% del peso della nocciola, sono stati presi in considerazione per la possibilità di estrarne numerosi composti fenolici. Tra le tecniche di estrazione utilizzate impostando tempi, temperature e potenze diverse (macerazione a caldo; bagno a ultrasuoni; sonda a ultrasuoni), le più efficaci in termini di resa si sono rivelate la macerazione a caldo e la sonda a ultrasuoni sebbene quest’ultima, in un’ottica eco-sostenibile, sia risultata la migliore in termini di minor tempo necessario per l’estrazione e minori quantità di solvente necessario.
In a context in which the world population is continuously growing and the energy resources are running low, the promotion of sustainable agro-ecosystems becomes necessary, if the goal is that of guaranteeing the survival of the inhabitants who live in it in the present and who will live in it in the future. To this regard, to an economy of a linear type which implies, once the use of a particular product has been completed, the disposal of the resulting waste material along with the related costs, an economy of a circular type is opposed. This kind of economy implies the reuse and valorization of products which, erroneously, are considered waste.
In the agro-forestal sector this concept goes well with that of multipurpose plants. These are species which, when utilized in their integrity, can provide a higher number of products and services if compared to the others, as they stand out particularly for their multifunctionality characteristics. The hazel tree (Corylus avellana L.) represents an excellent example. It is mainly cultivated with the purpose of obtaining fruits, truffles and for ornamental uses of the whole plant but, in reality, it can provide much more and it can be utilized in various sectors: biofuels, as example, can be obtained from husks, shells and prunings; several phenolic compounds (to be used in the nutraceutic, pharmaceutic and cosmetic fields) can be extracted from shells, skins and leaves; the whole plant can be used for forest restoration works and for the consolidation of unstable slopes.
In particular, husks, which represent between 50 and 60% of the total hazelnut weight, have been taken into consideration for the possibility of several phenolic compounds to be extracted from them. Among the extraction methods utilized (hot maceration; ultrasound bath; high power ultrasound probe) by setting different times, temperatures and powers, the most efficient in terms of yield turned out to be hot maceration and high power ultrasound probe even though the probe, from an eco-sustainable point of view, resulted to be the best in terms of lesser necessary time for the extraction procedure and smaller quantities of solvent needed.
Additional information
Dottorato di ricerca in Ecologia e gestione sostenibile delle risorse ambientali
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