PEI-AGRI

CAnapa TEssile peR la ProduzIone di aLimenti funzionaLi e di biomAsse pRoteiche per l’alimentazione animale - CATERPILLAR

Obiettivi
Obiettivi

Il Piano si basa sulla coltivazione biologica di canapa monoica esaltandone tutte le potenzialità ed implementando gli aspetti legati agli usi alimentari dei prodotti e degli scarti delle lavorazioni della canapa da fibra. Dalle sementi si produrranno olio, farina e preparati per alimenti funzionali privi di glutine. Dai fusti si produrranno fibra e canapulo. La fibra sarà estratta in un bioreattore prototipale per la macerazione microbiologica. Larve del dittero Hermetia illucens ripuliranno la fibra macerata, dal biofilm batterico e dalla componente pectica che la ricoprono, alimentandosi; la biomassa larvale sarà utilizzata per la produzione di additivi per l’industria mangimistica

Attività

Prove agronomiche di coltivazione in biologico: confronto varietale per valutazione del potenziale produttivo; essicazione, stoccaggio e spremitura sementi utilizzando una macchina prototipale in grado di determinare le miglior condizioni di spremitura per preservare le proprietà nutraceutiche e di durabilità di olio e pannello. Macerazione in bioreattore prototipale. Pulitura della fibra macerata con larve di H. illucens e recupero della biomassa larvale. Analisi di laboratorio e sviluppo di nuovi formulati per l’industria alimentare e mangimistica; Elaborazione dati e redazione di linee guida; attività di disseminazione e di formazione.

Partenariato
Ruolo
Capofila
Nome
Open Fields
Responsabile
Roberto Ranieri
@email
Ruolo
Partner
Nome
Agriform s.c.a.r.l.
Responsabile
@email
Ruolo
Partner
Nome
Azienda Agricola Ca' d'Alfieri di Sgarbossa Luisa
Responsabile
Luisa Sgarbossa
@email
Ruolo
Partner
Nome
Azienda Agraria Sperimentale Stuard S.c.r.l.
Responsabile
Roberto Reggiani
@email
Ruolo
Partner
Nome
CREA - Genomica e Bioinformatica
Responsabile
vitamariacristiana moliterni
@email
Ruolo
Partner
Nome
Naturfibre
Responsabile
Cesare Tofani
@email
Ruolo
Partner
Nome
Societa' Agricola Pedrazzi
Responsabile
@email
Ruolo
Partner
Nome
Università degli Studi di Parma
Responsabile
Gianni Galaverna
@email
Innovazioni
Descrizione

Il Piano CATERPILLAR è finalizzato alla caratterizzazione oggettiva di farina ed olio di canapa per la formulazione di preparati dietetici per l’alimentazione umana, ed alla produzione di additivi per l’industria mangimistica dagli scarti delle lavorazioni della canapa da fibra.
I risultati attesi dal Piano sono:
1. Produzione di olio e farina da seme di canapa biologica e caratterizzazione chimica del profilo nutrizionale e nutraceutico;
2. Sviluppo di nuovi formulati per la panificazione "gluten free" contenenti farina ed olio di canapa e caratterizzazione del profilo sensoriale e nutrizionale;
3. Messa a punto di un sistema ecocompatibile per la pulizia della fibra macerata, basato sull’impiego di larve del dittero Hermetia Illucens;
4. Caratterizzazione del profilo nutrizionale della biomassa larvale allevata su fibra di canapa macerata, al fine di una sua valorizzazione per l’uso industriale, alimentare o mangimistico;
5. Frazionamento della biomassa larvale e produzione di additivi proteici per l’alimentazione animale;
6. Realizzazione di un modello di filiera biologica corta e sostenibile da applicare anche ad imprese agricole biologiche situate in aree interne con problemi di sviluppo;

Risultati

Il consorzio microbico operante nel bioreattore per la macerazione ad acqua della fibra corticale di
canapa è stato caratterizzato mediante DNA Metabarcoding della regione ipervariabile V3-V4 del gene
per l’RNA ribosomiale 16S Campioni del liquido di macerazione (liquor), prelevati all’inizio (T0), a
metà processo (TM) e alla fine del processo (TF) da 8 processi macerativi consecutivi sono stati
sequenziati e le sequenze ottenute sono state sottoposte ad analisi bioinformatica. L’analisi ha rivelato
il contributo sostanziale della fibra alla composizione del microbioma macerante e la capacità del
bioreattore di selezionare in termini di abbondanza relativa e numero di specie, alcuni generi di batteri
che dalla letteratura risultano coinvolti in varie tipologie di processi macerativi:
1) Clostridi: sono introdotti nel sistema al T0 dalla fibra e aumentano in abbondanza relativa e numero
di specie nella fase intermedia del processo per stabilizzarsi in quella finale.
2) Bacteroides: apparentemente introdotti dalla fibra tendono ad aumentare sensibilmente dal T0 al TF
del primo esperimento, ma aumentano sostanzialmente anche nel tempo confrontando cicli consecutivi
di macerazione in cui il 5% del liquido macerativo è costituito dallo scarto del liquido della
macerazione precedente.
3) Enterobacteriaceae: introdotte nel sistema dalla fibra di canapa, tendono ad aumentare nel secondo
ciclo macerativo con inoculo e a ridursi in abbondanza, crescendo in diversità di specie nel terzo ciclo
macerativo e nei seguenti.
4) Pseudomonas: presenti massicciamente sulla fibra ed anche nell’acqua di sorgente vengono
selezionati negativamente durante il processo. A questo genere appartengono specie ad attività
pectinolitica

Tipologia