Separazione di componenti secondari degli oli vegetali

The production of biodiesel requires some pre-treatments on the crude vegetable oil in order to meet the commercial standard established by EU and US; thus, methanol extraction can be a relevant opportunity to both purify the oil and obtain a more concentrated fraction of some of its minor components like lecithins, phytosterols, vitamin E and carotenoids, since such products have a own growing market and thus could be sold separately to increase the incoming of a biorefinery. In this work, avocado oil and 4 different types of algae oil have been tested for such purpose, through a batch extraction operations with methanol on a laboratory scale both at room and at reflux temperature and in part by continuous extraction. Various analyses have been performed on original oil, extracted oil and methanol fraction (TLC, GC-MS, NMR, saponification essays, column chromatography) in order to identify and separate the minor compounds of oil. The method is efficient in reducing the acidity number below the required value (0.3) and allow to separate at least 80 % of lecithins and 50-80% of free and esterified sterols, whose market value is from 10 to 100 times superior of the biodiesel itself. Experiments carried on a pilot plant scale confirm such results but underline the necessity of further pre-treatment operations such as filtration and degumming, since a considerable amount of lecithins might decrease the efficiency of methanol extraction.

La produzione di biodiesel necessita di alcuni pretrattamenti sull’olio vegetale di partenza per raggiungere gli standard stabiliti dall’Unione Europea e internazionali; per questo l’estrazione con metanolo può costituire un’interessante opportunità al fine di purificare l’olio e, contemporaneamente, ottenere una frazione concentrata di alcuni dei composti minoritari in esso contenuti, che hanno un mercato in espansione e potrebbero così essere venduti separatamente portando ad un significativo miglioramento dei ritorni economici di una bioraffineria. In questa tesi, l’olio di avocado e 4 diversi tipi di oli di alghe sono stati testati per questo obiettivo, attraverso operazioni di estrazione batch su scala di laboratorio sia a temperatura ambiente che a riflusso di metanolo e in minor misura per estrazione in continuo. Sono state condotte varie analisi sull’olio originario, sull’olio estratto e sulla fase metanolica (TLC, GC-MS, NMR, prove di saponificazione, cromatografia in colonna), al fine di identificare e separare i composti minoritari dell’olio. Il metodo è efficace per quanto riguarda la riduzione del numero di acidità a valori inferiori a 0.3 e consente di separare almeno l’80% delle lecitine e dal 50 all’80% degli steroli liberi ed esterificati, il cui valore di mercato può essere dalle 10 alle 100 volte superiore al biodiesel stesso. Esperimenti condotti su scala d’impianto pilota confermano tali risultati ma si sottolinea la necessità di ulteriori pre-trattamenti, come filtrazione e degumming, dal momento che un elevato quantitativo di lecitine può diminuire l’efficacia dell’estrazione con metanolo.