Grazie alla scoperta del Principio di Naviglio, un nuovo principio di estrazione solido-liquido, il limoncello si produce in due ore presso il Dipartimento di Scienza degli Alimenti con recupero completo dell'alcol etilico impiegato per il processo e smaltimento delle bucce come concime per le piante o mangime per animali. L'enunciato del principio è il seguente: "La generazione, con opportuno solvente, di un gradiente di pressione negativo tra l'esterno e l'interno di una matrice solida contenente del materiale estraibile, seguita da un repentino ripristino delle condizioni di equilibrio iniziali, induce l'estrazione forzata dei composti non chimicamente legati alla struttura principale di cui è costituito il solido".

Il progetto di ricerca fu finanziato dal MURST tramite un Progetto Giovani Ricercatori Anno 2002 dal titolo: "Ottimizzazione del processo di produzione del liquore di limone mediante impiego di una tecnica di estrazione solido-liquido innovativa: il Naviglio Estrattore", con responsabile scientifico il dottor Daniele Naviglio, che è anche il titolare del brevetto.

Il Naviglio Estrattore o estrattore rapido solido-liquido dinamico rappresenta una tecnologia innovativa di estrazione solido-liquido, basata sul Principio di Naviglio che permette di esaurire in tempi brevi, paragonato alle altre tecniche estrattive solido-liquido attualmente esistenti, le matrici solide contenenti sostanze estraibili in un solvente organico o inorganico ed in loro miscele.

La novità dell'estrattore sta nel fatto che cambia la filosofia estrattiva poiché viene invertita la tendenza dei metodi attuali che si basano esclusivamente sulla diffusione e per tale motivo mirano a riscaldare il sistema estrattivo per aumentare la resa ed accelerare i tempi di estrazione; il Naviglio Estrattore effettua la estrazione a temperatura ambiente o sub ambiente e sfrutta un aumento di pressione del liquido estraente sulla matrice solida da estrarre.

L'estrattore funziona alternando un ciclo di statica con uno di dinamica; durante la fase di statica il solvente estraente viene sottoposto ad una pressione compresa tra 7 e 9 bar e viene tenuto in questa condizione per un tempo sufficiente (2 min.) a permettere la penetrazione più efficace (Rispetto alla pressione atmosferica) del solvente all'interno del solido. Trascorsa la fase di statica, segue la fase di dinamica che è prodotta da uno spostamento repentino ed alternato dei pistoni che mantengono sotto pressione il liquido. La fase di dinamica svolge un ruolo di fondamentale importanza e rappresenta una ulteriore novità se confrontata con le tecniche esistenti che sono in genere statiche; è in questo momento che si realizza l'estrazione della matrice solida. L'estrazione si realizza in quanto si genera una differenza di pressione negativa dall'interno verso l'esterno della matrice solida, dovuto al repentino decadimento della pressione del liquido all'esterno del solido, che è alla base del nuovo principio estrattivo: le sostanze estraibili dal solido vengono trascinate via per un vero e proprio effetto di "risucchio". Per ogni ciclo di estrazione, la fase di dinamica consente, allo stesso tempo un rimescolamento rapido e completo della matrice solida e una diffusione istantanea delle sostanze estratte in tutta la massa del liquido evitando così dei fenomeni di sovrassaturazione locali.

Il Naviglio Estrattore rappresenta una valida alternativa rispetto alle tecniche estrattive attualmente esistenti (Macerazione, soxhlet, distillazione in corrente di vapor
e, ultrasuoni, gas supercritici, ASE Dionex) e trova applicazione nell'estrazione dei principi attivi dalle piante officinali, nella estrazione degli oli essenziali agrumari, nell'estrazione di essenze e profumi, nell'estrazione di grassi, nell'estrazione del licopene dalle bucce di pomodoro, nell'invecchiamento rapido dei vini e dei distillati etc.

Esso può essere dimensionato a seconda delle esigenze a partire da una dimensione di apparecchio da banco (500 cc, 1000 cc e 2000 cc) per impieghi analitici e/o casalinghi fino a una dimensione industriale per produzione di grandi quantitativi di estratto (10 – 400 litri).

Facoltà di Agraria - Dipartimento di Scienza degli Alimenti