Il cacao svolge un ruolo importante nell’agricoltura brasiliana. Tuttavia, il frutto dell’albero del cacao (baccelli di cacao) è soggetto a malattie fungine. Negli anni ’90, un’epidemia fungina ha causato il crollo della produzione di cacao in Brasile. Al giorno d’oggi, le infestazioni da parassiti sono responsabili delle perdite di raccolto del 40% in tutto il mondo. In collaborazione con l’Università Statale di Campinas (Unicamp), Brasile, i ricercatori del Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV stanno cercando di stabilire nuovi modi di utilizzare i baccelli di cacao danneggiati come parte del progetto “Fagioli danneggiati“. I semi di cacao danneggiati dalle malattie fungine potrebbero rappresentare una materia prima preziosa, in particolare per la fabbricazione di prodotti cosmetici, e potrebbero sostituire sostanze nocive come gli acrilati e le materie prime a base di mineralolo.
L’agricoltura del cacao è un pilastro fondamentale dell’economia dell’America centrale e meridionale grazie al ruolo chiave del cacao nella produzione di cioccolato. Tuttavia, malattie fungine come la ginestra delle streghe e la malattia del baccello nero possono avere un impatto devastante sulle piantagioni di cacao, come si è visto negli anni ’90, quando le malattie si sono diffuse in un’epidemia che ha causato un drastico calo della produzione di cacao in Brasile.
La sostenibilità e il progetto CORNET
Purtroppo, nonostante gli sforzi significativi, non esiste ancora una soluzione per porre fine a queste malattie. Di conseguenza, i baccelli di cacao danneggiati devono essere scartati durante la produzione di cioccolato. È qui che entra in gioco il progetto CORNET (Collective Research networking) Damaged Beans. L’obiettivo è stabilire vie di utilizzo alternative per i semi di cacao malati. Ad esempio, baccelli di cacao danneggiati potrebbero essere utilizzati per produrre prodotti come cosmetici – e anche lubrificanti e detergenti.
Nell’ambito del progetto Damaged Beans, Fraunhofer IVV di Freising sta lavorando con Unicamp per sviluppare metodi specifici per rilevare e classificare diversi tipi di contaminazione fungina. Stanno anche ricercando nuove applicazioni per i semi di cacao di bassa qualità. Questo approccio ha il potenziale di ottimizzare l’intera catena del valore del cacao.
Le proprietà dei semi di cacao
Gli agricoltori sarebbero in grado di vendere una parte maggiore del loro raccolto. Il Ministero federale dell’economia e dell’azione per il clima (BMWK) sta finanziando il progetto, coordinato da Fraunhofer IVV. Un consorzio di 19 partner industriali sostiene il progetto. Il burro di cacao può sostituire gli acrilati “Il cacao in polvere e burro di cacao sono prodotti dalle fave di cacao. A causa dei cambiamenti chimici causati dalla scopa delle streghe e dal baccello nero, il burro di cacao ottenuto dalla lavorazione dei fagioli di cacao malati ha proprietà diverse di fusione ed è quindi più morbido a temperatura corporea o ambiente. Questo può essere vantaggioso per le applicazioni cosmetiche, in particolare per i cosmetici naturali a base di grasso come rossetti, lozioni per il corpo e creme“, ha dichiarato Dominic Wimmer, ricercatore e project manager di Fraunhofer IVV.
I cambiamenti nella composizione degli amminoacidi e delle proteine migliorano la solidificazione e le proprietà di ispessimento. Come tale, gli ingredienti dei semi di cacao danneggiati potrebbero essere un sostituto ideale per gli acrilati nocivi, che vengono utilizzati come gelificanti o addensanti nei cosmetici convenzionali, ma possono anche innescare allergie cutanee.
Sfruttare il potenziale dei semi di cacao danneggiati
Per sfruttare il potenziale dei semi di cacao danneggiati da malattie fungine per l’uso al di fuori dell’industria alimentare, Unicamp sta attualmente sviluppando metodi di indagine basati sulla spettroscopia ai raggi infrarossi (NIRS) che consente di identificare l’entità del danno ai semi di cacao malati e determinarne la qualità fisica e chimica.
Fraunhofer IVV stabilirà quindi un processo di estrazione a cascata in più fasi in modo che il burro di cacao, le proteine e i fitochimici come i polifenoli possano essere ottenuti dopo la fase di separazione dei grassi e quindi utilizzati per applicazioni nell‘industria cosmetica e chimica. Durante questo processo, proteine e fitochimici saranno estratti utilizzando una gamma di solventi.
Le malattie fungine e l’alterazione dei semi
“Le malattie fungine causano il cambiamento della composizione e delle proprietà sensoriali delle proteine e dei fitochimici. Tuttavia, nonostante la loro struttura divergente, sono adatti per applicazioni tecniche come detergenti bio-based, disinfettanti e lubrificanti – proprio come il burro di cacao. Offrono la possibilità di sostituire le risorse a base di oli minerali con ingredienti naturali, che sono un’alternativa sostenibile“, ha affermato il ricercatore.
Sono necessari processi relativamente complessi per ottenere le sostanze preziose nei semi di cacao. Wimmer e il suo team stanno quindi valutando se sia possibile rinunciare ai processi di fermentazione e essiccazione che richiedono molto tempo ed energia o alla fase di tostatura se il prodotto finale non verrà utilizzato negli alimenti.
I processi di estrazione del cacao
Il team di ricerca sta anche lavorando su un processo di estrazione del burro di cacao che non prevede la pressatura della massa di cacao in una pistola a pressione, ma utilizza invece solventi organici come etanolo e CO2 supercritica – un metodo particolarmente delicato.
Per ottenere le proteine e le sostanze fitochimiche, i componenti solidi sono trattati facendo uso delle estrazioni acquose. Cambiando la pressione e la temperatura, la solubilità può essere regolata in base alle sostanze fitochimiche e alle proteine desiderate, producendo così un’estrazione specifica.
