CATERPILLAR - CATERPILLAR - Genomica e Bioinformatica

Il Piano CATERPILLAR si inserisce nel contesto della filiera canapicola italiana e propone lo sfruttamento di tutte le potenzialità della coltura, implementando gli aspetti legati agli usi alimentari dei prodotti e degli scarti delle lavorazioni. Il Piano si basa sulla coltivazione biologica di canapa monoica e sulla raccolta differenziata di cime per la produzione di sementi e fusti per la produzione di fibra tessile e tecnica. Le sementi vengono utilizzate per la produzione di olio e farina, i fusti vengono utilizzati per la produzione di fibra e canapulo. Olio e farina di canapa sono utilizzati per la produzione di alimenti funzionali e privi di glutine. La fibra viene estratta dai fusti in un bioreattore prototipale per la macerazione microbiologica; larve del dittero Hermetia illucens ripuliscono la fibra macerata dal biofilm batterico e dalla componente pectica che la ricoprono, alimentandosi. La biomassa larvale così ottenuta viene utilizzata per la produzione di additivi per l’industria mangimistica

Il Piano CATERPILLAR consente di sfruttare al massimo le potenzialità della coltura generando nuovi sottoprodotti ad elevato valore aggiunto, aumentando redditività e competitività e aprendo l’azienda a nuovi mercati.

Le azioni condotte

1. Prove agronomiche in pieno campo presso le aziende agricole partner e prove parcellari presso l’Azienda Stuard utilizzando cultivar di canapa monoica.
2. Essiccazione, stoccaggio e spremitura a freddo delle sementi con impianto prototipale al fine di ottenere olio di canapa e farina
3. Stigliatura, macerazione in bioreattore prototipale e pulitura della fibra con larve del dittero Hermetia illucens.
4. Analisi della fibra, analisi del seme, caratterizzazione del profilo nutrizionale dell’olio di canapa e della farina di canapa, caratterizzazione della frazione proteica della farina di canapa, caratterizzazione del profilo nutrizionale della biomassa larvale, produzione di alimenti funzionali e loro caratterizzazione tecnologica
5. Sviluppo di nuovi formulati per alimenti funzionali (da farina di canapa) ed additivi per l’industria mangimistica (da biomassa larvale alimentata su canapa macerata)
6. Valutazione della sostenibilità economica del progetto di commercializzazione dei prodotti alimentari derivati dalla lavorazione del seme di canapa e della valorizzazione ad uso mangimistico della biomassa larvale, prodotta nella fase di pulitura della fibra
7. Redazione di linee guida e protocolli operativi per gli operatori del settore
8. FORMAZIONE: CORSO N. 5207758 Catalogo Verde «Produrre e vendere alimenti a base di canapa» 26 ore

I risultati : Il Piano CATERPILLAR ha dimostrato la possibilità di valorizzare tutte le potenzialità della canapa per la produzione di materie prime di qualità (olio, farina e fibra), diversificando la produzione e riducendo gli scarti colturali. CATERPILLAR ha confermato le proprietà nutraceutiche e nutrizionali di olio e farina di canapa ed ha prodotto formulati addizionati di farina di canapa per panificazione convenzionale e priva di glutine. Il Piano ha sperimentato un sistema prototipale di pretrattamento del seme per aumentare la resa in olio della spremitura a freddo. Il Piano ha messo a punto su scala pilota, un sistema innovativo per la pulizia della fibra di canapa macerata, in grado di valorizzare gli scarti del processo generando sottoprodotti (biomassa larvale) ad elevato valore aggiunto (elevata concentrazione di AA essenziali, peptidi bioattivi, PUFA e fitosteroli; bassa concentrazione di colesterolo acidi grassi saturi). CATERPILLAR ha contribuito allo sviluppo di una filiera corta, biologica e sostenibile per la produzione di alimenti funzionali, additivi per mangimi, fibra tessile e fibra tecnica per la produzione di biomateriali

Le ricadute per i consumatori: disporre di nuovi alimenti ad elevato potere nutraceutico e nutrizionale, privi di glutine.

Le ricadute per i produttori: Possibilità di inserimento della canapa nelle rotazioni colturali, aumento della redditività colturale, diversificazione dei prodotti, sviluppo di una filiera di trasformazione della canapa, sostenibile e redditizia.

Le ricadute per l’ambiente: Il progetto contribuisce allo sviluppo della filiera canapicola italiana, incrementandone la coltivazione. La canapa è una coltura con un potenziale ecologico enorme, in grado di assecondare le politiche EU di sviluppo sostenibile e di consentire lo sviluppo di una bioeconomia circolare. La canapa è infatti una coltura low input, adatta alla coltivazione in regime biologico, con scarsa necessità di trattamenti (fitofarmaci e pesticidi), capace di fertilizzare e ristrutturare il suolo agricolo. E’inoltre una pianta erbacea annuale con un tasso di crescita e di fissazione della CO2 molto elevati (10-13t di CO2/ha). E’ una pianta polifunzionale poiché in grado di produrre materie prime per l’industria alimentare, tessile, cosmetica, farmaceutica, edilizia, cartaria e automobilistica (biocompositi), massimizzando l’impiego del suolo agricolo. I risultati del progetto aprono la strada alla possibilità di impiego di fonti proteiche alternative (biomassa larvale) e più sostenibili, per l’industria mangimistica e alimentare

Prospettive future: Il progetto ha contribuito allo sviluppo di un sistema prototipale per la valorizzazione tessile dei fusti di canapa e, grazie agli incoraggianti risultati della sperimentazione ha favorito la nascita di un impianto preindustriale di macerazione, in grado di produrre 100 kg di fibra macerata/ciclo. Il sistema innovativo per la pulizia della fibra, basato sull’impiego delle larve di BSF, sviluppato su scala preindustriale parallelamente all’impianto di macerazione, contribuirà alla sostenibilità del processo attraverso la riduzione dei costi di produzione, alla valorizzazione degli scarti ed alla diversificazione della produzione.

Tematica: Agricoltura e ambiente, produzione sostenibile, bioeconomia, circolarità

Durata progetto: 2020-2023

Partecipanti :

Imprese agricole: Az. Agr. Pedrazzi s.s, Az. Agr. Ca’ D’Alfieri

Ricerca: CREA-UNIPR

Formazione: Agriform srl

PMI: Naturfibre

Altri: Az. Agr. Sperim. Stuard

Consulenti: Dott. Marco Errani, Dott. Luca Dalbello

Coordinamento: Open Fields

Sostegno finanziario ricevuto: € 213.609,17

Finanziato da: PSR 2014-2020 Regione Emilia-Romagna