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Olio di semi di tabacco

Olio di semi di Nicotiana Tabacum L.

L'olio di semi di tabacco è un olio vegetale, composto prevalentemente da gliceridi, estratto dai semi della Nicotiana tabacum pianta coltivata del genere Nicotiana.

Inflorescenze della Nicotiana tabacum da cui si ricavano i semi

La Nicotiana tabacum è la specie, si presume risultato di ibridizzazione di 2 o 3 specie selvatiche[1], più utilizzata, in molteplici varietà, per la produzione di tabacco da fumo e viene chiamata anche in inglese "cultivated tobacco". Per rispondere alle esigenze dell'industria del fumo sono state sviluppate con selezione, ibridazione, mutagenesi, ingegneria genetica, centinaia di varietà cultivated e sottotipi di tabacco. Altre specie del genere Nicotiana (es. Nicotiana rustica) ed alcune varietà della specie Nicotiana tabaccum possono venir coltivate per produzioni di tabacco idoneo a utilizzi specifici diversi dal fumo. L'olio di semi di tabacco non contiene nicotina e non è mai stato di qualche interesse per l'industria del tabacco da fumo. Con il calo del mercato e della produzione di tabacco da fumo è stato studiato l'olio di tabacco come fonte biologica e rinnovabile di materie prime per la produzione di carburanti.[2][3][4][5][6][7] Come fonte di energia rinnovabile, non essendo normalmente destinato al mercato alimentare, l'utilizzo per produrre energia dell'olio di tabacco non subisce la concorrenza dell'utilizzo alimentare, inoltre nelle produzioni di tabacco da fumo i semi per produrre l'olio sono sottoprodotti di scarto.

Il seme è di piccolissime dimensioni, un seme può pesare circa 0,0001 g e contiene dal 35 al 40% di olio, una concentrazione superiore a quella dei semi di girasole (30%) o di soia (17%). La resa di semi per ettaro coltivato a tabacco varia a seconda della specie o della varietà e del numero di raccolti per campo da 800 a 1100 kg/ha.[8] Lo sviluppo di varietà di tabacco specificatamente destinate alla produzione di biomasse, semi e mangimi, con concentrazioni irrilevanti di nicotina ha portato ad una resa di semi stimata da 1500 a 2000 kg/ha, comparabile con quella dei semi di girasole.[2][8][9]

Raccolta e produzione modifica

 
Piantagione di Nicotiana tabacum

La coltura del cultivated tobacco si è specializzata coltivando varietà selezionate o modificate per la maggior dimensione delle foglie, per il contenuto di nicotina , per le componenti aromatiche e per la resistenza ai parassiti.[10][11]La raccolta dei semi per la produzione dell'olio di tabacco da coltivazioni di tabacco da fumo ad alto valore aggiunto è sempre stata una attività minore. In India una produzione di olio di semi di tabacco ricavata dalle coltivazioni di tabacco da fumo ha raggiunto le 1330-1500 tonnellate l'anno, destinate alla produzione di vernici (dati del 1964).[8] Nuove varietà con foglie più piccole, pochissima nicotina e con una maggior produzione di fiori e semi sono state coltivate e denominate in inglese "energy tobacco".[12][2][13][14] L'estrazione dell'olio viene effettuata normalmente spremendo meccanicamente i semi con solvente organico.[15][16][17][18][19] Può essere utilizzata anche l'estrazione con CO2 supercritica e l'estrazione assistita da ultrasuoni.[20][21] Il profilo degli acidi grassi dell'olio ottenuto può cambiare leggermente cambiando procedure e parametri di estrazione.

Caratteristiche chimico fisiche modifica

Le caratteristiche chimico fisiche degli oli vegetali possono variare in funzione del processo di estrazione e raffinazione. A temperatura ambiente l'olio di tabacco è liquido e si presenta come una sostanza oleosa di colore giallo-ambra più o meno tenue. Essendo una produzione minore non destinata ad un utilizzo alimentare non esistono veri e propri standard e ci sono pochi studi che lo caratterizzano.[22][18]

Caratteristiche chimico fisiche dell'olio di tabacco non raffinato
Densità relativa (g/mL) 0,917-0,929
indice di rifrazione a 20 °C 1,474-1,483
numero di saponificazione (mg KOH/g olio) 186 – 197
numero di iodio 130 - 145

Composizione modifica

In tutti gli oli vegetali la composizione può variare in funzione della varietà, della cultivar, delle condizioni ambientali, della raccolta e della lavorazione.

Il profilo lipidico dei semi delle oltre 100[23][24]varietà coltivate per la produzione di tabacco da fumo è relativamente omogeneo e soltanto alcuni studi hanno rilevato alcune varietà che presentano concentrazioni inusuali di acido palmitoleico ( ≈10%), laurico ( ≈10%) e oleico ( ≈40%).[25] Dalle varietà energy, sviluppate appositamente per la produzione di combustibili o carburanti, possono essere estratti oli di semi con un profilo lipidico più adatto al carburante che si vuole produrre intervenendo soprattutto sullo sviluppo di varietà con uno specifico rapporto acido linoleico/acido oleico e/o con una più alta concentrazione di acidi grassi a catena più corta (C8-C14) .

L'olio di tabacco è composto prevalentemente da trigliceridi con la seguente distribuzione di acidi grassi[18][26][22][25][27][28][29]

Composizione tipica dell'olio di semi di tabacco
varietà "cultivated" varietà "energy"[30]
acido grasso Notazione Delta Concentrazione tipica[3]-[29] (%) Concentrazione-min-max (%)
acido caprilico 8:0 ND-0,08 ND
acido miristico 14:0 0,09-0,12 ND
acido palmitico 16:0 10,96-8,16 4,54-9,31
acido palmitoleico 16:1Δ9c 0,2-0,1 ND
acido margarico 17:0 0,1-ND ND
acido eptadecenoico 16:1Δ10c 0,05-ND ND
acido stearico 18:0 3,34-3,56 2,72-3,46
acido oleico 18:1Δ9c 14,54-12,14 10,98-47,46
acido linoleico 18:2Δ9c,12c 69,49-72,98 50,71-74,94
acido α-linolenico 18:3Δ9c,12c,15c 0,69-0,76 0,81-0,87
acido arachico 20:0 0,25-0,2 0,11-0,21
acido gadoleico 20:1Δ11c 0,13-0,12 0,06-0,15
acido beenico 22:0 0,12-0,07 ND
acido lignocerico 24:0 0,04-ND ND
Legenda:
ND, Non Determinato o ≤0,05%
(%), concentrazione percentuale del totale di acidi grassi

L'alta concentrazione di acidi grassi insaturi lo rende un olio semi-siccativo, suscettibile all'auto-ossidazione, che può essere ritardata dai tocoli naturalmente presenti o da antiossidanti addizionati.

Utilizzo modifica

Nonostante alcune ricerche condotte su modelli animali concludano che l'olio di tabacco raffinato potrebbe essere edibile[8] attualmente l'olio di tabacco viene prodotto solo per utilizzo industriale per la produzione di vernici o carburanti. L'olio di tabacco attraverso processi di transesterificazione può diventare sia biodiesel[3][4][7] sia kerosene per aerei[31].

Note modifica

  1. ^ N. Ren e M. P. Timko, AFLP analysis of genetic polymorphism and evolutionary relationships among cultivated and wild Nicotiana species, in Genome, vol. 44, n. 4, 2001-08, pp. 559-571. URL consultato il 13 marzo 2020.
  2. ^ a b c (EN) P. Poltronieri, Tobacco Seed Oil for Biofuels, in Biotransformation of Agricultural Waste and By-Products, Elsevier, 2016, pp. 161-187, DOI:10.1016/b978-0-12-803622-8.00006-9, ISBN 978-0-12-803622-8. URL consultato il 12 marzo 2020.
  3. ^ a b c (EN) P.N. Giannelos, F. Zannikos e S. Stournas, Tobacco seed oil as an alternative diesel fuel: physical and chemical properties, in Industrial Crops and Products, vol. 16, n. 1, 2002-07, pp. 1-9, DOI:10.1016/S0926-6690(02)00002-X. URL consultato il 12 marzo 2020.
  4. ^ a b (EN) N. Usta, Use of tobacco seed oil methyl ester in a turbocharged indirect injection diesel engine, in Biomass and Bioenergy, vol. 28, n. 1, 1º gennaio 2005, pp. 77-86, DOI:10.1016/j.biombioe.2004.06.004. URL consultato il 12 marzo 2020.
  5. ^ Tobacco Seed Oil as an Economically Viable Alternative for the Tobacco Industry - Haleden Chiririwa, Aavian Hapanyengwi, and Edison Muzenda - Int'l Conf. on Chemical Engineering & Advanced Computational Technologies (ICCEACT’2014) Nov. 24-25, 2014 Pretoria (South Africa) (PDF), su iieng.org.
  6. ^ (EN) Simone Grisan, Rachele Polizzotto e Pasquale Raiola, Alternative use of tobacco as a sustainable crop for seed oil, biofuel, and biomass, in Agronomy for Sustainable Development, vol. 36, n. 4, 2016-12, p. 55, DOI:10.1007/s13593-016-0395-5. URL consultato il 14 marzo 2020.
  7. ^ a b (EN) V. B. Veljković, S. H. Lakićević e O. S. Stamenković, Biodiesel production from tobacco (Nicotiana tabacum L.) seed oil with a high content of free fatty acids, in Fuel, vol. 85, n. 17, 1º dicembre 2006, pp. 2671-2675, DOI:10.1016/j.fuel.2006.04.015. URL consultato il 15 marzo 2020.
  8. ^ a b c d (EN) G. Nagaraj, Tobacco seed oil, in Oilseeds: Properties, Processing, Products and Procedures, New India Publishing, 15 giugno 2009, pp. 279-283, ISBN 978-81-907237-5-6. URL consultato il 14 marzo 2020.
  9. ^ (EN) Food Versus Fuel Issue, in alternative automotive and energy efficiiency, DIANE Publishing, ISBN 978-1-4223-3221-4. URL consultato il 14 marzo 2020.
  10. ^ Variety Information, su nccrop.com. URL consultato il 15 marzo 2020.
  11. ^ Identification of certain flue-cured tobacco varieties uder the price support program., [s.n.], 1964. URL consultato il 15 marzo 2020.
  12. ^ Franccesca Fornasier, Jonathan Fernando Cardona Gomez e Fernando De Carvalho Sansone, Biodiesel production from energy tobacco (PDF), in Orbital: The Electronic Journal of Chemistry, vol. 10, n. 2, 1º aprile 2018, pp. 123-132, DOI:10.17807/orbital.v10i2.1120. URL consultato il 14 marzo 2020.
  13. ^ (EN) Project Solaris, su projectsolaris.co.za. URL consultato il 14 marzo 2020.
  14. ^ (EN) Antonella Fatica, Francesco Di Lucia e Stefano Marino, Study on analytical characteristics of Nicotiana tabacum L., cv. Solaris biomass for potential uses in nutrition and biomethane production, in Scientific Reports, vol. 9, n. 1, 14 novembre 2019, pp. 1-8, DOI:10.1038/s41598-019-53237-8. URL consultato il 12 marzo 2020.
  15. ^ (EN) M. Sannino, L. del Piano e Massimo Abet, Effect of mechanical extraction parameters on the yield and quality of tobacco (Nicotiana tabacum L.) seed oil, in Journal of Food Science and Technology, vol. 54, n. 12, 2017-11, pp. 4009-4015, DOI:10.1007/s13197-017-2865-4. URL consultato il 12 marzo 2020.
  16. ^ (EN) Ivana T. Stanisavljević, Dragan T. Veličković e Zoran B. Todorović, Comparison of techniques for the extraction of tobacco seed oil, in European Journal of Lipid Science and Technology, vol. 111, n. 5, 2009, pp. 513-518, DOI:10.1002/ejlt.200800232. URL consultato il 12 marzo 2020.
  17. ^ Extraction and characterization of tobacco seed oil - Mukhtar, A. & Ullah, Habib & Mukhtar, Hamid - January 2006 Asian Journal of Chemistry 18(1):20-24, su asianjournalofchemistry.co.in.
  18. ^ a b c (EN) Ivana Stanisavljevic, Svetlana Lakicevic e Dragan Velickovic, The extraction of oil from tobacco (Nicotiana tabacum L.) seeds, in Chemical Industry and Chemical Engineering Quarterly, vol. 13, n. 1, 2007, pp. 41-50, DOI:10.2298/CICEQ0701041S. URL consultato il 12 marzo 2020.
  19. ^ Karabaş, Hülya & Boran, Semra & Yazgan, Harun. (2019). Optimization of Production Parameters of Tobacco Seed Oil Methyl Ester using, Multi-Response Taguchi Method and MANOVA. Journal- Chemical Society of Pakistan. 41. 414., su researchgate.net.
  20. ^ (EN) Ivana T. Stanisavljević, M. L. Lazić e V. B. Veljković, Ultrasonic extraction of oil from tobacco (Nicotiana tabacum L.) seeds, in Ultrasonics Sonochemistry, vol. 14, n. 5, 1º luglio 2007, pp. 646-652, DOI:10.1016/j.ultsonch.2006.10.003. URL consultato il 12 marzo 2020.
  21. ^ S. Majdi, M. Barzegar, A. Jabbar, M. AghaAlikhani - Supercritical Fluid Extraction of Tobacco Seed Oil and its Comparison with Solvent Extraction Methods - J. Agr. Sci. Tech. (2012) Vol. 14: 1043-1051 (PDF), su jast.modares.ac.ir.
  22. ^ a b (EN) Comparative Study on Characteristics of Seed Oils and Nutritional Composition of Seeds from Different Varieties of Tobacco (Nicotiana tabacum L.) Cultivated in Bangladesh - SciAlert Responsive Version, su scialert.net. URL consultato il 12 marzo 2020.
  23. ^ LIST OF RELEASED / IDENTIFIED VARIETIES OF VARIOUS TOBACCO TYPES FOR CULTIVATION IN INDIA (PDF), su ctri.icar.gov.in.
  24. ^ Tobacco Seed List, su nwtseeds.com. URL consultato il 15 marzo 2020.
  25. ^ a b M. ZLATANOV , M. ANGELOVA, G. ANTOVA - Lipid Composition of Tobacco Seeds - Bulgarian Journal of Agricultural Science, 13 (2007), 539-544 (PDF), su agrojournal.org.
  26. ^ Azam Mukhtar, Habib Ullah e Hamid Mukhtar, Fatty Acid Composition of Tobacco Seed Oil and Synthesis of Alkyd Resin, in Chinese Journal of Chemistry, vol. 25, n. 5, 2007-05, pp. 705-708, DOI:10.1002/cjoc.200790132. URL consultato il 12 marzo 2020.
  27. ^ Comparative Study on Characteristics of Seed Oils and Nutritional Composition of Seeds from Different Varieties of Tobacco (Nicotiana tabacum L.) Cultivated in Bangladesh, su scialert.net. URL consultato il 14 marzo 2020.
  28. ^ Beiknejad, Davoud & Jalilian, Hamidreza. (2019). Physicochemical properties of tobacco seed oil from Iran. Applied Biology 8. 71-80., su researchgate.net.
  29. ^ a b (EN) N. Usta, B. Aydoğan e A.H. Çon, Properties and quality verification of biodiesel produced from tobacco seed oil, in Energy Conversion and Management, vol. 52, n. 5, 2011-05, pp. 2031-2039, DOI:10.1016/j.enconman.2010.12.021. URL consultato il 15 marzo 2020.
  30. ^ SUNCHEM - Solaris: Update on research and agronomic activities - September 2013 (PDF), su sunchem.nl.
  31. ^ A smoking hot biofuel -OFI – FEBRUARY 2015, BIOFUELS ISSUE www.oilsandfatsinternational.com (PDF) [collegamento interrotto], su ofimagazine.com.

Voci correlate modifica

Altri progetti modifica

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