Nella chimica verde e nell'economia circolare, una ricerca condotta presso l'Università Statale di Campinas (UNICAMP) di San Paolo, in Brasile, propone una soluzione tanto elegante quanto inaspettata: fondere il miele di api native con i gusci di cacao, un sottoprodotto normalmente destinato allo scarto durante la lavorazione del cioccolato. Il risultato è un prodotto con un distinto aroma di cioccolato, ricco di composti bioattivi e potenzialmente applicabile sia in campo alimentare che cosmetico. Lo studio, finanziato dalla Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) attraverso diversi grant, è stato pubblicato sulla rivista peer-reviewed ACS Sustainable Chemistry & Engineering, che lo ha scelto come immagine di copertina.
Il processo sviluppato dal gruppo di ricerca sfrutta una proprietà fisica del miele delle api native brasiliane: rispetto al miele dell'ape europea (Apis mellifera), queste varietà contengono generalmente una maggiore percentuale di acqua e presentano una viscosità più bassa, caratteristiche che le rendono solventi naturali più efficaci per l'estrazione di molecole bioattive da matrici vegetali solide. Il miele viene dunque utilizzato direttamente come solvente edibile e pronto all'uso, eliminando la necessità di solventi chimici tradizionali.
Il cuore metodologico del lavoro risiede nell'estrazione assistita da ultrasuoni, una tecnica già consolidata nell'industria alimentare per la sua efficienza e il basso impatto ambientale. Una sonda, simile per forma a una penna metallica, viene immersa nella miscela di miele e gusci di cacao; le onde sonore generate dalla sonda producono la formazione di microscopiche bolle cavitazionali che, collassando, generano brevi picchi di temperatura localizzati. Questo fenomeno, noto come cavitazione acustica, rompe fisicamente le strutture cellulari dei gusci vegetali, favorendo il rilascio e la dissoluzione nel miele dei composti in essi contenuti.
I composti estratti includono teobromina e caffeina, due alcaloidi metilxantinici associati a effetti benefici sul sistema cardiovascolare, nonché elevate concentrazioni di composti fenolici, molecole note per le loro proprietà antiossidanti e antinfiammatorie. L'esposizione agli ultrasuoni ha prodotto anche un incremento misurabile dei composti fenolici nel miele stesso, un effetto sinergico che arricchisce ulteriormente il profilo nutrizionale del prodotto finale.
Il team ha testato il miele proveniente da cinque specie di api native brasiliane: borá (Tetragona clavipes), jataí (Tetragonisca angustula), mandaçaia (Melipona quadrifasciata), mandaguari (Scaptotrigona postica) e moça-branca (Frieseomelitta varia). I gusci di cacao sono stati forniti dall'Ufficio di Coordinamento dell'Assistenza Tecnica Integrata del Dipartimento Agricoltura dello Stato di San Paolo, presso la sede di São José do Rio Preto. Il miele di mandaguari è stato selezionato inizialmente per mettere a punto il protocollo estrattivo, grazie al suo contenuto idrico e alla sua viscosità intermedia rispetto alle altre varietà; il metodo ottimizzato è stato poi applicato con successo a tutte le tipologie testate.
La sostenibilità del processo è stata valutata in modo rigoroso mediante il software Path2Green, sviluppato da un gruppo guidato dal professor Mauricio Ariel Rostagno della Facoltà di Scienze Applicate (FCA) dell'UNICAMP di Limeira, che ha anche supervisionato il lavoro postdottorale del primo autore dello studio, Felipe Sanchez Bragagnolo. L'analisi ha misurato la conformità del processo ai 12 principi della chimica verde, valutando aspetti come trasporto, post-trattamento, purificazione e applicazione del prodotto. Su una scala da -1 a +1, il metodo ha ottenuto un punteggio di +0,118, con l'utilizzo di un solvente locale, edibile e immediatamente disponibile come principale fattore premiante.
Dal punto di vista sensoriale, i ricercatori che hanno assaggiato il prodotto descrivono un pronunciato sapore di cioccolato, la cui intensità varia in funzione del rapporto tra miele e gusci di cacao utilizzato. Come sottolinea Bragagnolo, "l'appeal principale per il pubblico è certamente il sapore, ma le nostre analisi hanno dimostrato che il prodotto contiene un numero significativo di composti bioattivi che lo rendono molto interessante sia dal punto di vista nutrizionale che cosmetico." Studi sensoriali più approfonditi sono attualmente in fase di pianificazione per caratterizzare ulteriormente il profilo gustativo e olfattivo.
Un aspetto ancora da esplorare riguarda l'effetto degli ultrasuoni sulla microbiologia del miele. A differenza del miele di Apis mellifera, conservabile a temperatura ambiente, il miele delle api native richiede generalmente refrigerazione, maturazione, deumidificazione o pastorizzazione per mantenere la stabilità nel tempo. I ricercatori ipotizzano che l'esposizione alle onde sonore ad alta intensità possa disrompere le membrane cellulari dei microrganismi eventualmente presenti, inclusi i batteri responsabili del deterioramento del prodotto, con un potenziale effetto prolungativo sulla shelf life. Questa ipotesi, al momento non ancora verificata sperimentalmente, sarà oggetto di specifici studi futuri.
Il progetto si inserisce in una prospettiva più ampia di valorizzazione della biodiversità locale e di riduzione degli sprechi alimentari nell'industria del cioccolato, dove i gusci di cacao rappresentano uno scarto di lavorazione di notevole volume. Lavorando con INOVA UNICAMP, l'agenzia per il trasferimento tecnologico dell'ateneo, il gruppo sta cercando partner commerciali per la concessione in licenza del metodo brevettato. Le prossime fasi della ricerca prevedono inoltre l'esplorazione di ulteriori applicazioni del miele di api native come solvente per l'estrazione assistita da ultrasuoni a partire da altri residui vegetali, aprendo potenzialmente a una famiglia di prodotti funzionali ottenuti con metodologie a basso impatto ambientale.
