Εισαγωγή στη διαδικασία upcycling
Σκεφτείτε ότι κάποια υπολείμματα όπως ένα πλαστικό δοχείο μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν. Τώρα ας πάμε ένα βήμα παρακάτω. Σκεφτείτε ότι κάποια από αυτά τα υπολείμματα μπορούν να γίνουν ένα συστατικό μιας ακριβής κρέμας προσώπου ή ένα υλικό θερμομόνωσης. Στην πρώτη περίπτωση πρόκειται περί της επαναχρησιμοποίησης (recycling) ενώ στην δεύτερη πρόκειται περί της δημιουργικής επαναχρησιμοποίησης (upcycling). Σε αυτό το άρθρο θα αναφερθούμε στην διαδικασία upcycling μέσα από ένα ζωντανό παράδειγμα (αυτό του δενδρολίβανου) και μέσα από αυτό θα προσπαθήσουμε να σας εντάξουμε στην συζήτηση για τα upcycled προϊόντα.
Το Δενδρολίβανο
Ένα από τα πιο ανθεκτικά Μεσογειακά βότανα που ταυτίζεται στο θυμικό μας με τις ξερικές συνθήκες. Τα αρώματά του διαχέονται το καλοκαίρι στις βραχώδεις πλαγιές των ελληνικών ορεινών μονοπατιών. Πλάι στο τσάι, το θρούμπι και τη ρίγανη παίρνει μέρος στο βάθρο των ελληνικών βοτάνων της παραδοσιακής θεραπευτικής. Το δενδρολίβανο μελετήθηκε από αρχαίους φιλόσοφους και θεραπευτές όπως αποκαλύπτεται από τις καταγραφές του κατά τις αρχαίες ιατρικές παραδόσεις της Κίνας της Ελλάδας και της Ινδίας.
Τα τελευταία χρόνια έχει αυξηθεί χαρακτηριστικά ο όγκος των δημοσιεύσεων γύρω από το δενδρολίβανο και του έχει χαρίσει μια θέση στο βάθρο των βοτάνων με το μεγαλύτερο ερευνητικό ενδιαφέρον. Και αυτό γιατί στον θάμνο αυτό ΄΄κρύβονται΄΄ τόσο πτητικά όσο και μη πτητικά συστατικά που έχουν διαφορετικές συνάμα πολύ ενδιαφέρουσες ιδιότητες.
Τι σημαίνουν όμως τα πτητικά και μη πτητικά συστατικά και πως τα αξιολογούμε; Θα το κατανοήσουμε παρακάτω.
Εισαγωγικά
Όλα τα φυτά απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και το μετατρέπουν σε υδρογονάνθρακες. Οι υδρογονάνθρακες, δηλαδή οι ενώσεις άνθρακα, υδρογόνου, συνήθως οξυγόνου και δευτερευόντως άλλων στοιχείων, αποτελούν μαζί με το νερό τον βασικό κορμό των συστατικών του φυτικού ιστού. Οι υδρογονάνθρακες που ενδιαφέρουν την διεθνή βιβλιογραφία για το δενδρολίβανο όμως είναι κυρίως οι πτητικοί, δηλαδή αυτοί που έχουν χαμηλό σημείο βρασμού αλλά και κάποια φαινολικά διτερπένια που έχουν υψηλότερο σημείο βρασμού και δεν παραλαμβάνονται με απόσταξη αλλά με εκχύλιση.
Τα πτητικά συστατικά
Τα πτητικά συστατικά του δενδρολίβανου είναι κυρίως a/b pinene , 1-8 cineole, camphor, camphene ενώ σε μικρότερες ποσότητες εμφανίζονται τα πιο σπάνια verbenone, b caryophyllene, a/b phellandrene, myrcene. Το μίγμα των πτητικών συμπληρώνουν αρκετά ακόμα συστατικά που παράγονται σε μικρά ποσοστά. Ανάλογα με την παρουσία των παραπάνω συστατικών διαφέρει το άρωμα του ελαίου αλλά και οι ιδιότητές του. Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι η ουσία 1-8 cineole που εμφανίζεται στα πιο δημοφιλή είδη ευκάλυπτου ονομάζεται αλλιώς και Ευκαλυπτόλη και δίνει τις διάσημες αποσυμφορητικές ιδιότητες στα έλαια του Ευκάλυπτου. Στο δενδρολίβανο αυτή η ουσία μπορεί σε κάποιους χημειότυπους να εμφανιστεί σε ποσοστά άνω του 60 %. Από την άλλη πλευρά η πιο σημαντική πτητική ουσία του δενδρολίβανου για την βιομηχανία είναι η verbenone που απαντάται σε υψηλά ποσοστά μόνο σε δενδρύλλια του ομώνυμου χημειότυπου. Στα δυο αυτά παραδείγματα παραθέσαμε τους δυο χημειότυπους του βοτάνου που έχουν μελετηθεί περισσότερο. Δηλαδή τους χημειότυπους της κινεόλης και της βερμπενόνης. Η σύσταση του αιθέριου ελαίου εξακριβώνεται με την βοήθεια ενός αέριου χρωματογράφου συνήθως συνδεδεμένου με έναν φασματογράφο μάζας, του λεγόμενου δηλαδή συστήματος GC/MS (Gas chromatography/ Mass spectroscopy). Στην φωτογραφία παραθέτουμε μια ενδεικτική ανάλυση ενός αιθέριου ελαίου από την συσκευή GC MS.
Τα μη πτητικά συστατικά
Όπως είπαμε τα αιθέρια έλαια παραλαμβάνονται μέσω της απόσταξης ενώ στο φυτό υπάρχουν πολύτιμα συστατικά που δεν παραλαμβάνονται με απόσταξη αλλά με εκχύλιση. Τα εκχυλιζόμενα αυτά συστατικά δεν είναι τόσα πολλά σε αριθμό όπως τα αιθέρια έλαια και το πιο σημαντικό από αυτά είναι το καρνοσικό οξύ. Το καρνοσικό οξύ είναι ένα από τα πιο σημαντικά εγκεκριμένα φυτικά συντηρητικά τροφίμων διότι έχει σπουδαίες αντιοξειδωτικές ιδιότητες. Το καρνοσικό οξύ παράγεται μαζί με την καρνοσόλη στο δενδρολίβανο σε ποσοστά μέχρι 2,5 % και απομονώνεται με τη βοήθεια την εκχύλισης με διαλύτες. Ο πιο κοινός διαλύτης της έρευνας είναι η μεθανόλη η οποία όμως είναι τοξική, για αυτό και στη βιομηχανία χρησιμοποιείται συχνά η αιθανόλη λόγω της μη τοξικότητάς της. Τα αντιοξειδωτικά συστατικά είναι ευδιάλυτα και σε υδροαλκοολικά διαλύματα υπό συγκεκριμένες φυσικοχημικές συνθήκες. Η εξακρίβωση των συστατικών αυτών γίνεται με τη βοήθεια ενός υγρού χρωματογράφου σε σύνδεση με φασματογράφο μάζας LC MS (liquid chromatography mass spectroscopy). Ένα ενδεικτικό διάγραμμα χρωματογραφίας παρατίθεται παρακάτω.
Συνοψίζοντας τα αποτελέσματα της διεθνούς έρευνας
Μετά από εκτεταμένες μελέτες του δενδρολίβανου και των πολύτιμων συστατικών του πολλοί ερευνητές έχουν καταλήξει στο παρακάτω ενδιαφέρον αλλά και χρήσιμο συμπέρασμα το οποίο επιβεβαιώσαμε κι εμείς. Το δενδρολίβανο μετά την απόσταξή του το οποίο δεν είχε αξία μέχρι πρότινος, φάνηκε να εμφανίζει μεγαλύτερα ποσοστά καρνοσικού οξέος σε σχέση με το δενδρολίβανο που συγκομίζεται και εκχυλίζεται κατευθείαν. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να αποτελέσει ένα up cycled προϊόν το οποίο έχει και ενισχυμένα χαρακτηριστικά σε σχέση με την πρώτη ύλη.
Ετσι καταλήγουμε στα up cycled προϊόντα
Η χρήση υλικών που μέχρι πριν θεωρούνταν υποπροϊόντα ή παραπροϊόντα διαδικασιών έχει προκαλέσει μεγάλο ενδιαφέρον στην βιομηχανία. Η επαναχρησιμοποίηση αυτών των υλικών απαιτεί ιδιαίτερες διεργασίες που πολλές φορές είναι πολυέξοδες ή χρονοβόρες και γίνεται κυρίως για την αποφυγή μεγάλων ποσοτήτων απορριμμάτων. Πολλά οργανικά απόβλητα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην παραγωγή ενέργειας. Αλλά οι διεργασίες up cycling δίνουν πολλές φορές εξειδικευμένα αποτελέσματα καλύτερης ποιότητας που μπορούν να οδηγηθούν στην χημική βιομηχανία ή στη βιομηχανία τροφίμων. Ένα από αυτά είναι το καρνοσικό οξύ από την up cycling διεργασία του δενδρολίβανου.
Η δική μας εμπειρία
Εμείς στην Alembicon έχουμε εκχυλίσει τα αντιοξειδωτικά συστατικά από το δενδρολίβανο που αποστάχθηκε και έδωσε το αιθέριο έλαιο που διαθέτουμε. Γίναμε μάρτυρες αυτής της ενδιαφέρουσας εφαρμογής και κρατάμε τα αποτελέσματά μας για μελλοντική παραγωγή του εκχυλίσματος. Οι πειραματικές διαδικασίες είναι μέρος της τριβής μας με το αντικείμενο. Επίσης έχουμε δημιουργήσει ήδη ένα προϊόν απο upcycled διεργασία καθώς το βιολογικό αμπέλι μας που για χρόνια παρείχε το κρασί της χρονιάς, πλέον μας παρέχει και τους σπόρους που απομένουν που είναι πλούσιοι σε αντιοξειδωτικά συστατικά. Από αυτούς τους σπόρους παρασκευάζουμε ένα βάμμα με υψηλότατη αντιοξειδωτική ικανότητα, πλούσιο σε πολυφαινόλες. Τα υπόλοιπα up cycled προϊόντα της Alembicon μετά το βάμμα σπόρου αμπέλου, θα εμφανιστούν στην αγορά όταν θα ολοκληρώσουμε έναν κύκλο μελετών που βρίσκονται σε εξέλιξη.
