ETD

• 3D printing
• applicazione ambientale
• biodegradabilità
• biodegradability
• biomass
• biomassa
• crosslinking ionotropico e covalente
• environmental application
• estrazione
• extraction
• ionotropic and covalent crosslinking
• pectin
• pectina
• stampa 3D

La pectina è un biopolimero naturale presente nelle pareti cellulari delle piante, costituito principalmente da unità di acido D-galatturonico. Grazie alle sue proprietà gelificanti, alla biocompatibilità e alla versatilità strutturale, trova ampio impiego nel settore alimentare, ma le sue potenzialità si estendono oggi ai campi farmaceutico, biomedicale e ambientale. L’attuale interesse scientifico si concentra su metodi di estrazione sostenibili da biomasse residue, come le bucce di agrumi dopo l’estrazione degli oli essenziali, e sull’impiego di tecnologie innovative come il sistema a microonde con antenna coassiale a dipolo, che consente processi più efficienti a basso impatto ambientale. La pectina può formare gel mediante reticolazione ionotropica con cationi bivalenti (Ca²⁺, Ba²⁺), generando reti polimeriche modulabili e stabili, ingegnerizzabili per applicazioni avanzate, incluso il rilascio controllato di principi attivi. Inoltre, mostra comportamento pseudoplastico, ovvero una riduzione della viscosità quando è sottoposta a forze di taglio, proprietà che la rende promettente per tecniche di manifattura additiva come la stampa 3D. Tutte queste qualità rendono la pectina un materiale chiave nella transizione verso un’economia bio-based e circolare.

Pectin is a natural biopolymer found in plant cell walls, consisting mainly of D-galacturonic acid units. Thanks to its gelling properties, biocompatibility, and structural versatility, it is widely used in the food industry, but its potential now extends to the pharmaceutical, biomedical, and environmental fields. Current scientific interest focuses on sustainable extraction methods from residual biomass, such as citrus peels after essential oil extraction, and on the use of innovative technologies such as the microwave system with coaxial dipole antenna, which allows for more efficient processes with low environmental impact. Pectin can form gels through ionotropic cross-linking with bivalent cations (Ca²⁺, Ba²⁺), generating modifiable and stable polymer networks that can be engineered for advanced applications, including the controlled release of active ingredients. In addition, it exhibits pseudoplastic behavior, i.e., a reduction in viscosity when subjected to shear forces, a property that makes it promising for additive manufacturing techniques such as 3D printing. All these qualities make pectin a key material in the transition to a bio-based and circular economy.