• Arundo donax L.
• carotenoidi
• carotenoids
• imidazole
• imidazolo
• lipidi
• lipids
• Rhodosporidium toruloides

All’interno di questo lavoro di tesi è stato progettato, sviluppato e ottimizzato un innovativo processo multistadio per il frazionamento e la conversione della componente polisaccaridica di Arundo donax L. a carotenoidi e lipidi seguendo i seguenti step: i) pretrattamento solvotermale dell ’Arundo donax L. in presenza di una soluzione acquosa di imidazolo per favorire la rimozione di lignina; ii) idrolisi enzimatica della frazione solida del pretrattamento ricca in polisaccaridi utilizzando la miscela enzimatica Cellic ® CTec 3 HC; iii) fermentazione dell’idrolizzato ottenuto a lipidi e carotenoidi. Il pretrattamento è influenzato da diversi parametri (concentrazione di imidazolo, temperatura, tempo di pretrattamento, rapporto solido/liquido) che sono stati ottimizzati all’interno di questo lavoro. Inoltre, è stata ottimizzata anche l’idrolisi enzimatica che è influenzata da diversi fattori (condizioni di pretrattamento della biomassa, carico di enzima e rapporto solido liquido) che sono stati ottimizzati in questo lavoro. Nelle condizioni ottimali di pretrattamento (soluzione di imidazolo al 32 %p/p, 140 °C, 2 ore, 9 %p/p oppure 22 %p/p, 140 °C, 3 ore, 9 %p/p) si ottengono valori di rimozione di lignina del 67 %p/p o del 41 %p/p, la resa in glucosio ottenuta da questi residuo nelle condizioni ottimizzate di idrolisi enzimatica (50°C, 96 ore, e al 140 °C, 45 FPU/gglucano, 10 %p/v) è rispettivamente del 97 %mol e del 99 %mol e la resa in xilosio è stata rispettivamente del 81 %p/p e del 82 %p/p. è stato ottimizzato anche il processo di fermentazione con Rhodosporidium toruloides utilizzando terreni sintetici in cui sono stati indagati il rapporto C/N, la cinetica di processo e l’età dell’inoculo. Nelle condizioni ottimizzate nel terreno sintetico (C/N 60, età dell’inoculo 72 ore) è stato ottenuto un contenuto cellulare di carotenoidi di 9.37 mg/g e un contenuto di lipidi del 43 %p/p. Le condizioni ottimizzate nella fermentazione su terreno sintetico sono state utilizzate nella fermentazione dell’idrolizzato reale ottenuto dall’idrolisi enzimatica ed è stato ottenuto un contenuto cellulare di carotenoidi di 12.76 mg/g e un contenuto di lipidi 49 %p/p.