Come la farina di semi di canapa può far crescere la cellulosa batterica?

La farina di semi di canapa, un sottoprodotto della spremitura dell'olio, è ricca di proteine e carboidrati. Questi nutrienti possono diventare il pasto preferito di alcuni batteri, come il Komagataeibacter nataicola, che li trasformano in cellulosa batterica (BC). In laboratorio, gli scienziati hanno provato diverse concentrazioni di solidi (da 8 a 16 °Brix) per capire quale fosse la più efficace. Dopo 14 giorni di fermentazione, la concentrazione ottimale è risultata essere 10 °Brix, con una resa di 12,41 g di BC per litro. Durante il processo, il pH è sceso e gli acidi organici sono aumentati, fattori che hanno rallentato la produzione. La cellulosa ottenuta ha una struttura a rete 3D a forma di nastro e un indice di cristallinità intorno al 70 %. Le sue proprietà sono sorprendenti: trattiene molta acqua (11,21 %), ha una bassa capacità di trattenere oli (2,71 %), ma eccelle nell’emulsionare e stabilizzare miscele (34,33 % e 39,11 %). Queste caratteristiche la rendono ideale per alimenti, prodotti farmaceutici e biotecnologie, dove è importante combinare leggerezza, resistenza e capacità di assorbire liquidi.

La cellulosa batterica (BC) è un polisaccaride prodotto da batteri acetici, caratterizzato da una rete di microfibrille di glucosio β‑1,4. La cristallinità del 70 % indica una disposizione regolare delle catene, conferendo elevata resistenza meccanica e stabilità termica. L’analisi FT‑IR ha mostrato picchi tipici a 3340 cm⁻¹ (legami O‑H) e 2890 cm⁻¹ (C‑H), confermando la purezza del materiale. La capacità di trattenere acqua (11,21 %) è legata alla porosità della rete 3‑D, mentre la bassa oil‑holding capacity (2,71 %) suggerisce una superficie idrofila. L’emulsificazione è dovuta alla presenza di gruppi funzionali –COOH e –OH che interagiscono con le interfacce acqua‑olio, spiegando l’alto indice di stabilità (39,11 %). Dal punto di vista industriale, la BC può sostituire polimeri sintetici in film alimentari, rivestimenti farmaceutici a rilascio controllato e scaffold per ingegneria tissutale, grazie alla biocompatibilità e alla biodegradabilità. Inoltre, l’uso di hempseed meal riduce i costi di substrato e valorizza un residuo agro‑industriale, contribuendo a un ciclo produttivo più circolare.