BIOCONVERSIONE DI SOTTOPRODOTTI CRITICI DELL’INDUSTRIA ALIMENTARE

The growing pressure on global agri-food systems makes it urgent to identify sustainable solutions for the management of organic waste and the production of new sources of protein and energy. In this context, Hermetia illucens (black soldier fly) is an organism of great interest due to its remarkable ability to bioconvert food waste into high added-value biomass, such as proteins, lipids, and fertilizers. The thesis critically analyzes the possibility of using “difficult” food industry waste—such as that produced by Ortoconserviera Cameranese—characterized by high salt content, microplastics, heavy metals, excessive moisture, suboptimal pH, the presence of specific fatty acids, and pesticide residues. Through a comprehensive review of the scientific literature, the physiological, biochemical, and ecotoxicological limits of H. illucens are examined, assessing how each factor influences larval growth, bioconversion efficiency, the quality of the biomass produced, and the possible bioaccumulation of contaminants. The thesis also examines the gaseous emissions (NH₃, CO₂, CH₄, N₂O) generated during the bioconversion process, highlighting the potential contribution of the insect to reducing environmental impact compared to conventional waste disposal.Based on the evidence gathered, the thesis proposes guidelines for the safe and sustainable use of critical by-products in H. illucens farming, identifying the insect's tolerance limits and the conditions under which bioconversion can be efficient, reproducible, and consistent with a circular economy model.

La crescente pressione sui sistemi agroalimentari globali rende urgente individuare soluzioni sostenibili per la gestione degli scarti organici e la produzione di nuove fonti proteiche ed energetiche. In questo contesto Hermetia illucens (mosca soldato nera) rappresenta un organismo di elevato interesse grazie alla sua notevole capacità di bioconvertire rifiuti alimentari in biomasse ad alto valore aggiunto, come proteine, lipidi e fertilizzanti. La tesi analizza in modo critico la possibilità di utilizzare scarti “difficili” dell’industria alimentare — come quelli prodotti dall’Ortoconserviera Cameranese — caratterizzati da elevati contenuti di sale, microplastiche, metalli pesanti, eccessiva umidità, pH non ottimale, presenza di acidi grassi specifici e residui di pesticidi. Attraverso una revisione completa della letteratura scientifica vengono esaminati i limiti fisiologici, biochimici ed ecotossicologici di H. illucens, valutando come ciascun fattore influenzi crescita larvale, efficienza di bioconversione, qualità della biomassa prodotta ed eventuale bioaccumulo di contaminanti. Vengono inoltre approfondite le emissioni gassose (NH₃, CO₂, CH₄, N₂O) generate durante il processo di bioconversione, evidenziando il potenziale contributo dell’insetto alla riduzione dell’impatto ambientale rispetto allo smaltimento convenzionale dei rifiuti. Sulla base delle evidenze raccolte, la tesi propone linee guida per l’utilizzo sicuro e sostenibile di sottoprodotti critici nell’allevamento di H. illucens, individuando i limiti di tolleranza dell’insetto e le condizioni in cui la bioconversione può risultare efficiente, riproducibile e coerente con un modello di economia circolare.