La bachicoltura inizia con la scelta accurata delle uova di Bombyx mori, che devono provenire da ceppi geneticamente puri e selezionati per la produzione di seta di alta qualità. Le uova vanno conservate in frigorifero a temperatura controllata di 2-5°C durante il periodo di diapausa invernale, mantenendo un'umidità relativa del 75-80%. L'ambiente di incubazione deve essere preparato con estrema cura, utilizzando locali ampi e ben areati, con pavimenti facilmente lavabili e pareti trattate con prodotti antimicotici. La temperatura dell'ambiente deve essere gradualmente portata a 25-26°C per stimolare la schiusa delle uova, processo che richiede circa 10-12 giorni. Durante questa fase critica, è fondamentale monitorare costantemente umidità e ventilazione per evitare la formazione di muffe che potrebbero compromettere l'intera produzione.
I bachi appena nati, lunghi appena 2-3 millimetri, devono essere alimentati esclusivamente con foglie di gelso freschissime, raccolte nelle prime ore del mattino quando il contenuto di umidità è ottimale. Durante la prima età, che dura circa 4-5 giorni, le foglie vanno triturate finemente e distribuite in strati sottili sui graticci di allevamento. La seconda età richiede foglie leggermente più grandi ma sempre tenere, mentre dalla terza età in poi i bachi possono consumare foglie intere. È cruciale mantenere una temperatura costante di 25-27°C nella prima età, riducendo gradualmente a 23-24°C nelle età successive. L'umidità relativa deve essere mantenuta intorno al 70-75% per favorire una crescita uniforme. Ogni muta rappresenta un momento delicato dove i bachi smettono di alimentarsi per 24-48 ore, periodo durante il quale bisogna sospendere la somministrazione di cibo e aumentare leggermente la ventilazione. La pulizia dei graticci deve essere effettuata quotidianamente rimuovendo residui di foglie e deiezioni per prevenire fermentazioni e sviluppo di patogeni.
Formazione del bozzolo e raccolta
Quando i bachi raggiungono la quinta età e mostrano segni di maturità, come il corpo traslucido e la ricerca di supporti per la salita, è il momento di predisporre i boschi per l'imbozzolamento. I supporti tradizionali in paglia di riso o cartone ondulato vanno posizionati in ambienti con temperatura di 22-24°C e umidità del 65-70%. Il processo di formazione del bozzolo dura circa 3-4 giorni, durante i quali il baco secerne un filo continuo di seta lungo fino a 1500 metri. La qualità del bozzolo dipende dalla regolarità della temperatura e dall'assenza di correnti d'aria che potrebbero causare irregolarità nella tessitura. I bozzoli devono essere raccolti dopo otto o dieci giorni dalla salita, quando sono completamente formati ma prima che la crisalide si trasformi in farfalla e perfori il bozzolo compromettendo la continuità del filo.
Immediatamente dopo la raccolta, i bozzoli devono essere sottoposti a trattamento termico per eliminare la crisalide senza danneggiare le fibre seriche. Il metodo più efficace prevede l'esposizione a vapore secco a 70-80°C per 2-3 ore, oppure l'utilizzo di aria calda a 60-65°C per 8-10 ore. Questo processo, chiamato soffocamento, deve essere condotto gradualmente per evitare shock termici che potrebbero alterare la struttura proteica della seta. Dopo il trattamento, i bozzoli vanno raffreddati lentamente e conservati in ambiente asciutto con umidità inferiore al 12% per prevenire attacchi di muffe e insetti. La selezione finale prevede la separazione dei bozzoli perfetti da quelli difettosi, doppi o macchiati, che verranno destinati a lavorazioni diverse.
Processo di trattura e ottenimento del filo grezzo
La trattura rappresenta la fase di trasformazione dei bozzoli in filo continuo attraverso un processo che richiede grande esperienza e precisione tecnica. I bozzoli selezionati vengono immersi in bacinelle di acqua riscaldata a 95-98°C per ammorbidire la sericina che funge da collante naturale tra le fibre. Attraverso spazzole rotanti si individua il capo del filo e si procede alla trattura vera e propria, unendo 4-8 fili provenienti da altrettanti bozzoli per ottenere un filo di spessore commerciale. La velocità di trattura deve essere costante e adeguata alla qualità dei bozzoli, generalmente compresa tra 100 e 300 metri al minuto. Durante questo processo è fondamentale mantenere la temperatura dell'acqua costante e sostituire periodicamente i bozzoli esauriti per garantire continuità e uniformità del filo. Il filo grezzo ottenuto contiene ancora il 20-25% di sericina che deve essere successivamente rimossa per ottenere la fibroina pura.
Il percorso della degommatura e della purificazione delle proteine
Il processo di degommatura rappresenta la fase cruciale per separare la sericina dalla fibroina e ottenere proteine pure per applicazioni specifiche. La sericina viene estratta attraverso trattamenti in soluzioni alcaline diluite di carbonato di sodio o sapone neutro a temperature di 85-95°C per 30-60 minuti. Durante questo processo, la sericina si dissolve completamente nell'acqua di trattamento mentre la fibroina rimane intatta sotto forma di filo. Per ottenere sericina di alta purezza, la soluzione di degommatura viene filtrata attraverso membrane ultrafini e successivamente concentrata per evaporazione sottovuoto a basse temperature per preservare la struttura proteica. La precipitazione della sericina può essere indotta attraverso acidificazione controllata o aggiunta di solventi organici come etanolo, ottenendo una polvere bianca purissima con contenuto proteico superiore al 95%.
La fibroina, rimasta dopo la rimozione della sericina, richiede trattamenti specifici per essere trasformata in forma solubile e purificata. Il metodo più efficace prevede la dissoluzione in soluzioni concentrate di bromuro di litio a 60°C per 3-4 ore, seguita da dialisi prolungata contro acqua distillata per rimuovere completamente il sale. Alternativamente, si può utilizzare una soluzione di cloruro di calcio e etanolo in rapporto 1:2:8 con acqua, mantenendo la temperatura a 78°C per 2 ore. La soluzione di fibroina ottenuta viene quindi filtrata attraverso filtri a 0.45 micrometri per rimuovere impurità e aggregate, e successivamente concentrata per ultrafiltrazione. La purificazione finale prevede precipitazione con ammonio solfato seguita da risospensione e dialisi estensiva per ottenere fibroina con purezza superiore al 98% e peso molecolare compreso tra 200.000 e 400.000 dalton.
Conclusioni
La valutazione della qualità delle proteine estratte richiede analisi chimico-fisiche approfondite usando specifiche tecniche spettroscopiche avanzate. La spettroscopia infrarossa FTIR permette di verificare la struttura secondaria delle proteine e l'assenza di contaminanti, mentre l'elettroforesi su gel di poliacrilammide conferma la purezza e il peso molecolare delle frazioni proteiche. La cromatografia liquida ad alte prestazioni HPLC viene utilizzata per quantificare eventuali amminoacidi liberi residui e verificare l'integrità delle catene proteiche. Per la sericina, parametri critici includono la solubilità in acqua a diversi pH, la viscosità delle soluzioni concentrate e la stabilità termica. La fibroina viene valutata in base alla capacità di formare film trasparenti, alla resistenza meccanica e alle proprietà di biocompatibilità. Tutti i lotti prodotti devono essere tracciati con documentazione completa che includa origine dei bozzoli, parametri di processo e risultati delle analisi qualitative, garantendo così la riproducibilità e l'affidabilità dei prodotti finali per applicazioni biomediche, cosmetiche e industriali avanzate.
