Negli ultimi anni si è assistito ad una crescita importante nella ricerca e sviluppo di proteine alternative alla carne, dettata dalla maggiore attenzione verso la salute e l’ambiente e una sensibilità più forte nei confronti del benessere delle specie animali da parte dei consumatori con conseguente domanda di prodotti “meat alternative“.
Le aziende alimentari più innovative stanno mettendo a punto nuove tecnologie e ingredienti per produrre carne “alternativa” , di nuova generazione, del tutto simile nel sapore, aspetto, tecniche di preparazione e cottura alla carne tradizionale, con risultati incoraggianti.
Le soluzioni esplorabili sono diverse:
- proteine vegetali, cosiddette “plant-based”
- proteine prodotte tramite fermentazione
- carne “coltivata”
In tutti i casi, i sali minerali giocano un ruolo chiave la chiave per una produzione economica e innovativa di alternative alla carne che abbiano le caratteristiche che i consumatori ricercano.
Proteine alternative vegetali – Arricchimento con ferro e zinco
La fonte più diffusa di proteine alternative è costituita dalle piante; tra le più conosciute ricordiamo le proteine concentrate o isolate della soia, seguite da piselli, frumento, riso e diversi tipi più di “nicchia”, come ceci, colza e lupino.
Per produrre prodotti alternativi e simili alla carne, queste proteine vengono miscelate con oli vegetali, con addensanti per dare struttura (amidi, carragenina, gomme, cellulosa, ecc.) e altri ingredienti che invece agiscono su gusto e colore.
I prodotti finali hanno struttura, sapore e profilo proteico simili alla carne vera. Si possono trovare sotto forma di hamburger, polpette, ma anche fette di carne, hot dog o “carni” per taco/chili.
Tuttavia, il contenuto in minerali è spesso inferiore rispetto alla carne vera e ai prodotti a base di carne: per compensare eventuali carenze è possibile fare ricorso a prodotti alimentari fortificati, contenenti quantità adeguate di minerali e nutrienti, soprattutto Ferro e Zinco, che possono scarseggiare nelle diete vegetariane e vegane.
I prodotti di Dr. Paul Lohmann® possono essere utilizzati per la fortificazione dei sostitutivi della carne a base vegetale e compensare la mancanza di Ferro e Zinco. La linea comprende:
Ferro
- Ferro pirofosfato (fine o ultrafine)
- Ferro fumarato
- Ferro gluconato
- Ferro citrato
- Ferro lattato
Zinco
- Zinco citrato (fine o micronizzato)
- Zinco gluconato
- Zinco solfato
Proteine alternative prodotte tramite fermentazione microbica: minerali come fonti nutritive e agenti tamponanti per processi biotecnologici
La fermentazione è impiegata da moltissimo tempo nella produzione di mangimi, alimenti e bevande.
Storicamente è stata impiegata per permettere la conservazione del cibo per lunghi periodi: prodotti come il pane, i formaggi, la birra sono alcuni esempi di alimenti realizzati grazie al processo fermentativo attuato da diversi microrganismi.
Con l’aumento di richiesta di proteine alternative alla carne, il settore alimentare è alla ricerca di tecnologie rivoluzionarie: la fermentazione può giocare un ruolo determinante. Produrre cibo ricco di proteine utilizzando i microorganismi con una frazione dell’impronta ambientale della carne o dei latticini sembra avere un potenziale ancora largamente inesplorato.
Un elemento di svolta nel settore delle proteine alternative potrebbe essere rappresentato da processi avanzati, come la fermentazione della biomassa e la fermentazione microbica di precisione.
I “meat-analogues” derivanti dalla semplice fermentazione della biomassa batterica si avvalgono della rapidità di riproduzione di alcuni microrganismi come batteri, funghi, lieviti e alghe e sfruttano il loro naturale contenuto proteico come substrato nutritivo.
Al contrario, la fermentazione di precisione utilizza materiale genetico codificato che è stato integrato in un organismo ospite efficiente (un ceppo di lievito, funghi o batteri) che funziona come “fabbrica di cellule”: istruite per produrre sostanze normalmente prodotte dai mammiferi, le proteine finali che si possono ottenere spaziano dal siero alla caseina, dall’albume d’uovo al collagene.
Coltivati in vasche di fermentazione, i microrganismi producono la proteina desiderata in grandi quantità.
Si tratta della stessa tecnica utilizzata per decenni per produrre, ad esempio, l’insulina o il caglio per la produzione di formaggio: il processo di fermentazione di precisione può essere trattato come un’evoluzione di questa tecnica tradizionale, impiegandola per produrre una serie più diversificata di proteine alternative.
Entrambe le tecnologie sono ancora relativamente nuove nel settore dei sostituitivi della carne. I processi di produzione e i parametri per ottenere qualità sensoriali, funzionali e nutrizionali ideali sono ancora in fase di esplorazione.
Proteine alternative “coltivate” – Minerali come nutrienti e agenti tampone per i terreni di coltura
La produzione di carne prodotta in laboratorio partendo da poche cellule animali – la cosiddetta “carne coltivata” o sintetica – è un’innovazione molto recente.
Questa carne del futuro è prodotta coltivando cellule animali ex vivo, invece che allevando e macellando gli animali, con un impatto potenzialmente enorme non solo per il futuro delle proteine alternative, ma forse per l’intera industria alimentare.
Con l’impiego di tecniche di ingegneria dei tessuti, le cellule staminali animali vengono introdotte in un nuovo substrato artificiale, dove vengono alimentate e nutrite affinché si riproducano.
Dopo la differenziazione in fibro-cellule, adipociti o altri tipi di cellule mature presenti nei tessuti muscolari, queste cellule vengono raccolte: risultano identiche alle cellule convenzionali della carne: utilizzando tecniche di trasformazione alimentare come la formatura, la colorazione e la stagionatura, vengono assemblate per formare prodotti a base carne.
Più facile a dirsi che a farsi: mentre molte start-up stanno ancora ottimizzando le fasi del processo o cercando di entrare in produzione, la carne “sintetica” non è ancora disponibile in commercio su scala globale e sono davvero tante le sfide da affrontare prima che le alternative proteiche coltivate siano ampiamente disponibili e competitive in termini di costi.
La produzione di queste alternative proteiche nei bioreattori richiede condizioni specifiche del brodo di coltura affinché il processo dia una resa ottimale.
In questo processo, i nutrienti sono essenziali per la crescita delle cellule: immersi in un mezzo di coltura, per proliferare hanno bisogno di tutti i nutrienti, quali carboidrati, grassi, proteine, vitamine e, ultimo ma non meno importante, dei sali minerali.
Inoltre, un valore di pH stabile del terreno di coltura è un requisito cruciale che determina la capacità delle cellule di assorbire le sostanze nutritive e di proliferare.
Per un adattamento perfetto, Dr. Paul Lohmann® offre un’ampia gamma di oligoelementi e sali minerali di elevata qualità per regolare il pH del terreno di coltura, permettendo di ottenere un ambiente che mantenga l’integrità strutturale e fisiologica delle cellule in vitro.
I sali minerali con effetto tampone sono:
- – Cloruri
- – Solfati
- – Fosfati
- – Carbonati
- – Citrati
- – Succinati
Oligoelementi come nutrienti sono:
- – Cromo
- – cobalto
- – Rame
- – Ferro
- – Iodio
- – Manganese
- – Molibdeno
- – Selenio
- – Zinco
I sali di biotrasformazione Dr. Paul Lohmann®
Con oltre 135 anni di esperienza nella produzione di sali minerali, Dr. Paul Lohmann® offre le migliori soluzioni per superare le sfide nella creazione di mezzi di coltura cellulare ad alte prestazioni e nella produzione efficiente di alternative proteiche.
Il team di R&D lavora in stretta collaborazione con i propri clienti per identificare gli specifici requisiti.
Vantaggi dei sali di biotrasformazione Dr. Paul Lohmann®:
- Un modo sicuro e semplice per facilitare l’impiego delle biotecnologie
- Materie prime e processi di produzione rigorosamente controllati – certificati GMP e FSSC
- Qualità del prodotto costante e stabile
- Massima coerenza da lotto a lotto
- Parametri microbiologici controllati; se necessario: basso contenuto di endotossine
- Alto rendimento e solubilità
- Basso contenuto di metalli pesanti
- Disponibilità per la formulazione di miscele di sali
- Disponibilità di piccole confezioni
- Gradi alimentari e farmaceutici
- Certificato Kosher e Halal
- Sali minerali ad alto valore aggiunto, prodotti in Germania, con la possibilità customizzare i parametri del prodotto in base ai requisiti del cliente.
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I Sali Minerali proposti da Dr. Paul Lohmann® sono distribuiti in Italia da Faravelli.
Per dettagli più approfonditi, il team della nostra Faravelli Food Division è a completa disposizione per fornire tutte le informazioni che cerchi! La mail a cui scrivere è food@faravelli.it
References
1 – Teng, T. S., Chin, Y. L., Chai, K. F., & Chen, W. N. (2021). Fermentation for future food systems: Precision fermentation can complement the scope and applications of traditional fermentation. EMBO reports, 22(5), e52680.
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