Indice
Introduzione
L’orzo (Hordeum vulgare) è un cereale appartenente alla famiglia delle Poaceae da cui si ottiene il malto, principale materia prima nella produzione di birra, determinandone colore e sapore.
Nel 2021 sono stati prodotti nel mondo 1.86 milioni di ettolitri di birra, rappresentando una filiera di notevole interesse per la valorizzazione dei suoi sottoprodotti tra cui si ritrovano non solo le trebbie di birra, ma anche le radichette di malto (Fig. 1).
Le fasi del maltaggio e gli scarti
Le tappe del maltaggio hanno l’obiettivo di far germogliare la granella d’orzo, imitando il processo naturale. Innanzitutto, la fase di ammostamento consente l’aumento del tasso di umidità da 12% a 45% favorendo la comparsa delle radichette che continueranno a crescere durante la germinazione, la quale avrà una durata compresa tra 3 e 6 giorni. Successivamente, le cariossidi vengono essiccate passando a un’umidità di 4-4,5%.
Infine, la degerminazione è il momento in cui le radichette e le glumelle vengono separate dal malto tramite corrente d’aria in aspirazione, ritrovandosi come scarto.
I nutrienti delle radichette di malto
Le radichette rappresentano dal 3 al 5% del peso totale dell’orzo e la causa della loro eliminazione dal processo di produzione della birra è dovuta principalmente al loro sapore amaro. Le radichette di malto sono molto ricche di nutrienti, tra cui i principali sono proteine e fibre, oltre ad un elevato contenuto di minerali. Inoltre, sono presenti alte concentrazioni di composti fenolici caratterizzati da rilevante attività antiossidante. Ad oggi però, tale matrice non trova impiego nell’industria alimentare a causa, oltre che del sapore amaro, anche della scarsa biodisponibilità dei composti sopra citati.
In tabella 1 sono elencati i principali composti che caratterizzano le radichette di malto. La loro valorizzazione come ingrediente alimentare viene inoltre inclusa evidenziandone anche le potenziali applicazioni in seguito a pretrattamenti.
I macronutrienti delle radichette
La frazione proteica delle radichette di malto ha una composizione amminoacidica che include rilevanti concentrazioni di acido glutammico, acido aspartico, leucina, isoleucina, lisina e fenilalanina. Questa è caratterizzata dal possedere già una elevata digeribilità delle proteine (maggiore dell’80%), la quale può anche essere aumentata in seguito a fermentazione con LAB selezionati [1].
Di notevole interesse risulta la possibilità di utilizzare le radichette come ingredienti strutturanti per la preparazione di alternative vegetali alla carne. In tal caso, la fermentazione ha mostrato il cambiamento della struttura proteica con conseguente aumento della Oil Binding Capacity (OBC) [1-3]. Allo stesso modo, l’idrolisi delle proteine da parte di endopeptidasi commerciale ha aumentato il contenuto proteico delle frazioni a peso molecolare inferiore, migliorando significativamente le proprietà emulsionanti [4].
Inoltre, la frazione proteica è caratterizzata da un’elevata presenza di enzimi i quali, in seguito a purificazione, possono essere utilizzati per la produzione di esaltatori di sapidità grazie al rilascio di 5’-nucleotidi [1].
La fibra rappresenta circa il 43% delle radichette, di cui il 90% è insolubile. Questa permette l’aumento della viscosità del contenuto intestinale, la diminuzione dei livelli di glucosio plasmatico postprandiale e contribuisce alla diminuzione dei rischi cardiovascolari. Inoltre, tra le fibre si ritrovano rilevanti concentrazioni di arabinoxilani.
Composti funzionali e micronutrienti delle radichette
Le radichette sono una fonte di composti fenolici caratterizzati da elevato potere antiossidante, spesso però si trovano in forma legata risultando difficilmente biodisponibili. A tal riguardo, l’utilizzo di un trattamento termico a 121°C per 20 minuti ha portato alla quantificazione di 3,8 mg/g di fenoli totali con il 71,6 % di attività antiossidante rispetto a 1,8 mg/g e 17,5 % senza pretrattamento [5]. Tale trattamento è risultato essere il migliore tra una serie di processi che includevano anche l’utilizzo di enzimi e microonde.
Inoltre, le radichette di malto sono particolarmente ricche di minerali. Il magnesio, presente in concentrazioni tra 800 e 1600 mg per 100g nelle radichette, dovrebbe essere assunto in quantitativi di 375 mg al giorno (Reg. UE 1169/2011) in quanto una sua carenza è stata correlata con diverse malattie, tra cui il diabete di tipo 2, malattie cardiovascolari, aritmie e problemi muscolari e neurologici generali [6]. Il ferro rappresenta il minerale caratterizzato dalla carenza alimentare più frequente. Le radichette contengono fino a 110 mg di ferro per 100g mentre i consumi giornalieri di riferimento sono di 14 mg al giorno. Allo stesso modo anche il potassio, il calcio e il fosforo sono ampiamente contenuti nelle radichette di malto con valori compresi tra 1100 e 2700 mg/100g, tra 60 e 3030 mg/100g, e tra 150 e 1600 mg/100g, rispettivamente [7].
In genere i minerali dei cereali sono scarsamente disponibili in quanto spesso legati all’acido fitico con il quale formano i fitati. Nel caso delle radichette del malto l’acido fitico risulta essere presente in piccole quantità, facendo presuppore una buona biodisponibilità di tali micronutrienti.
Conclusioni
Le radichette di malto, grazie alla loro naturale composizione in macro- e micro-nutrienti risultano essere un interessante sottoprodotto dell’industria agroalimentare con potenziali applicazioni per la produzione di alimenti fortificati. Alcune sperimentazioni per la loro inclusione in formulazioni innovative sono già state sperimentate e l’applicazione di alcune tecnologie hanno dimostrato il miglioramento delle già positive caratteristiche funzionali.
Ulteriori sperimentazioni possono essere condotte al fine di valutare l’applicazione di tecnologie green come le biotecnologie per il miglioramento delle caratteristiche nutrizionali, funzionali e tecnologiche al fine di permettere una sempre maggiore possibilità di valorizzazione di questo sottoprodotto.
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- Neylon, E., Arendt, E. K., Lynch, K. M., Zannini, E., Bazzoli, P., Monin, T., & Sahin, A. W. (2020). Rootlets, a malting by-product with great potential. Fermentation, 6(4), 117.
- Braekman, C., Coene, A., & Craeye, L. (2022). Strategic and financial analysis of malt by-product valorisation comparison of texturized vegetable protein with current cattle feed production.
- Neylon, E., Nyhan, L., Zannini, E., Monin, T., Münch, S., Sahin, A. W., & Arendt, E. K. (2023). Food Ingredients for the Future: In-Depth Analysis of the Effects of Lactic Acid Bacteria Fermentation on Spent Barley Rootlets. Fermentation, 9(1), 78.
- Sentís-Moré, P., Ortega-Olivé, N., Egea-Vilches, C., & Romero-Fabregat, M. P. (2023). Screening of protein hydrolysates from malt rootlets and their relationship with technological properties. LWT, 182, 114864.
- Budaraju, S., Mallikarjunan, K., Annor, G., Schoenfuss, T., & Raun, R. (2018). Effect of pre-treatments on the antioxidant potential of phenolic extracts from barley malt rootlets. Food Chemistry, 266, 31-37.
- Vormann, J. (2016). Magnesium: nutrition and homoeostasis. AIMS public health, 3(2), 329.
- Olivares-Galván, S., Marina, M. L., & García, M. C. (2022). Extraction of valuable compounds from brewing residues: Malt rootlets, spent hops, and spent yeast. Trends in Food Science & Technology, 127, 181-197.
Léonie Nectoux
Léonie Nectoux è studentessa al quarto anno di Ingegneria agroalimentare presso l’Istituto Agro Dijon (Dijon, Francia). Ha svolto un tirocinio di sei mesi presso il CNR-ISPA di Bari lavorando sull’applicazione di protocolli biotecnologici per la valorizzazione delle radichette di malto.
Marco Montemurro
Marco Montemurro è ricercatore presso l’Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari del CNR (CNR-ISPA). Lavora sulla selezione di microrganismi ed enzimi e ottimizzazione di protocolli biotecnologici per la valorizzazione di matrici alternative e scarti dell’industria agroalimentare.
