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Alimenti plant-based e sostenibilità: perché la carne vegetale è una priorità
Il cambiamento climatico e la necessità di costruire un sistema agroalimentare più sostenibile hanno spinto la ricerca scientifica ad individuare soluzioni alternative alla carne, di origine vegetale. Oggi sempre più aziende riformulano i prodotti tradizionali in chiave plant-based per rispondere alla crescente richiesta di fonti più sostenibili, etiche e salutari. Infatti, lo stile di vita alimentare, il tipo di dieta e la produzione del prodotto finito impattano notevolmente sulla sostenibilità [1].
Pertanto, la scelta di alimenti di origine vegetale potrebbe rappresentare una soluzione al problema, in quanto contribuirebbe alla riduzione delle emissioni, al risparmio di acqua, di suolo e a una maggiore efficienza produttiva.
Numerosi sono gli alimenti plant-based presenti sul mercato, tutti aventi un unico scopo: possedere caratteristiche quanto più simili possibile al prodotto che stanno imitando.
Quali sono i limiti degli analoghi della carne plant-based?
Sebbene queste alternative si propongano come risposta innovativa al cambiamento, diverse sono le sfide ancora aperte in termini di gusto, texture, prezzo e percezione del consumatore rispetto al prodotto di origine animale. Le caratteristiche del prodotto finito dipendono da diversi fattori, tra cui gli ingredienti utilizzati e quindi le materie prime, che vengono processate per ottenere isolati o concentrati proteici.
Le materie prime impiegate per l’estrazione proteica provengono principalmente da legumi come soia, pisello, lenticchia, fava e ceci, caratterizzati da buone proprietà funzionali, un elevato contenuto proteico e la presenza di composti bioattivi [5].
Altre fonti proteiche includono patate, canapa, semi di colza e di girasole, considerate alternative emergenti nel panorama delle proteine vegetali [5].
Quali proteine vegetali vengono utilizzate negli analoghi della carne?
L’estrazione delle proteine può avvenire tramite due approcci principali: il metodo ad umido e quello a secco, che differiscono sia per il processo, sia per le caratteristiche dell’ingrediente ottenuto.
Come si ottengono le proteine vegetali: estrazione a secco e ad umido
Nel caso dell’estrazione ad umido si hanno una serie di passaggi che includono l’impiego di acqua, la modifica del pH, la precipitazione delle proteine e un successivo trattamento termico per eliminare l’acqua impiegata durante il processo.
Il risultato è un ingrediente ad elevato contenuto proteico (80–90%), ma spesso costituito da proteine denaturate e, talvolta, con funzionalità ridotte.
Al contrario, l’estrazione a secco si basa su processi fisici di separazione e concentrazione della frazione proteica. Questo metodo consente di ottenere ingredienti con minor purezza proteica (generalmente 40–65%), ma che mantengono più facilmente le proprietà funzionali delle proteine, poiché preservano la loro struttura nativa, contribuendo a una maggiore sostenibilità ambientale [2,3].
Pertanto, la scelta dell’ingrediente proteico rappresenta un fattore cruciale: ogni tipologia di proteina possiede specifiche caratteristiche chimiche, fisiche, sensoriali e funzionali, che possono influenzare in modo significativo le proprietà del prodotto finale e la sua sostenibilità.
Cosa sono le proteine testurizzate e come vengono prodotte
Le proteine vegetali sono ampiamente utilizzate nei prodotti plant-based grazie alle loro proprietà funzionali, come la capacità di formare schiume, gelificare, assorbire acqua e dissolversi in soluzione. È proprio sfruttando queste caratteristiche che è possibile studiarle e selezionarle accuratamente per sviluppare numerose alternative vegetali, tra cui analoghi della carne, bevande vegetali e sostituti dell’uovo.
In genere, tali prodotti vengono formulati combinando ingredienti specificamente scelti, per replicare le proprietà sensoriali e funzionali dei corrispettivi prodotti animali, spesso in sinergia con altre componenti.
Tecnologie di testurizzazione: estrusione, shear cell e stampa 3D
Tra gli ingredienti chiave spiccano le proteine testurizzate, ingredienti ottenuti da proteine di origine vegetale sottoposte a processi di estrusione o testurizzazione, in grado di formare strutture fibrose simili alla carne [4]. Tra le tecnologie più impiegate rientra l’estrusione-cottura (Fig. 1), che parte proprio da proteine vegetali.
La testurizzazione delle proteine è resa possibile dalla loro capacità di formare strutture tridimensionali quando sottoposte a trattamenti fisici, chimici, termici o meccanici, dando origine a una matrice fibrosa in grado di imitare la struttura muscolare degli alimenti di origine animale.
Tra le varie tecnologie disponibili, l’estrusione a bassa umidità e l’estrusione ad alta umidità rappresentano oggi i metodi più utilizzati a livello industriale e commerciale. Di contro, le tecnologie di shear cell, stampa 3D e gelificazione controllata risultano più moderne e sono ancora in fase di sviluppo [4].
Ingredienti chiave negli analoghi della carne plant-based
Attualmente le proteine in polvere e le proteine testurizzate sono alla base della maggior parte dei prodotti plant-based e, se in passato erano prodotte quasi esclusivamente dalle grandi aziende, oggi anche realtà più piccole stanno iniziando a realizzarle e a produrre alternative alla carne.
Tra gli ingredienti principali, oltre alle proteine testurizzate, troviamo una serie di altri ingredienti che contribuiscono al miglioramento della texture, del colore e del sapore degli alimenti plant-based (Fig. 2).
Questi ingredienti possono funzionare come addensanti e leganti, in grado di assorbire acqua e/o grassi e di fornire coesione alla proteina testurizzata. Nei prodotti tipo salsiccia, gli ingredienti leganti vengono impiegati per migliorare morbidezza e consistenza, contribuendo al tempo stesso a mantenere un prodotto succoso grazie alla ritenzione di acqua e del grasso desiderati [5].
Oli, aromi e coloranti: come si costruiscono texture e flavour
Un altro ingrediente chiave nella produzione degli analoghi della carne è rappresentato dagli oli, o dai loro sostituti, fondamentali per migliorare la texture, il flavour e la struttura del prodotto finito, conferendogli maggiore tenerezza e succosità, caratteristiche tipiche dei prodotti carnei. Tra gli oli più utilizzati troviamo olio di soia, girasole, colza, mais, palma, cocco e sesamo [5].
Il flavour e l’aspetto degli analoghi della carne sono altrettanto determinanti per la loro accettazione da parte dei consumatori. Per questo motivo vengono impiegate spezie, agenti aromatizzanti e coloranti, in grado di modificare l’aspetto e il profilo aromatico del prodotto, anche durante la cottura, simulando il comportamento dei prodotti carnei convenzionali. L’aggiunta dei coloranti può essere effettuata direttamente sugli ingredienti o durante la fase di formulazione del prodotto finito. Tra i coloranti più utilizzati troviamo paprika, licopene ed estratto di barbabietola [5].
Per quanto riguarda il flavour, esso dipende quasi strettamente dalla materia prima di partenza, che spesso non presenta caratteristiche aromatiche ottimali [5]. Per questo motivo vengono impiegati ingredienti capaci di mascherare note indesiderate e di potenziare il profilo aromatico del prodotto finito, come ad esempio i lieviti, che contribuiscono all’aumento della componente umami.
Qual è la vera sfida della carne vegetale?
Tuttavia, lo sviluppo di nuovi ingredienti rappresenta ancora un passo essenziale per perfezionare i prodotti analoghi della carne e incentivarne l’adozione da parte dei consumatori onnivori, rendendo la ricerca scientifica, sia industriale sia accademica, cruciale per un sistema alimentare più sostenibile.
Infatti, la vera sfida resta riprodurre il gusto autentico della carne, riducendo al minimo le note vegetali.
Conclusioni
Le alternative plant-based offrono pertanto un’opportunità concreta per ridurre l’impatto ambientale e promuovere sistemi alimentari più sostenibili. Tra queste, le proteine vegetali testurizzate rappresentano l’ingrediente principale, impiegato negli analoghi della carne. La ricerca dei nuovi ingredienti e il miglioramento di alcuni aspetti rappresenta ancora oggi una delle sfide future ancora aperte.
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[1] Benković, M., Jurinjak Tušek, A., Sokač Cvetnić, T., Jurina, T., Valinger, D., & Gajdoš Kljusurić, J. (2023). An overview of ingredients used for plant-based meat analogue production and their influence on structural and textural properties of the final product. Gels, 9(12), 921.
[2] De Angelis, D., Latrofa, V., Squeo, G., Pasqualone, A., & Summo, C. (2024). Techno-functional, rheological, and chemical properties of plant-based protein ingredients obtained with dry fractionation and wet extraction. Current Research in Food Science, 9, 100906.
[3] Schutyser, M. A. I., Pelgrom, P. J. M., Van der Goot, A. J., & Boom, R. M. (2015). Dry fractionation for sustainable production of functional legume protein concentrates. Trends in Food Science & Technology, 45(2), 327-335.
[4] De Angelis, D., van der Goot, A. J., Pasqualone, A., & Summo, C. (2024). Advancements in texturization processes for the development of plant-based meat analogs: A review. Current Opinion in Food Science, 58, 101192.
[5] Kyriakopoulou, K., Keppler, J. K., & van Der Goot, A. J. (2021). Functionality of ingredients and additives in plant-based meat analogues. Foods, 10(3), 600.
Vittoria Latrofa
Laureata in Scienze e Tecnologie Alimentari, attualmente dottoranda di ricerca in Scienze del Suolo e degli Alimenti, presso l’Università degli studi di Bari “Aldo Moro” e ricercatrice presso il centro di ricerca TFTAK AS (Tallinn, Estonia). La sua ricerca si focalizza sullo studio di proteine e ingredienti vegetali e la loro applicazione in alimenti innovativi.
