L’industria alimentare globale affronta oggi l’imperativo economico di ridurre le perdite e degli sprechi alimentari, anche attraverso il recupero virtuosistico (upcycling) di sottoprodotti in ingredienti alimentari di valore.
Un recente studio di Renzetti e van der Sman (2024), pubblicato su Food Hydrocolloids, offre una prospettiva interessante nel dimostrando come sottoprodotti ricchi di fibre, come la crusca di frumento, possano venire inseriti nelle ricette di prodotti da forno come i biscotti, senza comprometterne la texture né le proprietà sensoriali.
La sfida dell’upcycling di sottoprodotti nella produzione alimentare
I sottoprodotti della lavorazione alimentare, come la crusca di frumento, sono ricchi di fibre alimentari, proteine, vitamine e minerali, rendendoli candidati ideali per migliorare il valore nutrizionale dei prodotti alimentari. Tuttavia, la loro incorporazione in alimenti popolari come i biscotti è stata tradizionalmente difficile a causa del loro impatto sulla reologia dell’impasto e sulla texture del prodotto finale.
La crusca di frumento ad esempio, è un sottoprodotto della macinazione del grano noto per aumentare l’elasticità dell’impasto e ridurre la diffusione dei biscotti, portando a prodotti più duri e meno palatabili (Renzetti & van der Sman, 2024). Queste sfide hanno limitato l’uso diffuso di tali sottoprodotti nella produzione alimentare, nonostante i loro potenziali benefici per la salute legati all’aumento delle fibre.
Un approccio olistico alla riformulazione
Lo studio di Renzetti e van der Sman (2024) affronta queste sfide proponendo un approccio olistico alla riformulazione. Gli autori suggeriscono che gli effetti negativi dell’arricchimento con crusca sulla reologia dell’impasto e le proprietà organolettiche dei biscotti possano venire mitigati regolando le proprietà della miscela acqua-zucchero attraverso la sostituzione dello zucchero. In particolare, si concentrano su due parametri fisico-chimici chiave: la densità volumetrica dei legami idrogeno e il parametro di interazione dell’acqua di Flory-Huggins. Questi parametri descrivono rispettivamente le proprietà plastificanti e igroscopiche degli zuccheri e possono essere manipolati per compensare le alterazioni causate dall’arricchimento con crusca.
I ricercatori hanno condotto una serie di esperimenti in cui hanno variato il rapporto tra crusca e farina e sostituito il saccarosio con dolcificanti alternativi come i frutto-oligosaccaridi e lo xilitolo. Hanno scoperto che riducendo le proprietà plastificanti e igroscopiche della miscela di zucchero, è possibile contrastare l’aumento dell’elasticità dell’impasto indotto dall’arricchimento con crusca. Questo approccio ha permesso loro di produrre biscotti arricchiti con crusca con una texture e una palatabilità simili a quelli dei biscotti tradizionali, dissociando efficacemente la composizione nutrizionale dalle proprietà testurali del prodotto.
Risultati principali e implicazioni
I risultati dello studio dimostrano che i parametri identificati possono prevedere con precisione le proprietà fisiche dell’impasto e dei biscotti. Regolando questi parametri, è possibile creare biscotti arricchiti con crusca con una texture desiderabile e benefici nutrizionali. Ad esempio, sostituendo il saccarosio con frutto-oligosaccaridi, che hanno valori più elevati, si ritarda l’inizio della termoregolazione del glutine durante la cottura, ottenendo biscotti con una maggiore diffusione e una ridotta durezza.
L’uso di xilitolo, che ha valori più bassi, migliora viceversa il comportamento elastico dell’impasto, portando a biscotti più duri con una diffusione ridotta.
Queste scoperte hanno implicazioni significative per l’industria alimentare, poiché forniscono una base scientifica per la riformulazione dei prodotti da forno per includere ingredienti più sostenibili e ricchi di nutrienti. Sfruttando i principi delineati in questo studio, i produttori possono creare prodotti più sani senza compromettere il gusto o la texture, soddisfacendo così la domanda dei consumatori sia per la nutrizione che per il piacere.
Approfondimenti dal primo autore dello studio
Stefano Renzetti, primo autore dello studio e ricercatore presso l’Università di Wageningen, ha approfondito le implicazioni più ampie della ricerca in esame :
”In generale, stiamo cercando di valorizzare i sottoprodotti della lavorazione, come la crusca di cereali (ricca sia di proteine che di fibre, oltre che di micronutrienti come vitamine e minerali), i residui della lavorazione dei legumi (ad esempio, l’okara), anch’essi ricchi di fibre e proteine, e la polpa di frutta e verdura. L’idea è che con un approccio olistico alla formulazione dei prodotti, possiamo ottenere proprietà di texture desiderate da diverse combinazioni di ingredienti. Abbiamo così dimostrato che arricchire un biscotto con crusca di frumento altera le proprietà della texture. Tuttavia, se l’aggiunta di crusca viene effettuata in concomitanza con una sostituzione degli zuccheri aggiunti (utilizzando fibre solubili al posto dello zucchero), gli effetti negativi possono venire compensati, ottenendo un prodotto con una texture simile”.
Applicazioni più ampie e direzioni future
I principi delineati in questo studio non si limitano ai biscotti o alla crusca di frumento. Possono venire applicati a una vasta gamma di prodotti alimentari e sottoprodotti, inclusi i residui di legumi, la polpa di frutta e gli scarti vegetali. Ad esempio, l’okara, un sottoprodotto della produzione di latte di soia, è ricco di proteine e fibre e potrebbe essere incorporato nei prodotti da forno utilizzando strategie di formulazione simili. Allo stesso modo, le polpe di frutta e verdura, spesso scartate durante la produzione di succhi, potrebbero essere upcycled in ingredienti ricchi di nutrienti per varie applicazioni alimentari.
La ricerca futura potrebbe esplorare l’applicazione di questi principi ad altre matrici alimentari, come torte, pane e snack, nonché l’uso di diversi sottoprodotti. Inoltre, potrebbero venire condotti studi sensoriali per valutare l’accettazione da parte dei consumatori di questi prodotti riformulati, garantendo che soddisfino sia le aspettative nutrizionali che quelle sensoriali.
Conclusioni provvisorie
La ricerca di Renzetti e van der Sman (2024) rappresenta un passo significativo avanti nell’upcycling dei sottoprodotti alimentari in ingredienti innovativi e sostenibili, migliorando le prestazioni dell’economia circolare. Fornendo un quadro scientifico per la riformulazione dei prodotti da forno, questa ricerca apre nuove possibilità per l’industria alimentare di creare prodotti più sani e sostenibili senza compromettere la qualità.
Ulteriori ricerche dovrebbero venire promosse per soddisfare l’esigenza socioeconomica di ridurre le perdite e gli sprechi alimentari (FLW) in tutti i settori agroalimentari, incluso quello vinicolo, e per aggiungere valore ai rispettivi sottoprodotti lungo le loro catene di approvvigionamento, dal campo alla tavola.
Dario Dongo
Riferimenti
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Dario Dongo, avvocato e giornalista, PhD in diritto alimentare internazionale, fondatore di WIISE (FARE - GIFT – Food Times) ed Égalité.
