SAN FRANCISCO, 13 agosto 2023 – Nella corsia dei negozi di alimentari refrigerati, le alternative alla carne superano di gran lunga i frutti di mare a base vegetale. Ma sono necessarie più opzioni di pesce finto a causa di pratiche di pesca e acquacoltura insostenibili, che possono esaurire l’offerta e danneggiare l’ambiente. Oggi, i ricercatori presentano un nuovo approccio per creare desiderabili imitazioni di frutti di mare vegani che hanno un buon sapore, pur mantenendo il profilo salutare del pesce vero. Hanno stampato in 3D un inchiostro a base di proteine di microalghe e proteine di fagioli mung, e i loro anelli di calamari proof-of-concept possono anche essere fritti in aria per uno spuntino veloce e gustoso.
I ricercatori presenteranno i loro risultati al meeting autunnale dell’American Chemical Society (ACS). ACS Fall 2023 è un incontro ibrido che si terrà virtualmente e di persona dal 13 al 17 agosto e presenta circa 12.000 presentazioni su una vasta gamma di argomenti scientifici.
Un video sulla ricerca è disponibile su www.acs.org/SeafoodMimics.
“Penso che sia imminente che l’offerta di prodotti ittici possa essere molto limitata in futuro”, aggiunge Poornima Vijayan, una studentessa laureata che presenterà il lavoro all’incontro. “Dobbiamo essere preparati da un punto di vista proteico alternativo, soprattutto qui a Singapore, dove viene importato oltre il 90% del pesce”.
Le persone in tutto il mondo mangiano molto pesce, ma gli oceani non sono una risorsa infinita. La pesca eccessiva ha impoverito molte popolazioni di pesci selvatici. Quella mancanza di sostenibilità, combinata con la contaminazione da metalli pesanti e microplastica, così come le preoccupazioni etiche, hanno spinto alcuni consumatori verso le imitazioni a base vegetale. Ma tali alternative sono ancora difficili da trovare per gli amanti del pesce.
Mentre alcuni finti prodotti a base di pesce, come l’imitazione della polpa di granchio a base di pollock tritato e rimodellato o altro pesce bianco, sono già sul mercato, imitare le piante è stata una sfida. È difficile ottenere il contenuto nutrizionale, le consistenze uniche e i sapori delicati della carne di pesce cotta utilizzando verdure o funghi. “Le imitazioni di frutti di mare a base vegetale sono là fuori, ma gli ingredienti di solito non includono proteine. Volevamo realizzare prodotti a base di proteine che fossero nutrizionalmente equivalenti o migliori dei veri frutti di mare e affrontare la sostenibilità alimentare “, afferma Dejian Huang, Ph.D., il principale investigatore di questa ricerca.
Di recente, Huang e il suo gruppo di ricerca presso l’Università Nazionale di Singapore hanno utilizzato le proteine dei legumi per sviluppare migliori imitazioni dei frutti di mare. E hanno replicato la desquamazione e la sensazione in bocca del pesce vero stampando in 3D un inchiostro a base di proteine con una stampante 3D per uso alimentare. Depositando l’inchiostro commestibile strato dopo strato si creavano diverse trame, alcune grasse e lisce e altre fibrose e gommose, in un unico prodotto.
“Abbiamo stampato filetti di salmone con proteine di lenticchie rosse a causa del colore delle proteine, e abbiamo stampato gamberi”, dice Huang. “Ora, volevamo stampare qualcos’altro di interessante con il potenziale per la commercializzazione: anelli di calamari”.
In questo lavoro, il team ha testato due fonti vegetali sostenibili e ad alto contenuto proteico: microalghe e fagioli mung. Alcune microalghe hanno già un sapore “di pesce”, che secondo Vijayan le ha rese un buon candidato da utilizzare nell’analogo dell’anello di calamaro. E le proteine dei fagioli mung sono un prodotto di scarto sottoutilizzato della produzione di noodles di amido, chiamati anche cellophane o noodles di vetro, che sono un ingrediente popolare in molti piatti asiatici.
I ricercatori hanno estratto microalghe e proteine dei legumi in laboratorio e le hanno combinate con oli vegetali contenenti acidi grassi omega-3. Alla fine, il profilo nutrizionale della pasta vegana ad alto contenuto proteico era simile a quello degli anelli di calamari di calamari. Quindi, la pasta è stata sottoposta a variazioni di temperatura, permettendole di essere facilmente estratta dagli ugelli di una stampante 3D e stratificata in anelli. Infine, il team ha valutato il gusto, l’odore e l’aspetto degli anelli finiti.
La stampa 3D ha dato ai frutti di mare una struttura e una consistenza mimiche, ma i consumatori vorranno comunque cuocerli, friggerli o saltarli in padella, proprio come fanno con i veri calamari, afferma Huang. Quindi, in un primo test di cottura, Vijayan ha fritto all’aria alcuni dei campioni mentre sarebbero stati preparati per uno spuntino. I ricercatori hanno provato i calamari a base vegetale, sottolineando il loro gusto accettabile e le promettenti proprietà di consistenza.
Prima di condurre test sui consumatori, tuttavia, Vijayan vuole ottimizzare il prodotto. “L’obiettivo è ottenere la stessa consistenza e le stesse proprietà elastiche degli anelli di calamari disponibili in commercio”, afferma. “Sto ancora vedendo come la composizione influisce sull’elasticità del prodotto e sulle proprietà sensoriali finali.”
E mentre questo mimo a base vegetale potrebbe fornire una soluzione ai frutti di mare per le persone con allergie ai molluschi, inclusi i calamari, Huang non è sicuro che le persone possano essere sensibili ai suoi ingredienti. “Non credo che ci siano molti casi noti di allergie alle proteine delle microalghe o alle proteine dei fagioli mung. Ma non lo sappiamo ancora perché è ancora una nuova combinazione”, dice.
Nel prossimo futuro, il team prevede di sviluppare molti prototipi e valutare quanto facilmente possano essere sviluppati per la produzione alimentare su larga scala. Huang si aspetta che nei prossimi anni questi prodotti simili ai calamari possano essere disponibili in ristoranti raffinati o punti vendita specializzati. “Penso che alla gente piacerà la nostra imitazione vegetale. Dal punto di vista della novità, ha quel sapore di pesce ma proviene solo da fonti vegetali sostenibili”, conclude Vijayan.
I ricercatori riconoscono il sostegno e il finanziamento della National University of Singapore. Questa ricerca è supportata dalla National Research Foundation, Ufficio del Primo Ministro, Singapore nell’ambito del suo programma Campus for Research Excellence and Technological Enterprise (CREATE). CREATE è un centro internazionale di ricerca sull’edilizia abitativa istituito dalle migliori università. A CREATE, ricercatori di diverse discipline e background lavorano a stretto contatto per svolgere ricerche all’avanguardia in aree di interesse strategico, per la traduzione in applicazioni pratiche che portino a risultati economici e sociali positivi per Singapore. I centri di ricerca interdisciplinare di CREATE si concentrano su quattro aree di aree tematiche interdisciplinari di ricerca, vale a dire sistemi umani, sistemi energetici, sistemi ambientali e sistemi urbani. Maggiori informazioni sul programma CREATE possono essere ottenute da www.create.edu.sg.
Titolo
Effetti della combinazione di microalghe e proteine del fagiolo mung sulla stampa 3D di analoghi di frutti di mare
Astratto
L’impiego della tecnologia di stampa 3D utilizzando fonti proteiche alternative sostenibili può potenzialmente aiutare a risolvere le sfide alimentari globali offrendo prodotti alimentari personalizzabili e nutrienti. Recentemente, le imitazioni dei frutti di mare che utilizzano proteine alternative stanno guadagnando terreno a causa delle crescenti preoccupazioni associate a pratiche insostenibili come la pesca eccessiva, la contaminazione da metalli pesanti e così via. La proteina del fagiolo verde è un sottoprodotto sottovalutato dell’industria della pasta di amido di fagioli mung, che può essere utilizzata per lo sviluppo di imitazioni di frutti di mare ad alto contenuto proteico. Un’altra fonte proteica sostenibile sono le microalghe, che stanno guadagnando interesse grazie al loro alto contenuto proteico e alle proprietà tecnologicamente funzionali. Li abbiamo incorporati in una formulazione a base di inchiostro e li abbiamo applicati a una stampante alimentare 3D per ottenere la deposizione strato per strato per simulare i prodotti ittici. Le prestazioni e le caratteristiche di stampa sono state studiate per quanto riguarda la reologia, la microstruttura e la stabilità post-elaborazione degli analoghi dei frutti di mare stampati in 3D. Sono stati valutati gli effetti della gomma di gellano e della soluzione di cloruro di calcio (5 mM) in proporzioni variabili per ottenere una struttura tridimensionale stampabile e autoportante. L’inchiostro ha mostrato un comportamento di assottigliamento al taglio ed è stato osservato che l’aggiunta di proteine di microalghe fino al 5% migliorava ulteriormente la viscosità, la stampabilità e le caratteristiche autoportanti della struttura stampata. La ricerca contribuisce allo sviluppo di analoghi di frutti di mare a base vegetale utilizzando fonti proteiche alternative naturali e sostenibili tramite la tecnologia di stampa 3D.
Per gentile concessione dell’American Chemical Society, tramite Newswise. Questa ricerca è stata presentata a una riunione dell’American Chemical Society. Un briefing registrato per i media su questo argomento sarà pubblicato lunedì 14 agosto entro le 10:00 ora di New York su www.acs.org/acsfall2023briefings.
Immagine di presentazione: la frittura ad aria di un anello di calamari a base vegetale stampato in 3D ha prodotto uno spuntino veloce e gustoso. Credito immagine: Poornima Vijayan.
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