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APPLIED RESEARCH
RICERCA APPLICATA
Riduzione del sale nel pane mediante arricchimento con fibre alimentari
L'alta assunzione di sodio e la bassa assunzione di fibre alimentari sono due importanti fattori di rischio alimentare per le morti in tutto il mondo, evidenziando la necessità di sviluppo di alimenti salutari con basso contenuto di sale/alto contenuto di fibre alimentari. Il pane contribuisce per circa il 25% all'assunzione giornaliera di sodio in molti Paesi e la riduzione del sale nel pane rimane ancora una grande sfida tecnica. Nello studio cinese pubblicato sulla rivista Food & Function, è stato sviluppato un metodo semplice per riformulare il pane bianco in termini di riduzione del contenuto di sale attraverso l’arricchimento con fibre alimentari, mantenendo inalterati sapore e consistenza. Gli arabinoxilani estraibili in acqua a basso peso molecolare (LMW-WEAX), fibra dietetica solubile, sono stati idratati in acqua salata prima della miscelazione all'impasto, portando a una distribuzione spaziale disomogenea del sodio nel pane e accelerando il rilascio di ioni di sodio dalla mollica, permettendo una riduzione del 20% del sale nel pane senza impatto sul sapore. I dati relativi al contenuto di umidità, alla struttura della mollica, alla distribuzione dell'acqua, alla reologia dell'impasto e alla consistenza del pane suggeriscono che l'incorporazione di LMW-WEAX pre-idratata possa attenuare l'effetto dannoso della fibra alimentare sull'impasto e sulla qualità del pane. Sono state studiate la modulazione di Ca2+ sulla permeabilità di Na+ attraverso lo strato di muco e l'implicazione nel contenuto di sale del pane e i risultati mostrano che l'incorporazione di LMW-WEAX pre-idratata contenente Na+ e Ca2+ (1,0%) permette di ridurre il 30% di contenuto di sale nel pane.
Uno studio condotto presso l’Università Federico II di Napoli e pubblicato sulla rivista LWT - Food Science and Technology ha valutato l'effetto della fermentazione dei batteri lattici (LAB) combinata con la modifica microbica della transglutaminasi (MTGasi) sull'antigenicità della beta-lattoglobulina (beta-LG) nel latte vaccino e nella miscela di bevanda a base soia e latte vaccino (SCMM). I risultati hanno mostrato che il trattamento con MTGasi potrebbe ridurre la reattività di legame anticorpale della beta-LG, specialmente nel SCMM (diminuita al 37,1% rispetto al latte vaccino), e ha avuto un'ulteriore significativa diminuzione al 9,9% (P <0,01) in presenza di LAB. Inoltre, il trattamento LAB combinato con MTGasi (LAB + MTGasi) ha migliorato il grado di reticolazione della beta-LG e anche la dimensione media delle particelle degli aggregati formati sia nel latte vaccino che nei sistemi SCMM è aumentata rispetto al trattamento con LAB. Anche se l'antigenicità della beta-LG non è stata eliminata durante le fasi di digestione in vitro, i risultati hanno suggerito che il trattamento LAB + MTGasi potrebbe essere un approccio molto più efficiente per ridurre l'antigenicità della beta-LG nei polimeri proteici misti bevanda a base soia-latte vaccino rispetto ai polimeri proteici del latte vaccino.
Bevande funzionali fermentate arricchite in galatto-oligosaccaridi
I galatto-oligosaccaridi (GOS) sono ingredienti prebiotici presenti in vari alimenti funzionali. La sintesi dei GOS da parte della beta-galattosidasi sul lattosio derivato dal siero di latte produce una miscela grezza di GOS che contiene anche lattosio, glucosio e galattosio. Nello studio ungherese pubblicato sulla rivista LWT - Food Science and Technology, i ricercatori hanno valutato il potenziale dei batteri lattici per esaurire gli zuccheri non-GOS dal GOS grezzo tramite fermentazione selettiva. Hanno cercato di combinare le caratteristiche prebiotiche del GOS purificato con gli effetti di promozione della salute dei metaboliti della fermentazione dell'acido lattico. I risultati hanno indicato che l'integrazione del GOS grezzo con l'idrolizzato di caseina e il ritardo dell'acidificazione durante la fermentazione hanno stimolato la crescita delle cellule, il consumo di mono e disaccaridi, la produzione complessiva di acidi organici e la diversità degli acidi prodotti. La fermentazione effettuata da Lactobacillus paracasei PB9 e L. plantarum 2108 ha prodotto acido lattico e citrico contenenti GOS di elevata purezza con un pH finale inferiore a 4,6. I prodotti sono stati valutati come nutrizionalmente sicuri e aprono la strada alla formulazione di bevande fermentate prebiotiche. Inoltre, la fermentazione lattica dei GOS grezzi offrirebbe un'alternativa alla valorizzazione end-to-end del lattosio derivato dal siero di latte.
Lievito probiotico per produrre beta-carotene
I ricercatori hanno ingegnerizzato geneticamente un lievito probiotico per produrre beta-carotene nell’intestino di topi di laboratorio. Lo studio, pubblicato sulla rivista ACS Synthetic Biology, si è concentrato su un lievito probiotico, il Saccharomyces boulardii, in grado di sopravvivere e prosperare nell'intestino, che una ricerca precedente aveva dimostrato essere possibile modificare per produrre una proteina specifica nell'intestino dei topi. In particolare, i ricercatori hanno esaminato due strumenti che sono ampiamente utilizzati per l'editing genico con il sistema CRISPR e decine di strumenti che sono stati sviluppati specificamente per modificare il Saccharomyces cerevisiae. Una volta stabilita la fattibilità, i ricercatori hanno scelto di modificare il S. boulardii per produrre beta-carotene. Da un lato, il beta-carotene è arancione, così da guardare semplicemente se le colonie di lievito su una capsula Petri cambiassero colore. Dall’altro, il beta-carotene può essere convertito in vitamina A dall’organismo e la carenza di vitamina A è un importante problema di salute pubblica in molte parti del mondo. I ricercatori hanno testato il S. boulardii modificato in una cavia e hanno scoperto che le cellule di lievito hanno creato con successo il beta-carotene nell’intestino dei topi.
Batteri lattici di origine cerealicola come starter nella panificazione
La qualità del pane a lievitazione naturale dipende dalle attività metaboliche dei batteri lattici (LAB). Gli esopolisaccaridi (EPS) prodotti dai LAB influenzano positivamente le proprietà tecnologiche e nutrizionali, mentre le fitasi migliorano la biodisponibilità dei minerali, riducendo il contenuto di fitati. Nello studio dell’Università Politecnica delle Marche di Ancona, pubblicato su PLoS ONE, un pool
di 152 LAB di origine cerealicola è stato sottoposto a screening per la produzione di fitasi ed EPS per un potenziale utilizzo come colture di lievito madre per l'industria della panificazione. C'era una grande eterogeneità nell'attività delle fitasi osservata tra gli isolati selezionati, con il 95% che mostrava la capacità di degradare il fitato di sodio su piastre contenenti un terreno che simulava il lievito naturale (SSM). Gli isolati Lactobacillus brevis LD65 e Lactobacillus plantarum PB241 hanno mostrato la più alta attività enzimatica, mentre gli isolati attribuiti a Weissella confusa erano caratterizzati da un'attività fitasica bassa o assente. Solo il 18% dei LAB ha prodotto EPS, distinti come fenotipi ropy o mucoidi su SSM integrato con saccarosio. Quasi tutti i produttori di EPS portavano uno o più geni (epsD/E e/o epsA) coinvolti nella produzione di eteropolisaccaridi (HePS), mentre gli isolati attribuiti a Leuconostoc citreum e W. confusa portavano geni coinvolti nella produzione sia di HePS che di omopolisaccaridi (HoPS). L'analisi della composizione dei monosaccaridi degli EPS prodotti da un sottoinsieme selezionato di isolati ha rivelato che tutti gli HePS includevano glucosio, mannosio e galattosio, sebbene in rapporti diversi. Inoltre, alcuni isolati attribuiti a L. citreum e W. Confusa, e portatori del gene gtf hanno prodotto beta-glucani dopo la fermentazione in un terreno di farina d’orzo formulato ad hoc. Sulla base dei risultati complessivi raccolti, è stato selezionato un sottoinsieme di colture di lievito madre per la panificazione, tra cui Lb. brevis LD66 e L. citreum PB220, che hanno mostrato un'elevata attività fitasica e una buona produzione di EPS.
Effetto della farina di noci sulle caratteristiche del pane
Lo studio pubblicato su International Journal of Food Science è stato condotto da alcuni ricercatori sauditi per valutare l'effetto sulla qualità fisica, nutrizionale e sensoriale del pane arricchito con la farina di noci preparata mediante ammollo, sgusciatura, essiccazione in forno e setacciatura delle noci stesse. La farina di frumento è stata integrata con 0, 20, 30, 40 e 50% di farina di noci sulla quantità totale. Sono state adottate procedure standard per stimare la composizione approssimativa della miscela di farine di grano e noci e dei campioni di pane. È stato quindi effettuato un confronto tra il pane di controllo e quello integrato, verificandone le caratteristiche fisiche (peso, volume e volume specifico) e la qualità sensoriale. Il pane arricchito con percentuali comprese tra il 20 e il 50%, sembra avere un aumento di proteine, grassi, acido linoleico e acido alfa-linolenico e una riduzione di carboidrati e fibre. La sostituzione con una quantità maggiore di farina di noci ha portato a una diminuzione del volume e volume specifico della pagnotta, mentre la sostituzione al 30% ha offerto la migliore accettabilità complessiva.
I vegetariani hanno sostenuto e promosso attivamente i vantaggi delle bevande alternative a base vegetale come la migliore opzione per la nutrizione e la salute umana, rispetto al latte naturale. Tuttavia, numerose prove e relazioni scientifiche hanno dimostrato che il latte naturale possieda più nutrienti benefici e componenti bioattivi rispetto alle bevande di origine vegetale prodotte artificialmente. I vantaggi nutrizionali e le funzionalità biochimiche del latte naturale non possono essere sostituiti da bevande vegetali. D'altra parte, l'enorme aumento della produzione e del consumo delle bevande alternative vegetali negli ultimi anni ha portato una seria flessione nel business dei ruoli tradizionali e nella stabilità dell'industria casearia, specialmente nei principali Paesi occidentali produttori di latte. Secondo quanto riportato nell’articolo pubblicato da ricercatori statunitensi sulla rivista
Food Science of Animal Resources, anche se le bevande alternative a base vegetale possono avere alcuni benefici sulla nutrizione e la salute di alcuni consumatori, non possono mettere in ombra i veri valori del latte naturale. Il latte non è un alimento ad alto contenuto di grassi e colesterolo come i prodotti a base di carne animale. A differenza delle bevande alternative di origine vegetale, il latte contiene molti peptidi bioattivi e soppressori del senso di fame, che possono ridurre il peso corporeo. È stato dimostrato che l'assunzione di latte e prodotti lattiero-caseari a basso contenuto di grassi, preparati con latte trattato con lattasi con altre diete bilanciate diversificate dal punto di vista nutrizionale sia un'opzione dietetica più sana rispetto all’assunzione di solo bevande/alimenti a base vegetale.
Applicazione di triacilgliceroli strutturati negli alimenti
Lo studio indiano pubblicato sulla rivista Heliyon mira a valutare l'idoneità del triacilglicerolo strutturato (ST), costituito da triacilglicerolo a catena media (MCT), come fonte di energia istantanea a basso contenuto calorico in combinazione con acidi grassi essenziali per formulazioni di prodotti alimentari a valore aggiunto. Lo studio indaga l'effetto della presenza di ST sulle proprietà fisico-chimiche e sensoriali di vari prodotti alimentari come la maionese arricchita con ST sintetizzato da acido grasso a catena media (MCFA) e l’olio di crusca di riso; i biscotti arricchiti con ST sintetizzato da MCFA e l’olio di moringa ricco di acido oleico; una barretta energetica con ST sintetizzato da MCFA e l’olio di pesce arricchito di omega-3; uno yogurt da bere con ST sintetizzato da MCFA e l’olio di lino arricchito di omega-6. I risultati ottenuti hanno stabilito l'idoneità dell'incorporazione di ST nei prodotti alimentari e il confronto con i prodotti disponibili in commercio ha rivelato la validità dei prodotti a valore aggiunto. Gli studi di stabilità ossidativa di tutti i prodotti in presenza di antiossidanti naturali ottenuti da foglie di moringa e buccia di melograno hanno dimostrato una stabilità simile al prodotto standard del commercio. L'applicazione di scarti e residui vegetali sotto forma di foglie o bucce come fonti di composti bioattivi dimostra il potenziale dell'approccio sostenibile, con, inoltre, la possibilità di aumentare la stabilità del prodotto.
