La sfida delle proteine

24 Aug 2018

La sfida delle proteine

Proteine, carboidrati, grassi, vitamine e minerali sono componenti essenziali di una dieta sana. Le proteine forniscono amminoacidi, elementi costitutivi necessari per la crescita, il mantenimento e la riparazione di tutte le cellule e i tessuti del nostro organismo.

Carne, pesce, latticini e vegetali come legumi, fagioli e cereali sono le fonti principali di proteine alimentari. Il fabbisogno minimo di un adulto è di almeno 0,8 grammi (g) circa per chilogrammo (kg) di peso corporeo al giorno, ovvero circa 56 g di proteine al giorno per un uomo medio sedentario e circa 46 g al giorno per una donna sedentaria. Secondo gli studi il fabbisogno annuale di proteine della popolazione mondiale di circa 7,3 miliardi di abitanti ammonta a circa 202 milioni di tonnellate1

Pressioni sul pianeta

Produrre questa quantità di proteine sotto forma di colture, bestiame e pesce/frutti di mare grava enormemente sulle risorse energetiche, idriche e del suolo esistenti e anche sulle riserve di pesci di allevamento e selvatici. Il cambiamento climatico contribuisce ulteriormente ad aumentare l’impatto sulla sostenibilità agricola di molte regioni del pianeta. 

E a fronte della stima delle Nazioni Unite secondo cui la popolazione mondiale raggiungerà i 9,7 miliardi entro il 20502, la necessità di sviluppare pratiche agricole e processi di produzione industriale sostenibili è divenuta una sfida sempre più pressante. Dobbiamo sviluppare soluzioni più ecologiche e intelligenti per continuare a produrre una quantità di proteine sufficiente ad alimentare la popolazione del pianeta senza causare caos ambientale, ecologico ed economico.

I vegetali attualmente rappresentano la principale fonte globale di proteine alimentari, sebbene alcune stime suggeriscano che la domanda di proteine animali nel mondo potrebbe raddoppiare entro il 20501, almeno in parte a causa del reddito crescente nei Paesi in via di sviluppo e di diete sempre più occidentalizzate. La carne è un’abbondante fonte di proteine alimentari e micronutrienti come minerali e vitamine. Tuttavia l’allevamento di bestiame comporta un maggior sfruttamento di acqua e terreno – sia per il pascolo che per la produzione di colture foraggere – e genera più gas serra rispetto all’agricoltura, per cui l’incremento della produzione animale non dovrebbe essere la sola risposta per soddisfare la domanda proteica a livello globale.

Fonti di proteine globali
Fonti proteiche alternative

L’ovvia necessità di trovare soluzioni nuove alla sfida globale delle proteine sta suscitando interesse verso fonti alternative ecologicamente sostenibili di proteine alimentari, come alghe, microorganismi e insetti. Secondo gli scienziati gli insetti commestibili, ad esempio, rappresentano una fonte ancora ampiamente inutilizzata di proteine, grassi, vitamine e minerali. Gli insetti possono essere prodotti con un minor sfruttamento di terreno e risorse idriche rispetto agli animali, generando meno gas serra. Alcune culture riconoscono già il valore delle proteine degli insetti ma l’idea di mangiare insetti o proteine di quest’origine è sgradevole per molte altre. L’educazione avrà un ruolo importante nell’aiutare i consumatori ad accettare tipi alternativi di alimenti ricchi di proteine e comprendere sia i motivi per cui è necessario produrli che i vantaggi ambientali derivanti da queste nuove tipologie di agricoltura. Parallelamente alla necessità di educazione, i produttori alimentari dovranno anche sviluppare da queste nuove fonti proteiche prodotti accattivanti e di alta qualità che i consumatori possano gradire.

Trasformazione delle proteine

Consumiamo proteine attraverso carne non lavorata, pesce, verdure e latticini come latte, formaggi e yogurt. Negli ultimi decenni gli sviluppi delle tecnologie di trasformazione hanno consentito di estrarre e purificare proteine che offrono caratteristiche funzionali e nutrizionali ben definite. 

Le proteine estratte da fonti come vegetali, latticini e sottoprodotti lattiero caseari sono usate per migliorare il valore nutrizionale di un’ampia gamma di prodotti alimentari e sanitari di consumo quotidiano, nonché prodotti vegetariani, vegani e di carne alternativi. Analogamente le proteine rappresentano ingredienti funzionali fondamentali che possono aggiungere consistenza agli alimenti come pure ottimizzare la viscosità, l’emulsificazione, la stabilità, le proprietà schiumogene o leganti dei grassi di un’ampia gamma di prodotti alimentari. I produttori alimentari possono scegliere quelle con la purezza, le funzionalità e le proprietà organolettiche (il modo in cui la proteina influisce su gusto, aspetto e odore dei cibi) desiderate per i loro prodotti finali. Fonti di mercato indicano che il mercato globale degli ingredienti proteici alimentari è destinato a raggiungere i 29 miliardi di dollari entro il 20243, mentre il mercato globale delle proteine vegetali, stimato pari a 8,35 miliardi di dollari nel 2016, potrebbe raggiungere i 14,22 miliardi di dollari entro il 20224.  

Le proteine del siero purificate, ad esempio, sono componenti fondamentali di molti tipi di proteine in polvere, integratori e snack usati dagli sportivi per formare massa muscolare nonché di prodotti nutrizionali per pazienti che si stanno riprendendo da malattie o che hanno speciali esigenze alimentari. Le proteine in polvere sono anche componenti essenziali delle formule per l’infanzia che possono rappresentare l’unica fonte di alimentazione di un neonato per i primi mesi di vita. 

L’industria deve rimanere flessibile per estrarre le proteine da diverse fonti. Installare tecnologie di processo efficienti e versatili consente all’industria alimentare di trattare un’ampia gamma di materie prime, secondo le pratiche agricole locali e la disponibilità stagionale. Agricoltori e produttori sono consapevoli dei vantaggi di crescere e gestire colture, bestiame e nuove fonti di proteine che non siano solo perfettamente adatti all’ambiente locale e alle condizioni climatiche stagionali ma che abbiano un minor impatto sulle risorse idriche e del terreno. Analogamente, la possibilità di lavorare proteine di origine locale minimizza gli sprechi, riduce l’impatto ambientale grazie a minori esigenze relative a trasporto e catena del freddo e contribuisce ad assicurare che gli abitanti del posto abbiano accesso ad alimenti nutritivi di alta qualità a un prezzo conveniente. 

Il settore agricolo e quello industriale stanno continuando a collaborare per sviluppare tecnologie di trasformazione alimentare che assicurino una produzione di proteine efficiente e sostenibile. Gli agricoltori puntano a implementare pratiche sostenibili – che contribuiscano a salvaguardare l’ambiente e ridurre la nostra dipendenza da fonti non rinnovabili. Per l’industria di trasformazione alimentare concentrarsi sulla sostenibilità è importante quanto per il settore agricolo. Anche i produttori alimentari stanno adottando misure per ridurre il loro impatto ambientale e aumentare l'efficienza, in modo da poter ottimizzare la produzione con materie prime di qualità. Gli specialisti in tecnologia di processo e progettazione, come GEA, stanno collaborando strettamente con i produttori alimentari per realizzare e ottimizzare processi e macchinari destinati a massimizzare la produzione e minimizzare l’uso di acqua ed energia, ridurre sprechi e perdite e promuovere il riciclo di acqua e calore. 

GEA vanta decenni di esperienza nella collaborazione con i produttori di proteine di origine vegetale e animale. Sviluppiamo componenti, tecnologie versatili e soluzioni completamente integrate che sono utilizzate dai produttori di tutto il mondo per trasformare le proteine partendo da un’ampia gamma di materie prime, incluse fonti animali e derivanti dal latte, colture ricche di oli come la soia e colture ricche di amidi come i piselli e le patate. Oltre a sviluppare e ottimizzare processi dalle fonti proteiche più comuni, stiamo anche avvalendoci della nostra esperienza e del nostro know-how nel settore, nella tecnologia e nella progettazione per sviluppare nuove soluzioni per la trasformazione sostenibile delle proteine e dei relativi derivati partendo da fonti come insetti, alghe e funghi.  

La nostra esperienza abbraccia l’intero processo, dalla preparazione delle materie prime, fino ad estrazione, purificazione ed essiccazione delle proteine, riciclo del calore e dell’acqua in eccesso e depurazione degli effluenti. Ci concentriamo sullo sviluppo di soluzioni più ecologiche e sostenibili in modo che i produttori possano essere flessibili ed efficienti, consumando al contempo meno acqua, energia ed altre risorse, generando meno emissioni e riciclando più che in passato. 

Il know-how di esperti in tecnologia e innovatori come GEA sarà fondamentale per contribuire ad assicurare l’alimentazione della nostra generazione e di quelle future con componenti fondamentali per la salute e il benessere, e al contempo preservare le preziose risorse del nostro pianeta. 

Soluzioni per la produzione di proteine
Riferimenti:

1. Henchion, M., Hayes, M., Mullen, A., Fenelon, M. and Tiwari, B. (2017). Future Protein Supply and Demand: Strategies and Factors Influencing a Sustainable Equilibrium. Foods, 6(7), 53.

2. Dipartimento per gli affari economici e sociali delle Nazioni Unite. http://www.un.org/en/development/desa/news/population/2015-report.html

3. http://www.globenewswire.com/news-release/2018/03/28/1454522/0/en/Global-Food-Protein-Ingredients-Market-to-exceed-29-billion-by-2024-Global-Market-Insights-Inc.html

4. http://www.globenewswire.com/news-release/2017/08/30/1104309/0/en/Global-14-22-Billion-Plant-Protein-Market-to-2022.html

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I produttori di proteine vegetali richiedono linee di produzione in grado di lavorare prodotti di alta qualità sempre costante che soddisfino le aspettative del cliente in termini di purezza, caratteristiche fisiche e funzionalità. GEA collabora con il settore per configurare tecnologie versatili ed economicamente convenienti e soluzioni di processo complete per vari tipi di proteine, materie prime e capacità d’impianto.
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