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.

Fonti di proteine globali

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 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.  

Soluzioni per la produzione di proteine

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. 

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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