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Carne e alternative alla carne: dov’è il divario nella conoscenza scientifica e tecnologica?

Aggiornamento: 2 ott 2023


I nuovi dati sul consumo della carne sintetica relativi al 2022 mostrano un trend che, di fatto, va a frenare l'entusiasmo degli anni precedenti che faceva sembrare l'introduzione di questo alimento nelle nostre diete come immediato. Queste nuove evidenze riaprono il dibattito che vede contrapposta la carne ai suoi prodotti alternativi, naturali o creati in laboratorio: questi ultimi sono davvero sani? E qual é il loro impatto nelle preferenze dei consumatori? Questa recensione mira ad analizzare le più recenti pubblicazioni sul tema e riflette sui possibili scenari del nostro futuro alimentare. Vediamolo nel dettaglio.


L’ondata senza precedenti di sviluppo di prodotti simili alla carne, e di altri prodotti proteici alternativi, negli ultimi anni si è verificata in mezzo a numerose sfide tecnologiche. La creazione della struttura delle fibre e del sapore da fonti proteiche non muscolari per imitare la carne fresca e lavorata richiede una chiara comprensione delle differenze fondamentali tra proteine muscolari e alternative. Attualmente, le alternative alla carne a base vegetale stanno dominando il mercato alternativo.


Anche i prodotti a base di micoproteine hanno guadagnato una quota di mercato, mentre le alghe e gli insetti sono altre fonti emergenti di proteine alternative. Sono in fase di sviluppo sia tecnologie di lavorazione tradizionali che nuove e formulazioni di ingredienti innovativi per trasformare le proteine non muscolari in strutture fibrose o particellari che assomigliano microscopicamente ai muscoli. Tuttavia, la produzione di analoghi della carne comporta generalmente un’ultralavorazione e un’ultraformulazione, che potrebbero compromettere il valore nutrizionale e la sicurezza.


Pertanto, per sostenere il mercato delle proteine alternative, scienziati e imprenditori devono esaminare e comprendere metodicamente le differenze intrinseche che separano le proteine alternative dalle proteine muscolari. Una base di conoscenza intuitiva è essenziale per progettare nuovi approcci per superare le sfide tecniche. Nel fare ciò, gli scienziati e gli imprenditori del settore alimentare devono essere profondamente consapevoli del fatto che i prodotti a base di carne animale sono unici; la qualità e gli attributi sensoriali della carne possono solo essere simulati ma non replicati.


Gli analoghi della carne e altri prodotti di imitazione o sostituzione, categoricamente definiti “alternative alla carne” o “carne alternativa”, sono un mercato in rapido sviluppo che ha attratto sia i vegetariani tradizionali che un numero crescente di onnivori. Quest’ultimo gruppo, compresi i flexitariani che si sforzano di mantenere una dieta equilibrata, rappresenta la principale popolazione di consumatori in tutto il mondo che apprezzano l’esperienza del consumo di carne pur essendo consapevoli della nutrizione e della salute. Le alternative alla carne costituiscono attualmente un mercato da 9,9 miliardi di dollari (pari al 5% del settore della “carne”) e si prevede che il fiorente settore si espanderà a un tasso di crescita annuo composto del 42,1% per raggiungere i 234,7 miliardi di dollari entro il 2030.


Le principali forze trainanti di questo mercato emergente sono molteplici, tra cui la sicurezza e la sostenibilità alimentare, la protezione dell’ambiente, il benessere degli animali e la salute. Sebbene gli alimenti trasformati a base vegetale siano ampiamente consumati in tutto il mondo, nei paesi occidentali e in molte altre parti del mondo vi è una generale mancanza di varietà di prodotti strutturati a base di proteine non muscolari. Pertanto, sembra logico sviluppare nuovi alimenti che assomiglino strutturalmente e organoletticamente agli alimenti tradizionali con cui i consumatori hanno familiarità. La mimetica della carne ottenuta da proteine alternative utilizzando tecnologie di ristrutturazione e ingredienti è una di queste innovazioni.


Le alternative alla carne sono state preparate da una gamma di materiali commestibili ricchi di proteine, tra cui semi di legumi (legumi), funghi basati sulla fermentazione, nonché microalghe e insetti. Oltre il 90% delle alternative alla carne disponibili sul mercato globale sono prodotte da fonti proteiche vegetali, ad esempio hamburger di soia, salsicce di piselli e crocchette di lenticchie. Le proteine fibrose dei cereali (glutini) e i polisaccaridi sono comunemente inclusi per aiutare a ristrutturare o migliorare la struttura del prodotto. Inoltre, considerate rivoluzioni dell’innovazione, sono state introdotte la coltivazione in vitro di cellule staminali muscolari e la stampa 3D per produrre rispettivamente carne senza animali e bistecche e braciole simili alla carne.


L’accettazione e l’atteggiamento dei consumatori globali nei confronti degli analoghi della carne variano ampiamente, a seconda della regione, della cultura, dello stile di vita e dell’età del consumatore. Ad esempio, nei paesi tradizionalmente produttori e consumatori di carne, tra cui gli Stati Uniti, la maggior parte dei paesi del Sud America, Cina, Italia e Finlandia (solo per citarne alcuni), i consumatori continuano ad apprezzare la carne adattandosi al mercato di nicchia dei vegetali. Tuttavia, l’indifferenza e la riluttanza ad accettare prodotti non a base di carne come sostituti totali o parziali della normale carne animale rimangono prevalenti e probabilmente continueranno nel prossimo futuro.


A parte l’atteggiamento riluttante nei confronti della riduzione drastica del consumo di carne in gran parte del mondo, ci sono importanti ostacoli e impedimenti tecnici nello sviluppo di analoghi e mimetici della carne. Sono stati compiuti enormi sforzi per creare una struttura proteica fibrosa da fonti non carnee che imitassero i muscoli utilizzando la tradizionale estrusione e filatura termoplastica, nonché la tecnologia delle cellule di taglio coniche, il congelamento e l’aggregazione di proteine e carboidrati. Tuttavia, la struttura del muscolo è estremamente complessa e di natura gerarchica e i costituenti endogeni responsabili della consistenza, della sensazione in bocca e del sapore unici della carne (proteine, lipidi, nucleotidi, minerali, vitamine, pigmenti e altri composti aromatici organici) sono suddivisi in compartimenti all'interno di reticoli di fibrille o miofilamenti ben strutturati su scala micro e nanometrica.



È quindi formidabile tentare di ricreare caratteristiche strutturali così raffinate da trasmettere l'esperienza gustativa unica della vera carne. A causa di vari ostacoli tecnici, finora non c’è stato un solo intervento tecnologico che possa essere considerato un successo totale nella costruzione di un prodotto simile alla carne, nonostante gran parte dello sforzo. La difficoltà nel ricreare la consistenza e il sapore della carne continua a impedire lo sviluppo alternativo del mercato della carne che presumibilmente contribuisce alla sua crescita stagnante e persino alla battuta d’arresto osservata nel 2022.


La recensione riportata vuole esporre le differenze strutturali e molecolari tra proteine muscolari e alternative ed evidenzierà i recenti approcci ingegneristici e fisico-chimici per creare strutture simili a fibrille muscolari e prodotti funzionali (gel, emulsioni, aggregati, ecc.) destinati agli analoghi della carne. Invece di dettagliare i singoli studi, la revisione si è concentrata sulle somiglianze e sulle differenze categoriche tra carne animale e prodotti alternativi, fornendo un ampio panorama del mercato delle alternative. Le proteine di legumi, cereali, funghi, microalghe e insetti sono incluse nella discussione per il loro uso consolidato o potenziale nella produzione di analoghi della carne.


Le strategie emergenti dal basso verso l’alto, tra cui la coltivazione di cellule e la stampa 3D, non vengono discusse specificamente a causa del loro impatto limitato sul mercato al momento e dei preliminari nello sviluppo del prodotto. Verrà evidenziata l'attuale comprensione delle interazioni molecolari delle proteine, e la loro mancanza, nella costruzione della struttura simile al muscolo. Affrontando il divario di conoscenze e i vuoti tecnologici che separano i muscoli dai prodotti alternativi, l’autore spera che la revisione possa offrire una guida utile nello sforzo continuo e costante di far crescere il mercato delle proteine alternative che garantisca un approvvigionamento sostenibile di cibo nutriente e appetibile.


Qualche riflessione conclusiva

Mangiare meno carne è sempre più considerato un modello alimentare e uno stile di vita più sano, ma questa nozione non è costantemente supportata da dati scientifici e spesso contraddice l’evidenza degli enormi benefici nutrizionali della carne. D’altro canto, ridurre il consumo di carne è comprensibilmente un’opzione etica legittima e un approccio praticabile per garantire un approvvigionamento alimentare proteico sostenibile. Sebbene si sia discusso molto se la produzione tradizionale di carne animale debba essere gradualmente ridotta ed eventualmente sostituita da materiali proteici alternativi nel prossimo futuro, la realtà non indica né suggerisce una diminuzione del mercato della carne o della domanda di carne da parte dei consumatori.


È quasi certo che, con la popolazione mondiale in continua crescita, la produzione di carne aumenterà di conseguenza, anche se probabilmente a un ritmo più lento. È importante sottolineare che con la limitazione dell’offerta di carne, ci sarebbe una domanda più forte di proteine vegetali, microalghe, funghi e altre proteine alternative. Ciò sottolineerebbe la relazione complementare del mercato in espansione delle proteine alternative con la carne tradizionale e i prodotti a base di carne in termini di esigenze nutrizionali ed esperienza alimentare.


Mentre la curiosità dei consumatori inizia a svanire e le principali sfide tecnologiche rimangono irrisolte, il mercato delle alternative alla carne, che un tempo vedeva una crescita esponenziale, in particolare negli ultimi anni, sembra ora stabilizzarsi e subire aggiustamenti. Ciò è dimostrato dalla crescita stagnante o dal ridimensionamento di alcune delle principali attività a base vegetale nell’ultimo anno. Per avere successo, la strategia di sviluppo di alternative alla carne implica un approccio di sistema completo, indipendentemente dai materiali di partenza: piante, microalghe, singole cellule o insetti.


A causa delle caratteristiche strutturali intrinseche e della composizione aminoacidica delle proteine non muscolari, che differiscono nettamente dal sistema strutturale miofilamentale che conferisce tenerezza, sensazione in bocca e funzionalità cruciali della carne, non è tecnologicamente possibile creare o ricostruire analoghi delle miofibre che possano sostituire direttamente o sostituire carne e prodotti a base di carne. Anche se la tecnologia di ristrutturazione delle fibrille avanzasse al punto in cui le miofibrille muscolari potessero essere imitate da vicino, il potenziale danno alle proteine e ad altri nutrienti dovuto a un’eccessiva lavorazione sarebbe probabilmente un fattore limitante per tali sforzi.


Coerentemente con il lento progresso tecnologico e l’innovazione, le vendite di salsicce e hamburger refrigerati a base vegetale negli Stati Uniti nel 2022 sono diminuite rispetto al 2021. Tuttavia, gli analoghi emulsionati della carne (ad esempio wurstel e mortadella) hanno registrato un aumento del consumo durante questo periodo, suggerendo maggiori opportunità in questo settore in cui la struttura delle fibre non è un prerequisito importante per gli attributi di qualità del prodotto. A parte l’iper-elaborazione per formare una struttura simile alla carne, la strategia di ultra-formulazione per stabilire i sapori della carne (aroma e gusto) e i valori nutritivi sottopone i prodotti finiti alternativi a problemi di sicurezza e potenziali responsabilità. Tali sfide vengono sempre più esaminate negli studi epidemiologici e gradualmente portate all’attenzione del pubblico.


Dovrebbe essere sobriamente consapevole che, nonostante tutti gli sforzi, ciò che gli analoghi della carne forniscono, in senso realistico, è un’esperienza alimentare e di qualità diversa dalla carne animale e dai prodotti a base di carne. Pertanto, sembra consigliabile trattarli come un gruppo diverso di prodotti proteici per evitare il dilemma psicologico e, spesso, la delusione dei consumatori e le aspettative irrealistiche. In quanto tali, i prodotti proteici diversi dalla carne dovrebbero essere considerati come nuovi alimenti proteici con una propria identità e riconosciuti solo come alternative alla carne piuttosto che come analoghi o sostituti. Questo approccio consentirebbe agli innovatori alimentari di concentrarsi sulla qualità sensoriale, sulla nutrizione e sulla sicurezza dei nuovi alimenti proteici e di non simulare in modo improduttivo un settore alimentare di riferimento (la carne) che è molto difficile ed economicamente impegnativo da replicare.


Un’altra interessante idea emergente è quella di sviluppare prodotti ibridi a base di carne in cui una porzione di carne viene sostituita da ingredienti proteici vegetali o di altre fonti alternative. Tali prodotti a base di carne formulati sono stati lanciati nei mercati di Danimarca, Regno Unito, Austria e Stati Uniti (hamburger, salsicce, hamburger, polpette, ecc.). Sebbene non simulino completamente la carne, tali miscele ibride formulate potrebbero comunque fornire gli attributi sensoriali familiari della carne (gusto e consistenza) e nutrienti specifici per i muscoli. Infine, dovrebbero essere prese in considerazione le innovazioni che si concentrano sul miglioramento dell’efficienza produttiva e del volume delle colture proteiche, che sono ben accettate e rimangono una fonte primaria di proteine alternative, invece di perseguire specie proteiche esotiche.


 

Fonti:

L'articolo è un estratto della pubblicazione intitolata "Meat and meat alternatives: where is the gap in scientific knowledge and technology?" presente sull'Italian Journal of Animal Sciences e consultabile integralmente al seguente link:

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