Tecnologie innovative di trasformazione alimentare: un percorso verso l'efficienza nutrizionale delle colture di base
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In un mondo in cui la domanda di diete più sane è in aumento, una nuova ricerca pubblicata su Engineering esplora come le tecnologie innovative di lavorazione degli alimenti possano migliorare l'utilizzo dei nutrienti nelle colture alimentari di base. Lo studio, intitolato "Innovative Food Processing Technologies Promoting Efficient Utilization of Nutrients in Staple Food Crops" (Tecnologie innovative di trasformazione alimentare che promuovono l'utilizzo efficiente dei nutrienti nelle colture alimentari di base), analizza le sfide dei metodi tradizionali di trasformazione degli alimenti e mette in evidenza il potenziale delle tecniche moderne per migliorare i profili nutrizionali e ridurre gli sprechi.
Creato con BioRender. v: tensione; E: campo elettrico; VB: vitamina B.
Yi Yuan, Xinyao Wei, Yuhong Mao, Yuxue Zheng, Ni He, Yuan Guo, Ming Wu, Joseph Dumpler, Bing Li, Xu Chen, Xixi Cai, Jianping Wu, Yongqi Tian, Sihan Xie, Jeyamkondan Subbiah, Shaoyun Wang
La rassegna, condotta da ricercatori dell'Università di Fuzhou, della South China University of Technology, dell'Università Nazionale di Singapore, del Politecnico di Zurigo, dell'Università di Alberta e dell'Università dell'Arkansas, esamina le sfide nutrizionali comuni che si incontrano durante la lavorazione di cereali, legumi e tuberi. I metodi tradizionali spesso comportano perdite di nutrienti, una ridotta efficienza di utilizzo e la formazione di sostanze potenzialmente dannose. Per affrontare questi problemi, gli autori esplorano una serie di tecnologie di lavorazione innovative, tra cui le microonde (MW), i campi elettrici pulsati (PEF), gli ultrasuoni, la moderna fermentazione e la tecnologia enzimatica.
Uno dei risultati principali è che queste tecnologie innovative possono migliorare significativamente l'efficienza di utilizzo dei nutrienti. Ad esempio, è stato dimostrato che il trattamento a microonde migliora la qualità degli alimenti, trattenendo più nutrienti, come vitamine e composti bioattivi, rispetto ai metodi convenzionali. Inoltre, riduce i fattori antinutrizionali come l'acido fitico e gli inibitori della tripsina nei cereali, migliorando così la sicurezza e la qualità degli alimenti. Allo stesso modo, la tecnologia dei campi elettrici pulsati può modificare gli amidi, rendendoli più digeribili e migliorando il valore nutrizionale complessivo dei prodotti alimentari.
Lo studio evidenzia anche il potenziale delle moderne tecnologie di fermentazione ed enzimatiche. La fermentazione, un processo che utilizza i microrganismi per convertire i carboidrati in acidi, gas o alcol, può migliorare il valore nutrizionale e la digeribilità degli alimenti. I progressi della biologia sintetica e dell'editing genico hanno ulteriormente ottimizzato i processi di fermentazione, rendendoli più efficienti e specifici. La tecnologia enzimatica può scomporre molecole complesse, migliorare le proprietà dell'impasto e ridurre l'allergenicità degli alimenti.
La rassegna sottolinea l'importanza di integrare queste tecnologie per ottenere risultati ottimali. Ad esempio, la combinazione di tecnologie a microonde e a ultrasuoni può migliorare l'efficienza dei processi di frittura, riducendo l'assorbimento di olio e il consumo energetico. Allo stesso modo, l'integrazione della fermentazione con il trattamento enzimatico può aumentare l'estrazione di composti bioattivi e migliorare il profilo nutrizionale dei prodotti alimentari.
Gli autori discutono anche le sfide associate a queste tecnologie innovative, come l'elevato consumo energetico e i costi delle attrezzature. Tuttavia, sostengono che i progressi dell'intelligenza artificiale, dei big data e dell'Internet delle cose potrebbero aiutare a superare queste limitazioni, ottimizzando le operazioni di lavorazione e migliorando l'utilizzo delle risorse.
La rassegna sottolinea il potenziale delle tecnologie innovative di trasformazione alimentare per affrontare la crisi alimentare globale, migliorando la qualità nutrizionale e la sostenibilità delle colture alimentari di base. Con la continua evoluzione dell'industria alimentare, l'integrazione di queste tecnologie avanzate potrebbe svolgere un ruolo cruciale nel soddisfare la crescente domanda di diete più sane e nel ridurre gli sprechi alimentari.
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Pubblicazione originale
Yi Yuan, Xinyao Wei, Yuhong Mao, Yuxue Zheng, Ni He, Yuan Guo, Ming Wu, Joseph Dumpler, Bing Li, Xu Chen, Xixi Cai, Jianping Wu, Yongqi Tian, Sihan Xie, Jeyamkondan Subbiah, Shaoyun Wang; "Innovative Food Processing Technologies Promoting Efficient Utilization of Nutrients in Staple Food Crops"; Engineering, Volume 50
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