Il ruolo dei gas nell'estrazione e trasformazione delle proteine vegetali testurizzate

Che si tratti di produrre concentrati di proteine, isolati o sostituti della carne, i gas industriali consentono di ottimizzarne i processi di produzione.

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I vantaggi delle proteine vegetali testurizzate

Le proteine sono nutrienti base, facenti parte della nostra dieta. Sono indispensabili per il corpo umano per il quale svolgono molteplici ruoli. Gli apporti di contenuto proteico variano con l'età e la zona geografica. Comunque sia, le proteine incluse nei nostri cibi sono essenzialmente di origine animale.

Tuttavia, è noto che il nostro ecosistema, dedicato alla produzione alimentare, non consentirà di soddisfare la domanda di proteine, in futuro. L'aumento della popolazione mondiale, l'impatto dell'agricoltura e dell'allevamento sull'ambiente, uniti alla crescente domanda da parte dei consumatori di alternative sane alle proteine animali, comportano infatti un aumento del fabbisogno di proteine vegetali. Ecco perché lenticchie, piselli, fagioli, semi di soia, etc. riempiono gli scaffali dei nostri supermercati sostituendo il cibo e le fonti nutritive proteiche più tradizionali. Le proteine di soia disoleate e disidratate (PVT) ora si possono trovare molto facilmente nei negozi di alimenti biologici in porzioni più o meno grandi. Sono molto facili da gestire, ad esempio reidratando con un brodo di verdure e rosolandole nell'olio con un po' di salsa di soia.

La base di nuovi piatti

Anche le start-up, le multinazionali alimentari e le catene di fast-food hanno integrato nuovi piatti pronti e ricette, alla loro offerta, in particolare inserendo gli analoghi della carne: elaborati a base di proteine vegetali strutturate (PVT o TVP).
Oggi si trovano in diversi formati:

macinato, se si desidera sostituire la carne o la carne bovina trita, contenuta per esempio in una salsa per gli spaghetti;
in grossi pezzi, ad esempio per un'insalata;
in piccoli pezzi, sotto forma di dadini di pancetta utilizzati per preparazioni di piatti o salse.

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Estrusione ad alto tenore di umidità: dalla polvere di proteine alla proteina strutturata

Per produrre gli analoghi della carne, si utilizzano due diversi processi, a seconda del livello di umidità scelto. I prodotti intermedi ottenuti sono proteine vegetali strutturate (PVT essiccate) quando il contenuto di umidità nel processo è basso (10-23%) e proteine ad alto tasso di umidità (HME) quando il contenuto di acqua nel processo è compreso tra il 50% e l'80%.
Le materie prime sono farine a base di proteine di piselli (o altro legume) ottenute dalla macinazione e separazione della frazione di contenuto proteico o farine di soia testurizzata estratte a umido (La testurizzazione è un processo di estrusione/cottura mediante il quale le proteine vengono allineate/«fibrillate» e successivamente ridotte in pezzi o frammenti (granuli o scaglie) al fine di ottenere prodotti che mimano la texture della carne. Gli analoghi della carne vengono prodotti utilizzando la tecnologia di cottura per estrusione a partire da proteine ad alto tasso di umidità. Le proteine in polvere e l'acqua passano attraverso 4 aree:

Area 1: area di alimentazione o "Feeding & Conveying". Il prodotto da estrudere viene fornito e trasportato grazie alla sua movimentazione mediante una vite senza fine o coclea.
Le proteine in polvere disidratata vengono introdotte, tramite una tramoggia, nell'estrusore, insieme agli altri elementi della ricetta, come aromi o spezie. Sono sottoposte a una pressione di circa 25-100 bar e a temperature che arrivano a circa 200°C.
Area 2: area di compressione o "Mixing & Melting". Il prodotto continua a essere compresso a una temperatura di circa 100-170°C.
Sotto l'azione di acqua, calore e pressione realizzata dalle viti senza fine dell'estrusore, le proteine vengono reidratate e la loro struttura viene fondamentalmente modificata, quindi la loro forma di "boli" si dispiega.
Area 3: area di estrazione o "Cooling & Compressing". Questa area permette al materiale di fuoriuscire dall'estrusore e di acquisire la sua forma. Trasferisce inoltre il prodotto nell'area di raffreddamento.
Area 4: "Cooling & Structuring". È durante questa fase di raffreddamento che si crea la consistenza fibrosa desiderata. Le proteine si legano nuovamente tra loro per formare fibre che conferiscono al prodotto una consistenza e un gusto simili a quello della carne.
All'uscita dall'estrusore, il prodotto viene tagliato, conservato fresco in atmosfera protettiva o surgelato.

I vantaggi dei gas industriali

Raffreddamento rapido all'uscita dall'estrusore
Per ottenere una consistenza ottimale degli analoghi della carne, è essenziale raffreddare molto rapidamente il prodotto all'uscita dall'estrusore.
Il raffreddamento e la surgelazione criogenici permettono di preservare la qualità di questi prodotti ricchi di acqua. La capacità frigorifera dei fluidi criogenici (Azoto o Biossido di Carbonio liquido) è tale che il raffreddamento, o la surgelazione, avvenga in tempi estremamente ridotti. Ciò riduce la perdita d'acqua dal prodotto assicurando che la consistenza desiderata venga mantenuta.
Controllo della temperatura nelle impastatrici
Quando si preparano sostituti della carne, le proteine di soia estruse vengono reidratate con acqua o brodo. La miscela di questa proteina con altri ingredienti avviene a temperatura controllata. L'iniezione di Azoto liquido o Biossido di Carbonio nelle impastatrici assicura un mantenimento costante della temperatura per garantire la qualità microbiologica del prodotto ma anche per consentirne la corretta formatura.
Surgelazione criogenica
La potenza frigorifera dei liquidi criogenici consente di surgelare una grande capacità di prodotti in un tempo minimo, occupando uno spazio molto ridotto.
Inoltre, esistono diverse opzioni in termini di apparecchiature criogeniche, ci sono soluzioni, ad esempio, per piccoli prodotti da surgelare singolarmente, prodotti collosi, etc.
Confezionamento in atmosfera protettiva
I prodotti intermedi e i prodotti finiti venduti freschi possono essere confezionati con miscele di Azoto, Diossido di Carbonio, Argon, per aumentarne la durata di conservazione.

I processi di cottura per estrusione e la lavorazione di alternative vegetali, in generale, devono garantire un prodotto finale con qualità nutrizionali e condizioni economicamente accettabili per il consumatore. Ecco perché Air Liquide mette a disposizione dei suoi clienti oltre 50 anni di esperienza nell'industria alimentare e, in particolare, nella criogenia.

I nostri esperti sono a vostra disposizione per esaminare le vostre specifiche, valutare le quantità di liquido criogenico da utilizzare, progettare il vostro impianto e metterlo in funzione.
Dubbi? Potete chiederci un test nella nostra Demo Room o con il nostro partner tedesco, il DIL, Deutsche Institut of Lebensmittel, dotato di estrusori.