Un recente Rapporto Italia Eurispes evidenzia un cambiamento significativo nelle abitudini alimentari degli italiani: il 7,2% si dichiara vegetariano, mentre il 2,3% segue una dieta vegana. Complessivamente, il 9,5% della popolazione evita carne o prodotti di origine animale, un dato in aumento.
La transizione verso sistemi alimentari più sostenibili è una delle sfide del momento, che coinvolge pienamente le tecnologie alimentari che giocano un ruolo cruciale nella riduzione dell’impatto ambientale causato dalla produzione di carne e nella produzione dei meat analogues. Sono così definiti i sostituti vegetali pensati soprattutto per chi consuma carne abitualmente, ma vuole ridurne la quantità, a causa di una maggiore consapevolezza riguardo alla salute e all’ambiente.
La carne è un alimento complesso, rappresenta un alimento fondamentale per una dieta equilibrata, in quanto è una fonte importante di proteine, grassi, vitamine e sali minerali essenziali per l’organismo. Tuttavia, oggi, il suo consumo è oggetto di dibattiti e opinioni contrastanti, e, di conseguenza, molte persone hanno scelto di ridurre l’assunzione di carne, spinte soprattutto da motivazioni legate alla sostenibilità ambientale, all’etica e alla salute [1]. Questo cambiamento ha portato a un aumento della domanda di prodotti vegetali che imitano la carne, cercando di riprodurre il più fedelmente possibile gusto, aspetto, consistenza e sensazioni al palato della carne animale [2]. Tra gli ingredienti più utilizzati troviamo soia, legumi, cereali, micoproteine, insieme ad aromi, coloranti e altri additivi. La sostituzione delle proteine animali avviene spesso con glutine di frumento estruso, proteine vegetali testurizzate concentrati di proteine di soia o farina di soia sgrassata [1]. I grassi vegetali sono caratterizzati da proprietà strutturali e reologiche definite, devono pertanto essere adeguati ai processi produttivi quali ad esempio la stampa 3D alimentare, per consentire di personalizzare forma, colore, valore nutrizionale e sapore degli alimenti [3].
Il processo produttivo dei meat analogues si basa su metodologie innovative volte a conferire ai concentrati proteici vegetali una struttura fibrosa, in grado di riprodurre il più fedelmente possibile la consistenza della muscolatura animale. Questo risultato si ottiene attraverso la manipolazione di frazioni proteiche solubili e/o insolubili, mediante fenomeni di denaturazione e riallineamento che portano alla formazione di una rete strutturata, consolidata da trattamenti tecnologici come riscaldamento, raffreddamento o essiccazione.
Le tecniche maggiormente adoperate
Tra le tecniche maggiormente adoperate, l’estrusione è sicuramente una delle tecniche industriali più promettenti e particolarmente apprezzata per la produzione continua su larga scala mantenendo una qualità stabile. Si distinguono l’estrusione a bassa umidità (inferiore al 35%) il cui prodotto risultante è poroso e disidratato, come nel caso delle proteine vegetali testurizzate e l’estrusione ad alta umidità in cui è utilizzato un processo termo-meccanico per produrre alimenti con una consistenza fibrosa, più simile alla carne. Tra i parametri che influenzano il processo di produzione vi sono la temperatura di cottura, il rapporto acqua/proteine, la velocità della vite e le proprietà della fonte proteica utilizzata; il metodo si presta bene per isolati proteici di pisello, ha delle difficoltà con le proteine della soia e di frumento [4].
Nel 3D printing un motore spinge il materiale attraverso un ugello che segue un percorso predefinito dal computer; il punto cruciale è il sincronizzare la velocità di estrusione con il movimento dell’ugello: se la velocità è troppo bassa, il materiale si accumula e si formano linee ondulate con un diametro maggiore del previsto; se al contrario la velocità è troppo alta, il filamento può spezzarsi, creando interruzioni nello strato o impedendo l’estrusione del materiale. Un aspetto fondamentale nella carne 3D a base vegetale è il modo in cui l’acqua è trattenuta all'interno della miscela: l’acqua strettamente legata rende il composto più uniforme, questo scorre meglio e mantiene la sua forma dopo la stampa. Se l’acqua è libera, il composto tende a separarsi sotto la pressione dell’estrusione. Il controllo dell’acqua diventa fondamentale anche per le seguenti fasi di condizionamento, packaging e conservazione del prodotto finito [5].
Tra le altre tecniche vi sono:
- Allineamento - shear-induced structuring: sfrutta la capacità di generare uno stress termomeccanico controllato promuovendo l’orientamento desiderato delle proteine all’interno della matrice. Il risultato è una struttura fibrosa multilivello, la cui direzione e dimensione delle fibre possono essere regolate con precisione [6].
- Miscelazione: prevede la combinazione di proteine vegetali con leganti naturali e frazioni lipidiche, seguita da un processo di impastamento e formatura. Questa tecnica non genera strutture fibrose vere e proprie, ma fornisce miscele di ingredienti idonee alla commercializzazione come semilavorati in polvere [7].
- Enzimatico: promuove cambiamenti conformazionali nella struttura proteica secondaria (es. transglutaminasi) favorendo la formazione di strutture a foglio β nell’estruso, in cui i neo-legami idrogeno e disolfuro stabilizzano la conformazione proteica e di conseguenza la struttura del prodotto, migliorando anche la funzionalità e la stabilità della matrice proteica [8].
- Fermentazione: eseguita con l’impiego di microrganismi specifici in grado di sviluppare la biosintesi di proteine specifiche di interesse alimentare, migliora la digeribilità e riduce l’allergenicità e i fattori antinutrizionali presenti in alcuni prodotti plant-based [9].
La shelf life dei meat analogues
La shelf life dei meat analogues è influenzata da diversi fattori intrinseci ed estrinseci, che richiedono attenzione durante la produzione, la conservazione e il consumo. Con l’aumento della domanda dei meat analogues, risulta essenziale sviluppare soluzioni di imballaggio efficaci che permettano di prolungarne la shelf life e conservarne la qualità. Questi prodotti presentano un contenuto elevato di proteine e umidità, con un pH generalmente neutro e un’attività dell’acqua (aw) superiore a 0.98, che favoriscono la proliferazione batterica. La valutazione dell’aw negli alimenti stampati in 3D così come la durata di conservazione dell’“inchiostro” alimentare usato nella stampa 3D dei meat analogues rivestono un ruolo cruciale. La shelf life può essere modulata grazie all’impiego di trattamenti termici, controllo del pH, aggiunta di conservanti, ecc. Lo studio della durata di conservazione dei prodotti stampati in 3D è pertanto un elemento chiave per la loro commercializzazione su larga scala [10]. Tra le tecniche più utilizzate si trovano il confezionamento in atmosfera modificata (MAP), il confezionamento sottovuoto e i sistemi di confezionamento attivo (APS). Il MAP modifica il contenuto di gas all’interno dell’imballaggio per creare un’atmosfera che migliori la freschezza e la sicurezza del prodotto. Il sottovuoto riduce la presenza di ossigeno, rallentando i processi di deterioramento. Gli APS, invece, integrano componenti attivi che regolano l’umidità, prevengono l’ossidazione e inibiscono la crescita microbica [11].
Queste innovazioni non solo offrono alternative alla carne tradizionale, ma pongono anche nuove opportunità per la ricerca, che deve concentrarsi su modalità di produzione più efficienti, al fine di soddisfare la crescente domanda alimentare globale e ridurre al minimo l’impatto ecologico.
Elena Buompensiere, Valeria Rizzo Dipartimento Bioscienze e Tecnologie Agro-Alimentari e Ambientali Università di Teramo, Campus Aurelio Saliceti, Via Balzarini 1, 64100 Teramo
Riferimenti
1. Olegario L.S., Zalama L., Gonzalez-Mohino A., Estevez M., Ventanas S. Comparative dynamic sensory profile of meat and plant-based meat analogs. LWT 223 (2025) 117788.
https://doi.org/10.1016/j.lwt.2025.117788;
2. Dekkers B.L., Boom R.M., van der Goot A.J. Structuring processes for meat analogues. Trends Food Sci Technol. 2018;81:25-36. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2018.08.011
3. Cen S., Meng Z. Advances of plant-based fat analogs in 3D printing: Manufacturing strategies, printabilities, and food applications, Food Research International, 197, Part 1, 2024, 115178,
https://doi.org/10.1016/j.foodres.2024.115178;
4. Barnés-Calle C., Matas G., Claret A., Guerrero L., Fulladosa E., Gou P.. High moisture extrusion of pea protein isolate to mimic chicken texture: Instrumental and sensory insights. Food Hydrocolloids 154 (2024) 110129 https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.110129
5. Lombardi L., Consalvo S., Esposito C., Tammaro D., Tailoring texture and functionality of vegetable protein meat analogues through 3D printed porous structures. Food Hydrocolloids, 159, 2025.
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.110611
6. Dekkers B.L., Nikiforidis C.V., van der Goot A. J. Shear-induced fibrous structure formation from a pectin/SPI blend Innovative Food Science & Emerging Technologies, 36 (2016), pp. 193-200 http://doi.org/10.1016/j.ifset.2016.07.003
7. Kyriakopoulou K, Keppler JK, van der Goot AJ. Functionality of Ingredients and Additives in Plant-Based Meat Analogues. Foods. 2021 Mar 12;10(3):600. https://doi.org/10.3390/foods10030600.
8. Zhang J., Chen Q., Liu L. et al., High-moisture extrusion process of transglutaminase-modified peanut protein: Effect of transglutaminase on the mechanics of the process forming a fibrous structure, 2021, Food Hydrocolloids 112(3):106346; https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.106346
9. Elhalis H., See XY, Osen R, Chin XH, Chow Y., Significance of Fermentation in Plant-Based Meat Analogs: A Critical Review of Nutrition, and Safety-Related Aspects. Foods 2023, 12(17), 3222; https://doi.org/10.3390/foods12173222
10. Bhuiyan Md. H. R., Yeasmen N., Orsat V. Plant-proteins based 3D meat analog printing: A review. Food Chemistry 482 (2025) 144157. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.144157
11. Fidele Benimana, Yixiao Huang, Anand Mohan, Chapter 18 - Packaging and shelf life studies of plant-based meat analogs. Editor(s): Gokare A. Ravishankar, Ambati Ranga Rao, Reza Tahergorabi, Anand Mohan, Handbook of Plant-Based Meat Analogs, Academic Press, 2024, 379-394, https://doi.org/10.1016/B978-0-443-21846-0.00006-X
