La nutrizione moderna si è evoluta per non solo soddisfare i bisogni nutrizionali di base, ma anche per fornire al corpo quelle informazioni aggiuntive che lo aiutano a far fronte alle continue sfide fisiche, mentali e psicologiche. Un esempio sono i germogli, considerati veri e propri alimenti vivi, poiché sono il risultato del processo di germinazione dei semi.
BACKGROUND
Questo processo conferisce loro un alto contenuto di enzimi, vitamine, minerali e altre sostanze nutritive, rendendoli un concentrato di vitalità e salute. È interessante notare che i germogli sono stati utilizzati nella medicina tradizionale cinese per migliaia di anni, riconosciuti per le loro proprietà curative e rigeneranti. Questi ultimi sono stati utilizzati per migliaia di anni nella medicina tradizionale cinese per le loro proprietà curative.
I germogli sono una fonte preziosa di nutrienti essenziali e antiossidanti che possono portare numerosi benefici per la salute quando inclusi in una dieta equilibrata; sono ricchi di vitamine del gruppo B, vitamine A e C, calcio, ferro, beta-carotene, zinco e magnesio. Questi nutrienti svolgono ruoli cruciali nel mantenimento della salute generale. Ad esempio, le vitamine del gruppo B sono fondamentali per il metabolismo energetico e la salute del sistema nervoso, mentre le vitamine A e C agiscono come potenti antiossidanti, proteggendo le cellule dai danni causati dai radicali liberi e supportando il sistema immunitario.
Inoltre, i germogli sono una fonte significativa di calcio e ferro, essenziali rispettivamente per la salute delle ossa e dei globuli rossi. Il beta-carotene presente nei germogli è un precursore della vitamina A, conosciuto per le sue proprietà antiossidanti e antinfiammatorie, che contribuiscono alla salute della pelle, alla visione e alla prevenzione di malattie croniche.
Lo zinco è importante per il sistema immunitario, la guarigione delle ferite e la salute della pelle, mentre il magnesio è coinvolto in molteplici processi biochimici nel corpo, tra cui la salute cardiaca e la regolazione della pressione sanguigna.
La facilità di digestione e l’alta biodisponibilità dei nutrienti presenti nei germogli li rendono un’aggiunta preziosa a qualsiasi regime alimentare mirato al mantenimento della salute e al benessere generale. Incorporare regolarmente i germogli nella propria dieta può contribuire a garantire un adeguato apporto di nutrienti essenziali e a promuovere uno stato ottimale di salute.
Tuttavia, la shelf life dei germogli freschi è molto breve e le attuali metodologie di conservazione, come l’essiccazione con calore, compromettono le loro caratteristiche nutrizionali e organolettiche. È importante sviluppare strategie di conservazione che preservino le qualità nutrizionali dei germogli.
Riso GBR
Il riso integrale germinato (GBR) rappresenta un esempio promettente di alimento germogliato, in quanto mantiene gran parte dei suoi nutrienti essenziali e offre numerosi benefici per la salute. Durante il processo di germinazione, il riso integrale subisce una trasformazione che porta ad un aumento della quantità di alcuni nutrienti e alla decomposizione dei fitati, rendendo i nutrienti stessi più facilmente assimilabili dall’organismo.
acido gamma-amminobutirrico
La presenza di acido gamma-amminobutirrico (GABA) nel riso integrale germinato (GBR) aggiunge un valore distintivo e significativo a questo alimento. GABA è un neurotrasmettitore con numerosi benefici per la salute, rendendo il GBR un alimento particolarmente interessante per chi mira a migliorare il proprio benessere generale. Uno dei benefici più notevoli associati al GABA è la sua capacità di promuovere la perdita di grasso. Questo è particolarmente rilevante per coloro che cercano di mantenere un peso corporeo sano e gestire l’obesità.
Inoltre, il GABA è noto per migliorare la qualità del sonno, favorendo un riposo più profondo e rigenerante. Questo può essere estremamente utile per coloro che soffrono di disturbi del sonno o che desiderano ottimizzare la loro salute mentale ed emotiva attraverso un sonno di qualità.
Oltre alla promozione della perdita di grasso e al miglioramento del sonno, il GABA presente nel GBR offre anche supporto al sistema immunitario. Un sistema immunitario forte è essenziale per combattere le infezioni e le malattie e mantenere il corpo in uno stato di salute ottimale.
Nonostante i suoi numerosi vantaggi, il GBR affronta sfide significative, tra cui la sua shelf life limitata e la complessità della preparazione. La breve shelf life può ridurre la sua disponibilità sul mercato e limitare la sua popolarità tra i consumatori. Inoltre, la difficoltà di preparazione può scoraggiare molti individui dall’includere il GBR nella propria dieta.
Risulta quindi essenziale sviluppare metodi di conservazione e estrazione che preservino le qualità nutrizionali del GBR, consentendo la produzione di alimenti funzionali di alta qualità.
IL PROGETTO
Il progetto ORIZA mira a sviluppare un sistema integrato per la valorizzazione del Germinated Brown Rice (GBR), sfruttando processi innovativi e tecnologie abilitanti 4.0, al fine di migliorare la sua produzione, qualità e shelf life. Sebbene il GBR sia noto per le sue proprietà organolettiche e i suoi benefici per la salute, la sua preparazione laboriosa legata alla germinazione dei semi e la sua shelf life limitata ne hanno finora rallentato l’adozione nei mercati e nella Grande Distribuzione Organizzata (GDO). Pertanto, il progetto si propone di ottimizzare la produzione e la germinazione del GBR attraverso l’implementazione di protocolli di crescita innovativi e l’applicazione di moderne tecnologie per la germinazione e la disidratazione.
Un focus particolare sarà dato alla progettazione di un sistema di essiccazione a freddo che preservi le proprietà benefiche del GBR, consentendo un confronto con altri metodi di essiccazione per valutarne l’efficienza produttiva e l’analisi costi-benefici. Inoltre, il progetto esplorerà l’estrazione con fluidi supercritici (SFE) per ottenere estratti di alta qualità dal GBR, utilizzabili per la formulazione di nutraceutici innovativi e alimenti funzionali. L’obiettivo è quello di sviluppare prodotti con proprietà funzionali e valore nutrizionale migliorati, sfruttando i composti bioattivi presenti nel GBR, noti per i loro benefici nella prevenzione e nel trattamento di malattie come l’obesità e le malattie cardiovascolari. In particolare, il c-orizanolo (una miscela di steroli esterificati, acido ferulico e alcoli triterpenici) sarà oggetto di attenzione, poiché ha dimostrato capacità biologiche e fisiologiche benefiche, come la riduzione del colesterolo sierico e attività antiossidanti e anticancerogene. Questo approccio all’avanguardia potrebbe rispondere alla crescente domanda di alimenti più sani e funzionali da parte dei consumatori, offrendo prodotti con un contenuto nutrizionale arricchito, che includa proteine, complesso vitaminico B, vitamina E, vitamina K e orizanolo, contribuendo così a promuovere la salute e il benessere generale.
IMPATTO E INNOVAZIONE
Il progetto ORIZA si pone l’obiettivo di rivoluzionare le modalità di valorizzazione e conservazione dei germogli di riso, un alimento sempre più apprezzato nel mercato dei functional foods. L’aumento della domanda di prodotti a base vegetale, come i germogli confezionati, indica un interesse crescente da parte dei consumatori nei confronti delle opzioni alimentari più salutari e nutrienti. Il progetto mira a massimizzare l’efficacia e l’efficienza dei processi organizzativi, produttivi e logistici, favorendo l’adozione di sistemi produttivi sostenibili ed eco-friendly. L’estrazione con CO2 supercritica si configura come la tecnica ideale per ottenere composti funzionali di alto valore, contribuendo in modo significativo alla valorizzazione delle materie prime agricole. Questo approccio innovativo non solo promuove la sostenibilità ambientale ed economica, ma anche la creazione di prodotti di alta qualità, sicuri e salutari, adatti al mercato nutraceutico e cosmeceutico. I prodotti sviluppati nel contesto del progetto offrono non solo benefici diretti per la salute, ma anche un impatto economico positivo, con potenziali risparmi nei costi sanitari. Inoltre, l’approccio sostenibile e innovativo del progetto favorisce lo sviluppo dell’economia circolare aziendale, promuovendo la valorizzazione delle risorse e la riduzione degli sprechi. L’iniziativa si allinea agli obiettivi dell’agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile, contribuendo al miglioramento della salute e del benessere, alla promozione di una formazione di qualità e all’innovazione infrastrutturale, mentre promuove la consapevolezza e la responsabilità nell’ambito del consumo e della produzione.
APPROCCI TECNOLOGICI
Essiccazione “a freddo”
Il progetto propone l’implementazione di un sistema di essiccazione “a freddo” per preservare tutte le caratteristiche benefiche delle cariossidi germinate del Germinated Brown Rice (GBR). Questo sistema, sebbene richieda investimenti maggiori rispetto alla liofilizzazione, offre numerosi vantaggi. La tecnologia prevede un’essiccazione a 37 °C, evitando così la lisi delle molecole funzionali, attraverso un flusso d’aria superdry e il passaggio su una piastra di condensazione a bassa temperatura. La germinazione avviene in un ambiente controllato, sterilizzato mediante tecnologia ad ozono, sia in fase gassosa che liquida, per prevenire contaminazioni microbiche. L’uso di lampade di Wood consente un ulteriore controllo qualità prima dell’imbustamento, assicurando la massima sicurezza alimentare. Questo approccio non solo preserva le proprietà nutrizionali e sensoriali degli alimenti, ma anche la loro forma e dimensione, agevolando la conservazione, il trasporto e la distribuzione senza la necessità di una catena del freddo. Inoltre, consente la reidratazione per ripristinare le proprietà organolettiche e il peso dell’alimento, rendendolo idoneo per fasi successive di valorizzazione con fluidi supercritici. In sintesi, il sistema di essiccazione a freddo rappresenta un passo significativo verso la produzione di alimenti di alta qualità, mantenendo intatte le loro caratteristiche benefiche e garantendo la sicurezza e la convenienza per i consumatori.
Estrazione con CO2 supercritica
Lo sviluppo di un nuovo processo produttivo basato su tecnologie estrattive ad anidride carbonica (CO2) supercritica rappresenta un’opportunità significativa per la valorizzazione dei Germinated Brown Rice (GBR). Questo approccio consente di ottenere estratti biologicamente attivi, arricchiti di molecole bioattive come steroli vegetali, stanoli, γ-orizanolo, tocoferoli e tocotrienoli. Tra queste molecole, l’orizanolo e la vitamina E (tocoferoli e tocotrienoli) spiccano per le loro potenziali proprietà antiossidanti, che possono contribuire alla prevenzione di varie malattie croniche, incluso il controllo del colesterolo. L’estratto risultante dal GBR può quindi essere considerato un prezioso intermedio per la produzione di alimenti funzionali, utili come coadiuvanti nella prevenzione di numerose patologie. Inoltre, gli estratti ottenuti, particolarmente ricchi in alcoli grassi a catena lunga, come i cosanoli, possono offrire benefici per la salute umana.
L’estrazione con CO2 supercritica si presenta come una delle tecniche più efficaci per estrarre l’olio dai GBR, poiché offre un metodo efficiente e privo di solventi chimici. Questo approccio innovativo consente di ottenere estratti di massima purezza e sicurezza, rappresentando un passo avanti nella produzione di alimenti funzionali di alta qualità. La flessibilità della tecnologia di estrazione con fluidi supercritici consente di adattare il processo alle diverse esigenze di produzione, dalle scale di laboratorio fino a quella industriale. Grazie alla sua elevata selettività, è possibile ottenere estratti da miscele complesse, modificando le condizioni operative di temperatura e pressione per adattarle alla solubilità dei componenti desiderati. La scelta della CO2 come solvente supercritico è motivata da ragioni economiche, ambientali e tecniche: è un solvente economico, non tossico e rispettoso dell’ambiente, che non danneggia lo strato di ozono e garantisce estratti di massima qualità. Gli estratti ottenuti mediante SFE con CO2 sono microbiologicamente stabili e praticamente sterili, eliminando la necessità di condizioni di conservazione particolari. Inoltre, questo metodo offre il vantaggio di essere selettivo, di non generare stress termico e di non richiedere l’uso di solventi organici, assicurando estratti di elevata qualità e sicurezza per un’ampia gamma di applicazioni nel settore alimentare, farmaceutico e cosmetico.
