IT201900012126A1

IT201900012126A1 - Metodo per la produzione di alimenti ad elevato contenuto proteico e alimento ottenuto con tale metodo

Info

Publication number: IT201900012126A1
Application number: IT102019000012126A
Authority: IT
Inventors: Aldo Zazzetta
Original assignee: Panghea Res For Sustainable Innovation S R L In Breve P R S I S R L
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2021-01-17

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“METODO PER LA PRODUZIONE DI ALIMENTI AD ELEVATO CONTENUTO PROTEICO E ALIMENTO OTTENUTO CON TALE METODO”

La presente invenzione è relativa ad un metodo per la produzione di alimenti ad elevato contenuto proteico e ad almeno un alimento ottenuto mediante tale metodo.

In particolare, la presente invenzione è focalizzata sulla produzione di alimenti, come mangimi animali o farine alimentari, ad elevato contenuto proteico a partire da piante appartenenti alla famiglia delle leguminose, come ad esempio il guar.

Negli ultimi anni, infatti, è sempre più sentita l’esigenza di aumentare le capacità nutrizionali degli alimenti ed in particolare l’apporto proteico degli alimenti impiegati, ad esempio, per l’alimentazione animale.

In linea con questi obiettivi, la presente invenzione è relativa ad un metodo per la produzione di alimenti ad elevato contenuto proteico che sia semplice, economico e sicuro.

In accordo con tali scopi la presente invenzione è relativa ad

Un metodo per la produzione di alimenti ad elevato contenuto proteico, prevede di:

• predisporre un substrato comprendente semi di almeno una leguminosa;

• eseguire una fermentazione allo stato solido del substrato con inoculo di spore fungine e di almeno un composto azotato;

• prelevare il substrato fermentato da usare come alimento.

Vantaggiosamente, grazie al metodo secondo la presente invenzione si ottiene un alimento avente un contenuto proteico incrementato rispetto al contenuto proteico iniziale. I dati dimostrano che l’incremento del contenuto proteico è compreso tra il 10% ed il 15%.

La presenza del composto azotato impedisce che la fermentazione e le spore fungine degradino il contenuto proteico del substrato, mentre la proliferazione delle spore fungine determina un aumento del contenuto proteico dell’alimento finale dovuto alla presenza dei funghi stessi.

È inoltre un ulteriore scopo della presente invenzione quello di ottenere un alimento ad elevato contenuto proteico.

In accordo con tali scopi la presente invenzione è relativa ad un alimento ottenuto mediante il procedimento sopra descritto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui:

– la figura 1 è una vista schematica, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di uno stadio del metodo per la produzione di alimenti ad elevato contenuto proteico secondo la presente invenzione;

– la figura 2 è una vista schematica, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un ulteriore stadio del metodo per la produzione di alimenti ad elevato contenuto proteico secondo la presente invenzione.

Nelle figure 1 e 2 sono illustrati diversi stadi del metodo per la produzione di alimenti ad elevato contenuto proteico secondo la presente invenzione.

Il metodo per la produzione di alimenti ad elevato contenuto proteico prevede di predisporre un substrato 1 comprendente semi di almeno una leguminosa ed eseguire una fermentazione allo stato solido del substrato 1 con inoculo di spore fungine 2 e di un composto azotato 3.

Con il termine fermentazione si intende una qualsiasi trasformazione, catalizzata da un microorganismo, che consente di ottenere una moltiplicazione di tale microorganismo e i prodotti metabolici ottenuti da tale moltiplicazione.

Il substrato 1 è disposto all’interno di una camera 5 chiusa, a ventilazione e umidità controllate.

La ventilazione della camera 5 deve garantire che il processo di fermentazione che si svolge all’interno della camera 5 sia un processo aerobico.

Preferibilmente, la camera 5 viene sottoposta a sterilizzazione prima che venga predisposto il substrato 1. Preferibilmente, la sterilizzazione della camera 5 viene effettuata mediante tecnologia basata su raggi UV o con nebbia di perossido di idrogeno.

Il substrato 1 è preferibilmente composto da semi di guar (nome scientifico cyamopsis tetragonoloba).

Preferibilmente, il guar utilizzato per il substrato 1 è opportunamente sottoposto ad un pretrattamento per l’eliminazione della gomma e/o del guscio esterno (anche definito buccia).

Il Guar, infatti, è una pianta della famiglia delle leguminose che produce dei semi. Ciascun seme è composto da un guscio esterno di materiale fibroso, da una gomma e da un germe.

Il substrato 1 è, quindi, preferibilmente composto dai germi di guar.

Preferibilmente il materiale che definisce il substrato 1 viene sottoposto ad una fase di lavaggio prima della predisposizione del substrato 1 nella camera 5.

Il lavaggio viene preferibilmente effettuato con acqua calda, ad una temperatura compresa tra 60 e 90°C.

Vantaggiosamente, il lavaggio consente di sciogliere gli zuccheri solubili presenti nei semi ed eliminarli. In questo modo, come vedremo in dettaglio più avanti, il processo di fermentazione viene effettuato su un substrato 1 povero di zuccheri. Ciò consente di “spingere” i funghi a nutrirsi delle parti desiderate del substrato 1 (come ad esempio la cellulosa).

Preferibilmente, prima che il substrato 1 venga predisposto all’interno della camera 5 i semi vengono sottoposti ad un processo di sterilizzazione. Ciò evita che il processo di fermentazione possa essere inficiato dalla presenza di germi e batteri indesiderati. Preferibilmente, i semi vengono sterilizzati mediante tecniche di sterilizzazione a vapore.

La fase di fermentazione a stato solido comprende una fase iniziale di inoculo delle spore fungine 2 e del composto azotato 3 e in una fase successiva di trasformazione delle spore fungine 2 in funghi 6, le cui ife 7 si propagano all’interno del substrato 1 determinandone la fermentazione.

Durante la fase di inoculo, è preferibile effettuare una azione di mescolamento del substrato 1 su cui sono state depositate le spore fungine 2 ed il composto azotato 3 in modo tale da ottenere, successivamente, una fermentazione omogenea.

Preferibilmente, durante il mescolamento viene apportata una quantità controllata di acqua che veicola la carica di spore fungine ed i composti azotati. In particolare, l’apporto di acqua viene effettuato in modo da ottenere un film liquido attorno ai semi del substrato 1 (i.e. attorno ai germi di guar nel caso in esame), favorendo così la proliferazione delle spore fungine 2 attorno ai semi in modo omogeneo.

Tuttavia la quantità di acqua immessa deve essere controllata per evitare un annegamento delle spore fungine 2, le quali necessitano di un ambiente aerobico per proliferare opportunamente.

Ad esempio, la quantità di acqua immessa durante la fase di mescolamento è inferiore al 20% per ogni chilo di substrato 1.

In figura 2 è illustrato uno stadio intermedio del processo di fermentazione a stato solido in cui le spore fungine 2 si sono trasformate in funghi 6 e le ife 7 si sono propagate all’interno del substrato 1. In tale stadio la fermentazione del substrato 1 è in atto a causa dell’attività enzimatica prodotta dai funghi 6.

In particolare, le spore fungine 2 impiegate danno luogo a funghi 6 che producono enzimi in grado di degradare la cellulosa. In particolare, le spore fungine 2 impiegate danno luogo a funghi 6 che producono cellulasi.

In questo modo, i funghi 6 degradano la frazione cellulosica presente nel substrato 1. La cellulosa, infatti, non ha particolari proprietà nutritive e normalmente non viene assimilata dagli esseri umani e da alcuni esseri viventi animali.

Pertanto la degradazione della porzione cellulosica rende, vantaggiosamente, il substrato 1 meno ricco in cellulosa.

Preferibilmente, le spore fungine 2 impiegate comprendono spore di aspergillus oryzae.

Varianti prevedono l’impiego di spore fungine differenti, quali ad esempio aspergillus soyae, aspergillus awamori ed altri.

Preferibilmente, il metodo prevede di inoculare le spore in una dispersione liquida. Preferibilmente, il metodo prevede che le spore siano presenti in quantità di almeno 10<4 >spore per ogni ml.

Preferibilmente, il composto azotato 3 inoculato durante la fase di fermentazione è un sale inorganico azotato, ad esempio nitrato di ammonio o solfato di ammonio.

Preferibilmente, il metodo prevede di inoculare il composto azotato 3 disciolto in una soluzione liquida. Preferibilmente, il metodo prevede che la concentrazione del composto azotato nella soluzione sia compresa tra il 2%-3%.

Il composto azotato 3 contribuisce alla proliferazione fungina e impedisce la degradazione del contenuto proteico del substrato 1.

Il composto azotato 3 costituisce una fonte di azoto per i funghi 6, agenti della fermentazione. Grazie alla presenza del composto azotato 3, infatti, i funghi 6 non dovranno secernere enzimi proteolitici per ricavare ammonio organico. Tale meccanismo va evitato perché andrebbe a detrimento del contenuto proteico del substrato 1.

In altre parole, i funghi 6 si nutrono del composto azotato 3 senza intaccare la porzione proteica del substrato 1.

In sostanza, i funghi 6 si nutrono del composto azotato 3 e della porzione cellulosica del substrato 1 senza intaccare le proteine presenti nel substrato 1.

Al termine del processo di fermentazione il substrato 1 fermentato, in cui hanno proliferato i funghi 6 viene prelevato dalla camera 5 e utilizzato come alimento.

Il contenuto proteico dell’alimento così ottenuto, pertanto, è definito dal contenuto proteico del substrato 1 di partenza e dal contenuto proteico dei funghi 6 proliferati durante la fermentazione.

L’incremento del contenuto proteico è compreso tra il 10% ed il 15%.

Risulta infine evidente che al metodo qui descritto possono essere apportate modifiche e varianti senza uscire dall’ambito delle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la produzione di alimenti ad elevato contenuto proteico, comprendente: • predisporre un substrato (1) comprendente semi di almeno una leguminosa; • eseguire una fermentazione allo stato solido del substrato (1) con inoculo di spore fungine (2) e di almeno un composto azotato (3); • prelevare il substrato (1) fermentato da usare come alimento.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il substrato (1) comprende semi di guar.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente eseguire un lavaggio dei semi prima di predisporre il substrato (1).
4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui il lavaggio viene effettuato con acqua avente una temperatura compresa tra 60°C e 90°C.
5. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente eseguire un pretrattamento dei semi prima di predisporre il substrato (1).
6. Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui il pretrattamento comprende l’eliminazione del guscio esterno dei semi e/o dell’eventuale gomma presente nei semi.
7. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente sterilizzare i semi prima di predisporre il substrato (1).
8. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui le spore fungine (2) danno luogo a funghi (6) che producono enzimi in grado di degradare la cellulosa.
9. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui le spore fungine (2) sono spore di aspergillus oryzae.
10. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il composto azotato (3) è un sale inorganico azotato.
11. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la fase di eseguire una fermentazione allo stato solido del substrato (1) comprende: • inoculare spore fungine (2) e composto azotato (3) sul substrato (1); • miscelare il substrato (1); • eseguire la fermentazione a stato solido del substrato (1) miscelato.
12. Metodo secondo la rivendicazione 11, in cui la fase di miscelare viene eseguita contemporaneamente alla fase di inoculare.
13. Metodo secondo la rivendicazione 11 o 12, comprendente alimentare una quantità controllata di acqua durante la fase di inoculare e/o durante la fase di miscelare.
14. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il substrato (1) è predisposto in una camera (5) chiusa a ventilazione controllata.
15. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il substrato (1) è predisposto in una camera (5) sterilizzata.
16. Alimento ottenuto mediante il metodo rivendicato in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni.