Pubblicato in Ricerca Applicata
Microbi nella lotta contro lo spreco alimentare

Un team dell'Agricultural Research Service (ARS) di Peoria, Illinois, ha messo a punto una procedura di utilizzo di batteri per convertire il glucosio proveniente dagli scarti del pane in prodotti a valore aggiunto, quali l'acido ascorbico (vitamina C), che è largamente utilizzato, dagli alimenti e le bevande ai prodotti farmaceutici e per la cura personale, un mercato che negli Stati Uniti valeva, nel 2018, oltre 1 miliardo di dollari.

Secondo una stima, in tutto il mondo, 12,5 milioni di tonnellate di pane, panini, croissant e altri prodotti da forno non sono consumati ogni anno. Una parte di questi rifiuti alimentari è somministrata al bestiame come fonte di carboidrati e proteine; tuttavia, il resto può rappresentare un problema di smaltimento.

Fortunatamente, l'adagio "I rifiuti di un uomo sono il tesoro di un altro uomo" è ancora valido - con l'aiuto del batterio Pseudomonas reptilivora. Negli studi dell'ARS di Peoria, i membri del team di ricerca hanno ideato procedure di fermentazione che incoraggiano il batterio a nutrirsi del glucosio del pane e a convertirlo in acido 2-keto-D-gluconico (2KGA).

Secondo un chimico ricercatore dell'unità di ricerca bioenergetica del centro, il 2KGA è una cosiddetta "piattaforma chimica" che aiuta a sintetizzare grandi quantità di acido eritorbico, acido ascorbico, sali di acido ascorbico e altre sostanze con un'ampia gamma di applicazioni alimentari e industriali. Il 2KGA stesso può essere utilizzato anche come costituente di detergenti, plastificante per cemento e precursore chimico per erbicidi.

La speranza del team è che con la ricerca continua e lo scale-up, i batteri affamati di glucosio offrano un'alternativa a base biologica alla produzione sintetica di sostanze chimiche di valore come la vitamina C dal 2KGA e contemporaneamente aiutino ad affrontare il problema dei rifiuti alimentari.

I metodi di produzione sintetica per il 2KGA sono costosi e dipendono, tra gli altri svantaggi, da agenti ossidanti nocivi. Ci sono anche metodi basati sulla fermentazione per produrre 2KGA utilizzando altri tipi di microbi che, però, richiedono l'aggiunta di azoto, sali minerali e altri nutrienti costosi. Questo non è il caso di P. reptilivora, che si adatta a una dieta con gli scarti di pane ricchi di glucosio (dopo che sono stati trasformati in liquame utilizzando acqua distillata ed enzimi).

I primi risultati sono stati pubblicati sul numero di marzo 2020 di Biomass Conversion and Biorefinery. Questo lavoro fa parte della missione generale del centro ARS di sviluppare nuovi usi a valore aggiunto per le materie prime agricole e in questo caso, gli sforzi del team sono iniziati dalla collezione del centro, che ospita decine di migliaia di campioni microbici raccolti in tutto il mondo: P. reptilivora è stata originariamente aggiunta alla collezione negli anni '40 come ceppo NRRL B-6. Inizialmente, il microbo era considerato un contaminante indesiderato nelle procedure di fermentazione. Ora, le sue condizioni di fermentazione potrebbero rivelarsi la chiave per produrre sostanze che non solo migliorano la qualità e la durata di conservazione degli alimenti, ma li tengono anche fuori dal cestino della spazzatura.

www.ars.usda.gov

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