Modellizzazione della struttura alimentare
Lo sviluppo di modelli alimentari generici che simulano la struttura dei cibi potrebbe rivelarsi estremamente vantaggiosa per gli scienziati impegnati nel valutare gli effetti dei cambiamenti della composizione e delle condizioni di trattamento sulle proprietà nutritive e profilattiche dei cibi. Tali modelli potrebbero inoltre essere utilizzati in modo estensivo dall''industria alimentare ai fini dell''ottimizzazione dei processi produttivi. Nel tentativo di trasformare questi modelli in realtà, il progetto DREAM, finanziato dall''UE, ha riunito un team multidisciplinare di esperti in ambito alimentare, formato da partner industriali e organizzazioni del settore alimentare. Il consorzio ha suddiviso gli alimenti in quattro gruppi sulla base delle caratteristiche strutturali: alimenti a base di cellulosa (frutta e verdura); alimenti proteici (carne); alimenti basati su una combinazione tra sistemi gelificati, dispersi e aerati (prodotti lattiero-caseari, tra cui yogurt, creme e formaggi); alimenti a base di schiume solide (prodotti cerealicoli come il pane). Mediante l''utilizzo di modelli alimentari realistici e ben caratterizzati, i partner si prefiggono l''obiettivo di tradurre i risultati della ricerca in modelli matematici in grado di simulare numericamente la struttura dei cibi, nonché l''effetto dei processi termici sulla composizione degli alimenti o dei nutrienti. Il "modello di solidi cellulari riempiti" per frutta e verdura si basa su varietà diverse di pomodori, di mele e di brassiche. I dati sugli effetti della trasformazione del pomodoro in purea o della bollitura della brassica sulla lisi cellulare e sul contenuto di nutrienti sono stati integrati alle informazioni relative alla microstruttura e al contenuto di nutrienti. Per ottenere questi dati, i ricercatori hanno utilizzato tecniche di rilassometria di risonanza magnetica nucleare (NMR) e altri metodi spettroscopici. Similmente, per il "modello delle reti cellulari proteiche", gli esperti hanno progettato i modelli proposti allo scopo di valutare i cambiamenti proteici indotti dal riscaldamento e di individuare i parametri psicochimici correlati alla digeribilità delle proteine. Nel modello sono state inoltre integrate conoscenze relative ai meccanismi coinvolti nella denaturazione e nell''ossidazione delle proteine durante la cottura. Il modello dei prodotti lattieri-caseari è stato applicato a un dolce a base di queste sostanze e a un formaggio cremoso. Il lavoro condotto ha consentito agli scienziati di trovare una correlazione tra la composizione della superficie da un lato e la temperatura e la composizione dall''altro. Quanto al "modello delle schiume solide aperte", sono state testate varie fonti commerciali di fibre (pasta per pane, pane e biscotti) e sono stati creati e convalidati protocolli di analisi relativi alla reologia, alle caratteristiche termiche, alla porosità, al colore e allo stato dell''acqua. Gli scienziati stanno studiando la capacità dei modelli alimentari sperimentali di valutare la disponibilità biologica dei nutrienti, delle sostanze fitochimiche e intossicanti, nonché la sicurezza e la qualità microbica dei cibi. L''utilizzo di questi strumenti consentirà alle parti interessate dell''industria alimentare di individuare le conseguenze nutrizionali del trattamento dei cibi e di adattare i propri metodi alla preservazione della composizione e della struttura alimentare.