L’Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISPA) è partner del progetto europeo DREAM, che si propone di simulare l’impatto dei processi produttivi sulla qualità degli alimenti.
di Angelo Visconti e Paola Lavermicocca
Progetto: DREAM -EC FP7-222 654-2
Titolo: Design and development of REAlistic food Models with well characterized micro- and macro-structure and composition (DREAM).
Durata: 4 anni (2009-2013)
Budget: 8,6 M
Partners: partecipano 9 paesi europei con 18 partners (2 industrie e 16 organismi di ricerca)
Coordinamento: INRA (FR)
website: http://dream.aaeuropae.org/
Data la complessità della composizione degli alimenti, la realizzazione di modelli ben definiti può essere utile per simulare questa complessità e facilitare la valutazione del valore nutrizionale e della sicurezza dei prodotti, in relazione ai cambiamenti di composizione e ai processi di trasformazione. Il progetto coinvolge organismi di ricerca e industrie alimentari appartenenti a nove paesi europei, con l’obiettivo di sviluppare modelli alimentari realistici e matematici (prototipi in silico) da utilizzare come standard per quattro tipologie di alimenti: frutta e verdura, carne, prodotti caseari, prodotti da forno. I modelli potranno consentire alle industrie di realizzare nuovi alimenti e migliorarne i processi, valutando la biodisponibilità dei nutrienti, il ruolo dei microrganismi utili o di patogeni e di molecole contaminanti quali le micotossine. Attraverso l’integrazione di metodi sperimentali e matematici (Integrazione delle conoscenze – WP1) sono sviluppati modelli alimentari versatili riferiti a specifici alimenti, quali per esempio mele, pomodori e cavolfiori (WP2), diverse tipologie di carne (WP3), formaggi e dessert (WP4), pane e biscotti (WP5). La loro applicabilità per studi predittivi e di biodisponibilità è valutata a livello di laboratorio (Applicabilità dei modelli -WP6) prima del trasferimento dei protocolli e la diffusione delle conoscenze acquisite all’industria (Trasferimento tecnologico – WP7) e alla comunità scientifica e accademica (Divulgazione dei risultati – WP8). Il progetto nel suo complesso è coordinato dall’Institut National del la Recherche Agronomique di Francia (INRA).
Partendo da Generic Model Foods (GMFs) – modelli fisici i cui parametri possono essere variati portando a una serie di campioni per i quali viene definita la relazione tra struttura, composizione chimica e proprietà funzionali – si potranno realizzare dei Basic Knowledge Models (BKMs) che caratterizzano i GMFs attraverso approcci euristici e matematici. Per esempio, i BKM descrivono l’effetto dalla temperatura e della composizione chimica sulla struttura del GMF e sulle proprietà del prodotto finito. è prevista la realizzazione di sistemi operativi (Integrated Knowledge Models – IKMs) per integrare e correlare proprietà degli alimenti, dati di processo dei GMFs, operating rules dei BKMs e conoscenze tecniche specifiche. Per ottimizzare il principio di modello alimentare prima della fase pilota sarà applicato l’approccio iterativo, realizzando esperimenti e simulazioni per affinare i modelli matematici degli IKMs e ottenere informazioni utili al miglioramento dei GMFs.
Il CNR-ISPA , una realtà di prestigio internazionale impegnata nella ricerca, innovazione e trasferimento tecnologico per il miglioramento della qualità e della sicurezza dei prodotti agroalimentari – coordina le attività del WP6, relative alla applicabilità dei modelli prima del trasferimento tecnologico mediante la valutazione delle prestazioni dei modelli alimentari realizzati. Le proprietà fisiche, chimiche e microbiologiche dei costituenti alimentari possono avere, infatti, una profonda influenza sulla sicurezza alimentare e sulla salute dei consumatori. Le informazioni ottenute sulla biodisponibilità di nutrienti e sul destino di sostanze fitochimiche e tossine potranno migliorare la qualità nutrizionale e la sicurezza degli alimenti. Da un punto di vista microbiologico, lo studio dell’influenza della struttura dell’alimento sulla vitalità microbica (e le sue variazioni durante la lavorazione e stoccaggio) può determinare importanti avanzamenti di conoscenza sulle metodologie di conservazione degli alimenti, sulla valutazione del rischio determinato da patogeni e micotossine e sulla applicazione nelle trasformazioni alimentari di microrganismi tecnologici e funzionali (probiotici). I dati sperimentali verranno elaborati dal software Sym’Previus , uno strumento di simulazione del comportamento microbico specificamente applicato agli alimenti – che consentirà ai ricercatori e alle industrie alimentari di applicare la microbiologia predittiva dei modelli alimentari alle produzioni industriali.
La conoscenza delle relazioni tra composizione e struttura degli alimenti, processi e impatto dei cambiamenti ambientali sulla biodisponibilità di nutrienti, sostanze tossiche e microrganismi, potrà essere sfruttata dalle industrie che, tramite i modelli matematici, potranno prevedere gli effetti delle modificazioni di processo sulla realizzazione del prodotto finito, ricavando importanti informazioni sulla sicurezza alimentare e sulla gestione della qualità, con vantaggi in termini di tempo e costi.
