Progetto NUTRI 3D

MaNUfacTuRIng 3D di alimenti vegetali di nuova generazione per la nutrizione sana
Logo Progetto NUTRI3D
Acronym: 
NUTRI 3D
Funding type: 
National Programmes
Altri programmi: 
Decreto Ministeriale 5 marzo 2018 – CAPO III, PROCEDURA A SPORTELLO D. Dir. 20/11/2018
Duration: 
14 December 2020 to 14 December 2023
ENEA role: 
Partner
Status: 
ongoing

Il futuro del manufacturing finalizzato alla nutrizione, ma anche alle produzioni industriali, è sempre più un tema centrale a livello internazionale.
Gli esperti delle Nazioni Unite prevedono che entro il 2100 la popolazione mondiale avrà superato la soglia dei dodici miliardi persone con conseguente e ulteriore erosione delle risorse naturali, peggioramento della qualità dell’aria e dell’acqua, particolarmente nei Paesi Emergenti.

Immaginare come sfamare così tante persone, nelle condizioni che si prospettano, è probabilmente la sfida maggiore con la quale l'umanità dovrà confrontarsi nel prossimo futuro. La chiusura dei cicli e la riduzione dei consumi sono misure che possono contribuire a meglio affrontare questo scenario ma, in assenza di alternative al corrente modello di sviluppo, essi sono strumenti limitati.La stampa 3D sembra destinata a giocare un ruolo di rilevanza nell'alimentazione del futuro, soprattutto in uno scenario in cui le pietanze siano orientate a contenere la giusta combinazione e misura di nutrienti e molecole bioattive necessari a sostenere una vita sana.

L'uso dell’additive manufacturing anche in settori non specificamente legati alla ricerca scientifica o alle lavorazioni ad alta tecnologia, oltre alla maggiore diffusione di tali strumenti di stampa anche presso i consumatori, sembra aprire nuovi ed interessanti scenari tanto per i produttori di beni di largo consumo, i cui prodotti potrebbero essere fabbricati mediante tale tecnologia, quanto per i consumatori per realizzare menu studiati per soddisfare le differenti esigenze ed in grado di tenere conto anche di fattori quali l’età o le esigenze nutrizionali.

La stampa 3D in cucina è una realtà già accessibile. La sua applicazione può digitalizzare e democratizzare l’accesso a esperienze culinarie del tutto nuove, portando un approccio esclusivo verso una nuova base per la nutrizione che sarà di beneficio a miliardi di persone. Si stima che il valore di mercato del 3D food printing entro il 2025 raggiungerà i 360 milioni di euro (https://www.foodnavigator.com). Si apre, dunque, una nuova e promettente branca di mercato focalizzata sulla produzione di cibo ‘strutturato’ e possibilmente basato su più componenti e categorie nutrizionali, che può essere standardizzato nella composizione, arricchito con i nutrienti necessari e adattati a seconda dello stato generale di salute, delle carenze nutrizionali o della scelta delle dimensioni della porzione, in modo da garantire un approvvigionamento adeguato a specifiche esigenze e sicuro. Le sfide di questo mercato di nicchia sono moltissime, come sono moltissime le realtà che se ne stanno interessando (NASA, Barilla etc).

Questo business ha implicazioni organizzative, nutrizionali e sociali. I limiti ad oggi riguardano la velocità di realizzazione dei cibi ed i costi. In questo scenario, studi pionieristici stanno anche svelando il potenziale delle cellule vegetali come matrici alimentari anche nella realizzazione di prodotti 3D caratterizzati da valori nutrizionali e sensoriali simili o migliorativi rispetto ai tessuti vegetali di provenienza. In particolare, la stampa 3D di matrici a cellule vegetali vive ha il potenziale di ampliare ulteriormente le combinazioni di textures, sapori ed elementi salutistici con ricadute in diversi ambiti tra cui l’alimentazione personalizzata. La produzione di biomassa alimentare di alta qualità da cellule vegetali potrebbe essere garantita dalla coltivazione fuori suolo (es. coltura idroponica) e l’uso di colture in vitro. Infatti, la possibilità di controllare in maniera nota sia i parametri fisici (es. intensità e qualità dello spettro luminoso, temperatura, ciclo giorno/notte) che chimici (es. nutrienti, pH) permette di superare le limitazioni imposte alle coltivazioni tradizionali dai fattori ambientali (stress abiotici e biotici) rendendo possibile un approvvigionamento standardizzato di materiale vegetale. In particolare, tali sistemi si prestano ad uno studio sistematico del bioaccumulo delle sostanze attive in funzione dei parametri fisico chimici e dello sviluppo delle specie d’interesse.