EFSA (European Food Safety Authority) ha espresso un’opinione scientifica favorevole all’autorizzazione novel foods di proteine parzialmente idrolizzate delle trebbie di orzo e riso, ottenute mediante upcycling dei co-prodotti della birra. (1)
1) Proteine idrolizzate da trebbie di orzo e riso, il novel food
Il novel food proposto da Evergrain LLC (gruppo ABInBev) è una polvere ottenuta dalla concentrazione delle proteine estratte dalle trebbie di orzo (Hordeum vulgare) e di riso (Oryza sativa) che residuano dal processo di produzione della birra, grazie a un processo enzimatico seguito da processi meccanici.
Gli enzimi utilizzati (glucoamilasi, pullulanasi, serin proteasi) provengono da microrganismi ricombinanti, modificati geneticamente, della specie Aspergillus niger e Bacillus licheniformis. La valutazione del rischio si è focalizzata sulla dimostrazione dell’assenza nel prodotto di DNA di ricombinante (< 10 ng DNA/g) e di cellule vive e vitali, come richiesto nella guida EFSA sulla presentazione di dossier per gli enzimi alimentari. (2)
Gli utilizzi del novel food come ingrediente alimentare sono molteplici, in una varietà di prodotti destinati alla popolazione generale (v. Fig. 1). Le proteine vegan, commercializzate in sacchi di carta da 20 kg, possono venire conservate a temperatura ambiente per 15 mesi grazie alla loro bassa umidità.
2) Processo di produzione
La produzione del novel food in esame si articola in due fasi, enzimatica e meccanica.
2.1) Fase enzimatica
Le trebbie che residuano dalla fase di ammostamento e filtrazione del mosto sono sottoposte a pastorizzazione e immesse in un bioreattore per la fase di idrolisi proteica, con aggiunta di acqua in un rapporto predefinito. Segue la miscelazione in agitazione, a temperatura > 68° C, a pressione atmosferica, per 3 ore.
La miscela viene portata a temperatura di operazione (non nota) e trattata con un mix di glucoamilasi e pullulanasi da ricombinanti per 45 minuti, per idrolizzare l’amido. Dopo la correzione del pH a 9.0, si utilizzano le serin proteasi da ricombinante (B. licheniformis) per idrolizzare le proteine. Un trattamento termico disattiva gli enzimi,
2.2) Fase meccanica
I residui solidi e l’estratto proteico vengono separati tramite centrifughe, in un tank di estrazione. I solidi precipitati vengono dilavati con acqua, se necessario pressati con una pressa a vite, per favorire il recupero di proteine e aumentare le rese (oltreché ridurre il contenuto di umidità e migliorare la stabilità). Il liquido proteico viene invece sottoposto a microfiltrazione (0.1 um a 70-80° C), con diversi step ciclici di diafiltrazione per incrementare il recupero di proteine nel permeato (la fase separata dal filtro).
La frazione trattenuta dal filtro contiene grassi e fibre, oltre alle proteine ad alto peso molecolare. Viene perciò sottoposto a nanofiltrazione, per ottenere un prodotto con il 20% circa di solidi, di cui l’85% sono proteine crude. L’evaporazione permette poi di aumentare la concentrazione di solidi fino al 50%, i quali sono sottoposti a pastorizzazione e spray-drying, per ottenere la polvere di proteine che viene stoccata in container e/o confezionata sacchi di carta.
3) Proprietà nutrizionali, digeribilità delle proteine
La polvere di proteine idrolizzate da trebbie di orzo e di riso contiene l’85% circa di proteine, il 6% di carboidrati, < 2% di grassi, con un valore energetico di 367 kcal/100 g. Il contenuto di vitamine e minerali, e di fattori antinutrizionali normalmente presenti nei cereali (es. fitati, tannini, lectine, inibitori delle tripsine) è ritenuto essere in linea con alimenti convenzionali. L’introduzione del novel food in UE non presenta quindi alcun rischio di svantaggio nutrizionale.
La digeribilità delle proteine idrolizzate delle trebbie di orzo e riso – valutata con il metodo DIAAS, che misura l’assorbimento a livello fecale o intestinale dei loro amminoacidi – è pari al 65%, non lontano dal valore minimo attribuito alle proteine di buona qualità (75%). Si riduce variabilmente, con un valore DIAAS nel range 38-63%, in caso di aggiunta ad altri alimenti. Ed è invece scarsa nei neonati (0-6 mesi) e bambini piccoli (6 mesi – 3 anni), rispettivamente al 45% e 55%.
Il panel scientifico NDA (Nutrition, Novel Foods and Food Allergens), in EFSA, ha quindi valutato non appropriato il destino di questo novel food al gruppo ‘neonati fino a 6 mesi’. Evidenziando altresì i possibili rischi di sicurezza nutrizionale per altri gruppi di popolazione con un basso intake proteico di base, qualora le proteine di trebbia sostituiscano altre fonti di proteine di qualità superiore. (3)
4) Tossicità e allergenicità
La storia consolidata d’impiego delle materie prime orzo e riso nell’alimentazione umana, il loro utilizzo nel settore brassicolo e l’ampio utilizzo delle trebbie come mangime ha indotto EFSA a non richiedere studi tossicologici sul candidato novel food in esame.
L’orzo è già presente nell’elenco degli allergeni di cui al Food Information Regulation (EU) No 1169/2011, Allegato II, per via delle gamma-3 ordeine e proteine di trasporto lipidico non specifiche. Oltre a una possibile reattività crociata con frumento, segale, avena e Lacrime di Giobbe.
Il riso – pur non trovandosi nella lista degli allergeni soggetti a informazione specifica obbligatoria in UE – contiene alcune proteine che possono provocare reazioni allergiche (inibitori delle alfa-amilasi, beta-espansine, profilina A). E la reattività crociata è presente anche nel riso con orzo, avena, frumento, segale, soia, mais, polline di campo, e triticale.
5) Protezione dei dati, possibile esclusiva
L’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA) ha riconosciuto che molti dati e studi presentati dal richiedente sono stati necessari per trarre le conclusioni sulla sicurezza del nuovo alimento. Il richiedente ha presentato richiesta di protezione dei dati e alcuni studi presentati.
La Commissione europea dovrà dunque decidere se riconoscere a Evergrain LLC una esclusiva quinquennale sull’autorizzazione novel food. Così da impedire ad altri, per i 5 anni successivi, l’upcycling delle proteine da trebbie con le modalità indicate (salvo ottenere licenza da Evergrain o presentare nuova richiesta di autorizzazione).
6) Altri alimenti da trebbie, orzo, riso
Novel Food Catalogue, i dossier dei processi di consultazione a tale riguardo e la lista dell’Unione dei nuovi alimenti (Regolamento UE 2017/2470) indicano altri alimenti che possono essere ottenuti, impiegati o commercializzati dalle trebbie o dalle loro fonti, e le relative condizioni d’uso (4,5,6).
6.1) Trebbie
Di per sé le trebbie – caratterizzate da fibre ed alcune frazioni proteiche, insieme a un basso contenuto di pula – sono considerate alimenti tradizionali. La Commissione europea si è espressa in tal senso in un processo di consultazione attivato dall’Olanda su due polveri con il 50% e il 70% di proteine, destinate all’impiego quali ingredienti di biscotti e pane integrale. A tale riguardo sono state considerate sia l’assenza di un cambiamento chimico significativo nella struttura dell’alimento, sia la semplicità del processo produttivo, sulla base dei dati forniti dal richiedente. La sola pula è viceversa considerata essere un novel food.
6.2) Orzo
Il cereale orzo è tradizionalmente utilizzato sia come alimento, in diverse forme (es. orzo solubile, orzo perlato, fiocchi, malto, succo, etc.), sia quale ingrediente di vari alimenti (es. zuppe, prodotti a base di cereali, zuppe) e bevande (es. birra, whisky, malti), nonché per l’alimentazione animale.
6.3) Riso
La tradizione di consumo alimentare del riso è altresì consolidata, in Europa come in altri continenti. Lo stesso olio di crusca di riso, estratto dallo strato aleuronico e dal germe, non è considerato essere un novel food.
La fermentazione fungina di concentrati di riso e piselli ha consentito di ottenere una polvere ad alto tenore proteico (> 75%), invece sottoposta alla procedura di autorizzazione novel food. (7)
7) Conclusioni provvisorie
Le proteine vegetali oggetto dell’opinione scientifica EFSA in esame dimostrano come ricerca e innovazione possano venire utilmente orientate verso percorsi di upcycling tesi a valorizzare i sottoprodotti. L’economia circolare applicata ai sistemi alimentari consente infatti di:
– produrre alimenti e/o ingredienti alimentari, con entrambi i possibili vantaggi di ridurre i costi delle materie prime e/o aumentare il valore aggiunto dei prodotti finali,
– ridurre le perdite e gli sprechi alimentari (in questo caso food loss),
– minimizzare gli oneri e costi di gestione ambientale degli scarti,
– creare nuove opportunità economiche e di lavoro.
#wasteless
Dario Dongo e Andrea Adelmo Della Penna
Note
(1) EFSA NDA Panel (2023). Safety of partially hydrolysed protein from spent barley (Hordeum vulgare) and rice (Oryza sativa) as a novel food pursuant to Regulation (EU) 2015/2283. EFSA Journal 21(9):8064, https://doi.org/10.2903/j.efsa.2023.8064
(2) EFSA CEP Panel (2021). Scientific guidance for the submission of dossiers on Food Enzymes. EFSA Journal 19(10):6851, https://doi.org/10.2903/j.efsa.2021.6851
(3) Dario Dongo, Andrea Adelmo Della Penna. Alimenti di origine animale necessari a nutrizione e salute, rapporto FAO. GIFT (Great Italian Food Trade). 8.5.23
(4) European Commission. EU Novel food catalogue https://webgate.ec.europa.eu/fip/novel_food_catalogue/
(5) European Commission. Consultation process on novel food status https://food.ec.europa.eu/safety/novel-food/consultation-process-novel-food-status_en
(6) Regolamento di esecuzione (UE) 2017/2470 della Commissione, del 20 dicembre 2017, che istituisce l’elenco dell’Unione dei nuovi alimenti a norma del regolamento (UE) 2015/2283 del Parlamento europeo e del Consiglio relativo ai nuovi alimenti. Testo consolidato al 22.8.23 http://data.europa.eu/eli/reg_impl/2017/2470/2023-08-22
(7) Dario Dongo, Andrea Adelmo Della Penna. Novel food. Via libera in UE a proteine da funghi, riso e piselli, insetti, latte e nuovi zuccheri. GIFT (Great Italian Food Trade). 14.1.23
Veterinary Director of the Provincial Health Authority of Agrigento and member of the scientific committee 'Eurocarni', he is the author and co-author of hundreds of scientific and non-scientific articles in national and international journals.
 ha espresso un’opinione scientifica favorevole all’autorizzazione novel foods di proteine parzialmente idrolizzate delle trebbie di orzo e riso, ottenute mediante upcycling dei co-prodotti della birra.){kind=link}