Il cibo alternativo, spesso basato sulla trasformazione di semi e materie prime vegetali ad alto contenuto proteico, continua a scontrarsi con una barriera sensoriale difficile da superare. Seppur equilibrato sul piano nutrizionale, il suo sapore resta distante dalle aspettative del consumatore, in particolare di quello italiano, legato a una cultura gastronomica ricca e fortemente radicata nella riconoscibilità dei sapori. A questo si aggiunge una certa diffidenza verso l’uso della tecnologia nella preparazione degli alimenti, percepita come artificiale rispetto a quell’idea di naturalezza con cui il cibo alternativo cerca di presentarsi. Eppure, la ricerca di nuove fonti sostenibili non può rallentare. Il modello tradizionale basato in larga parte sugli allevamenti e sull’intensivo sfruttamento animale non è più sufficiente per garantire un equilibrio tra nutrizione, risorse e tutela del pianeta. Temi che stanno diventando urgenti e che hanno recentemente guidato il confronto tra università, esperti del mondo della ricerca e della produzione alimentare in occasione della prima edizione degli “Stati Generali delle proteine Alternative”, organizzati a Milano da Italbiotec, società benefit impegnata nella ricerca biotecnologica e nell’innovazione sostenibile. L’obiettivo è di individuare soluzioni che possano avvicinare gusto e sostenibilità, è la fermentazione mirata è risultata essere una delle strade più promettenti per rendere i prodotti plant-based più appetibili, nutrienti e accessibili al grande pubblico. Non fermandosi alla teoria, ma mostrando anche risultati, come quelli ottenuti dal progetto OnFoods che ha lavorato su proteine di fava fermentate trasformandole in creme e panetti dal gusto armonico, fino ai packaging biodegradabili a base di zeina, in linea con la logica dell’economia circolare e con la visione One Health, che integra salute umana, ambientale e animale.
La fermentazione unisce scienza, tradizione e gusto. Ma attenti a nominarla
In questo contesto è proprio la fermentazione ad assumere un ruolo primario. Si tratta di un processo naturale antico, ma oggi rappresenta una delle frontiere più dinamiche della biotecnologia alimentare. È il punto d’incontro tra microbiologia e tradizione gastronomica, dove microrganismi come batteri lattici e lieviti trasformano una materia prima in un alimento nuovo, più sicuro e più gradevole. Nel caso delle proteine vegetali, il processo consente di modulare aroma, consistenza e profilo nutrizionale. Durante la fermentazione, i microrganismi convertono zuccheri e amminoacidi in metaboliti che generano note aromatiche complesse, attenuano l’amaro, aumentano la cremosità e migliorano la stabilità del prodotto finale. Parallelamente, l’attività enzimatica riduce la presenza di antinutrienti e arricchisce la matrice con vitamine del gruppo B, mentre la formazione di polisaccaridi extracellulari contribuisce a una texture più morbida e familiare. Sul piano funzionale, la fermentazione abbassa il pH e inibisce i patogeni, allungando la durata di conservazione e riducendo gli sprechi lungo la catena del freddo. Allo stesso tempo, l’aumento di biodisponibilità dei minerali e la creazione di peptidi bioattivi migliorano il valore nutrizionale complessivo. È un insieme di effetti che, applicato a legumi, cereali e altre fonti proteiche, aiuta a rendere il cibo alternativo più buono, più sicuro e più sostenibile. Come la fermentazione migliora le proteine vegetali Le applicazioni industriali della fermentazione si articolano in tre modalità operative: spontanea, con ceppi nativi; back-slopping, basata sull’uso di colture madri; e controllata, con microrganismi selezionati per ottenere risultati replicabili su scala industriale. A queste si aggiunge la fermentazione di precisione, che impiega microrganismi naturali o ingegnerizzati per produrre proteine o enzimi specifici, e la solid-state fermentation, adatta a matrici dense o semisolide. Nel perimetro proteico, la fermentazione è oggi utilizzata sia per migliorare la qualità sensoriale delle proteine vegetali, sia per produrre biomassa microbica a elevato contenuto proteico. Le micoproteine derivate da funghi filamentosi, per esempio, offrono un profilo amminoacidico bilanciato e una struttura fibrosa utile per riprodurre consistenze “tipo carne”. Entrambe le linee possono convergere in modelli ibridi, dove componenti fermentati si integrano a ingredienti tradizionali, combinando gusto e sostenibilità.
Nel caso OnFoods le fave diventano laboratorio di innovazione
Nell’ambito del Pnrr, il programma OnFoods, promosso dal ministero dell’Università e della Ricerca, ha sviluppato un progetto dedicato alle proteine di fava fermentate. L’obiettivo è migliorare profilo sensoriale, valore nutrizionale e funzionalità tecnologica delle matrici vegetali, seguendo un approccio di filiera che unisce biotecnologia e cultura alimentare. Il processo parte dalla preparazione della matrice proteica e dalla scelta dei ceppi microbici più adatti. In condizioni controllate, la fermentazione genera metaboliti che armonizzano l’aroma e riducono le note amare o erbacee, rendendo il gusto più rotondo. Gli enzimi degradano gli antinutrienti, rilasciano peptidi bioattivi e aumentano le vitamine, mentre la formazione di CO2 e polisaccaridi regola struttura e cremosità. Il risultato è la produzione di creme e panetti di fava fermentata, pensati per rispondere alla sensibilità gustativa del consumatore italiano, con una consistenza morbida e un profilo aromatico equilibrato. Parallelamente, il progetto studia l’uso di colture protettive per prolungare la conservabilità dei prodotti e ridurre sprechi, oltre alla valorizzazione di sottoprodotti come substrati per ottenere nuovi ingredienti fermentati, in piena logica di upcycling. Un secondo filone di ricerca di OnFoods riguarda il packaging biodegradabile e attivo, sviluppato a partire dalla zeina, una proteina del mais che consente di ottenere film sottili, flessibili e con buone proprietà barriera contro umidità e grassi. Alla formula sono state poi aggiunte maltodestrine, che regolano elasticità e idrofilia, e acido tannico di origine naturale, che aggiunge un effetto antiossidante a rilascio controllato.
Fermentation, a natural process to make alternative foods appealing
The targeted use of fermentation in alternative foods is showing initial results. The goal is to enhance food’s flavor and optimize the use of plant resources. But the mere mention of it still scares the public
Alternative foods, often based on the processing of seeds and high-protein plant-based raw materials, continue to face a sensory barrier that is difficult to overcome. Although nutritionally balanced, their flavor remains distant from consumer expectations, particularly Italian consumers, who are tied to a rich gastronomic culture deeply rooted in the recognition of flavors. In addition, there is a certain mistrust toward the use of technology in food preparation, perceived as artificial compared to the idea of naturalness that alternative foods seek to present. Yet, the search for new sustainable sources cannot slow down. The traditional model, largely based on livestock farming and intensive animal exploitation, is no longer sufficient to ensure a balance between nutrition, resources, and protection of our planet. These issues are becoming pressing and have recently driven discussions between universities and experts from the world of research and food production during the first edition of the ‘General States of Alternative Proteins’, organized in Milan by Italbiotec, a benefit company committed to biotechnology research and sustainable innovation. The goal is to identify solutions that can bridge flavor and sustainability, and targeted fermentation has proven to be one of the most promising ways to make plant-based products more palatable, nutritious, and accessible to the general public. This path goes beyond theory and also demonstrates results, such as those achieved by the OnFoods project, which worked on fermented fava bean proteins, transforming them into flavorful creams and blocks, and even developing biodegradable zein-based packaging, in line with the logic of the circular economy and the One Health vision, which integrates human, environmental, and animal health. Fermentation combines science, tradition, and flavor. But be careful when naming it In this context, fermentation plays a key role. It is an ancient natural process, but today it represents one of the most dynamic frontiers of food biotechnology. It is the meeting point between microbiology and gastronomic tradition, where such microorganisms as lactic acid bacteria and yeasts transform a raw material into a new, safer, and more palatable food. In the case of plant-based proteins, the process allows for the modulation of aroma, texture, and nutritional profile. During fermentation, microorganisms convert sugars and amino acids into metabolites that generate complex aromatic notes, attenuate bitterness, increase creaminess, and improve the stability of the final product. At the same time, enzymatic activity reduces the presence of antinutrients and enriches the matrix with B vitamins, while the formation of extracellular polysaccharides contributes to a softer, more familiar texture. On a functional level, fermentation lowers pH and inhibits pathogens, extending shelf life and reducing waste along the cold chain. At the same time, increasing the bioavailability of minerals and creating bioactive peptides improves nutritional value. This combination of effects, applied to legumes, cereals, and other protein sources, helps make alternative foods tastier, safer, and more sustainable. How fermentation improves plant-based proteins Industrial applications of fermentation can be divided into three operating modes: spontaneous, with native strains; back-slopping, based on the use of mother cultures; and controlled, with microorganisms selected to achieve results replicable on an industrial scale. To these are added precision fermentation, which uses natural or engineered microorganisms to produce specific proteins or enzymes, and solid-state fermentation, suitable for dense or semi-solid matrices. In the protein sector, fermentation is currently used both to improve the sensory quality of plant-based proteins and to produce microbial biomass with a high protein content. Mycoproteins derived from filamentous fungi, for example, offer a balanced amino acid profile and a fibrous structure useful for reproducing ‘meat-like’ consistencies. Both lines can converge in hybrid models, where fermented components are integrated with traditional ingredients, combining flavor and sustainability. In the case of OnFoods, fava beans become a laboratory for innovation As part of the National Reform and Resilience Plan (NRRP), the OnFoods program, promoted by the Ministry of University and Research, has developed a project dedicated to fermented fava bean proteins. The goal is to improve the sensory profile, nutritional value, and technological functionality of plant matrices, following a supply chain approach that combines biotechnology and food culture. The process begins with the preparation of the protein matrix and the selection of the most suitable microbial strains. Under controlled conditions, fermentation generates metabolites that harmonize the aroma and reduce bitter or herbaceous notes, making the flavor more rounded. Enzymes degrade antinutrients, release bioactive peptides, and increase vitamins, while the formation of CO₂ and polysaccharides regulates structure and creaminess. The result is the production of fermented fava bean creams and blocks, designed to meet the taste sensitivity of Italian consumers, with a smooth texture and a balanced flavor profile. At the same time, the project studies the use of protective cultures to extend the shelf life of products and reduce waste, as well as to enhance such by-products as substrates to obtain new fermented ingredients, in a true upcycling spirit. A second area of research considered by OnFoods concerns biodegradable and active packaging, developed from zein, a corn protein that allows producing thin, flexible films with good barrier properties against moisture and fat. Maltodextrins, which regulate elasticity and hydrophilicity, and natural tannic acid, which adds a controlled-release antioxidant effect, were added to the formula
