Le aziende agricole partner insesto e pratomagnomo ci racconteranno i nuovi risultati ottenuti su alcuni sottoprodootti agricoli. Il partner scientifico, foodmicroteam, ci presenterà i prodotti ottenuti e li assaggeremo insieme alla nostra amica Simona Quirini del canto del maggio che ci preparerà qualcosa di interessante partendo da questi nuovi prodotti che sarebbero stati "scarti" e invece sono diventati alimenti funzionali e buonissimi!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Risultati AZIONE 1. Costituzione, gestione e coordinamento del partenariato di progetto (soggetto attuatore: Insesto ssa).

I risultati di tale azione sono stati:

- Atto di Costituzione ATS. L’atto di costituzione è avvenuto in data 28 Novembre 2023.

- Riunioni di coordinamento in presenza o in remoto e report. Il capofila Insesto ssa si è occupato di organizzare riunioni a cadenza regolare, sia in presenza che da remoto, per discutere gli stati di avanzamento del progetto ed eventuali criticità incontrate.

- Rapporti di monitoraggio sullo stato di avanzamento del progetto. Oltre ad organizzare riunioni a cadenza trimestrale, che hanno visto coinvolti tutti i partner del progetto, il capofila Insesto ssa si è occupato di monitorare le attività dei singoli partner attraverso colloqui ad personam. Tale azione progettuale ha permesso di concludere le attività progettuali entro i tempi previsti dal bando.

- Relazione conclusiva tecnico-scientifica del progetto. Il capofila Insesto ssa si è occupato di redigere due relazioni schematiche che riassumessero i risultati e gli avanzamenti del progetto. La prima relazione è stata redatta in data 16 Gennaio 2024, circa a metà progetto, e la seconda in data 20 Dicembre 2024. Vedi relazioni tecniche prodotte.

- Documentazione di rendicontazione. La documentazione di rendicontazione è stata raccolta dal capofila Insesto ssa nei mesi di Novembre e Dicembre 2024. Il capofila si è occupato di redigere la rendicontazione finale per la chiusura del progetto entro il 31 Dicembre 2024.

 

Risultati AZIONE 2. Reperimento dei sottoprodotti agricoli da filiere del territorio (soggetti attuatori: INSESTO ssa - Pratomagnomo).

I risultati quantificabili e controllabili di tale azione sono stati:

- Reperimento di 30 kg di sansa e foglie di olivo (Azione 2a). Ottobre-Dicembre 2023 primo lotto; Ottobre-Dicembre 2024 secondo lotto.

- Reperimento di 30 kg di vinaccia (Azione 2b). Settembre-Novembre 2023 primo lotto; Settembre- Novembre 2024 secondo lotto.

- Reperimento di 30 Kg di scarti in campo di frutta e verdura: mirtilli, zucchine, peperoni, topinambur, zucche, albicocche, pere, carote e melagrane (Azione 2c). Gennaio 2023-Settembre 2024 primo e secondo lotto

- Reperimento di 30 Kg di sottoprodotti della trasformazione di frutta e/o verdura: in particolare scarti di pomodoro (Azione 2d).  Maggio-Luglio 2023 primo lotto; Aprile-Agosto 2024 secondo lotto.

- Stoccaggio dei singoli sottoprodotti tramite essiccamento e abbattimento carica microbiologica.

Risultati AZIONE 3. Prove di Fermentazione (soggetti attuatori: FoodMicroTeam S.r.l.)

I risultati quantificabili e controllabili di tale azione hanno previsto:

-Individuazione dei microorganismi ideali, sia batteri lattici che lieviti, appartenenti ai generi Saccharomyces e Hanseniaspora e Leuconostoc e ex-Lactobacillus. Per raggiungere tale risultato sono state condotte prove di fermentazione con diversi mix di microorganismi per ciascun sottoprodotto, monitorando l’acidità, il contenuto in antiossidanti, il quantitativo in zuccheri liberi e in microorganismi vivi. Il quantitativo di acqua con cui miscelare i vari sottoprodotti è variato in base alla matrice. Ad esempio per le sanse non è stato necessario aggiungere acqua, in quanto provenienti da un decanter a 2 fasi e quindi con un adeguato quantitativo per la fermentazione. Per le vinacce il rapporto con l’acqua è stato di 1:2, mentre ad esempio per il topinambur è stato individuato come 1.1.  I microrganismi impiegati nel progetto sono stati isolati da alcune fermentazioni spontanee di vegetali.  L’acidità dei fermentati è stata determinata sia misurando il pH che l’acidità totale titolabile (TTA), espressa come mL di NaOH necessari a portare il pH a 8,5 di 10 g di prodotto diluito con 90 mL di acqua distillata. Sono stati determinati anche gli zuccheri residui e i principali metaboliti microbici, acido lattico e acido acetico per i batteri, ed etanolo e glicerolo per i lieviti, indici di attività microbica. Queste analisi sono state fatte mediante cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC). Il numero di microrganismi vivi e vitali presenti, è stato valutato tramite semina su piastra in terreni colturali specifici per lo sviluppo dei microrganismi. Una prima valutazione del contenuto in composti antiossidanti è stata condotta tramite metodi spettrofotometrici, Folin-Ciocalteu per i composti fenolici totali e metodo DPPH per la valutazione della capacità antiossidante dei prodotti. Le fermentazioni sono state condotte fino a 3 livelli di tempo (24, 48 e 72 h) e 2 livelli di temperatura (25 °C e 30 °C). I risultati hanno indicato come una durata della fermentazione tra le 24 e le 48 h sia la migliore per i parametri presi in esame, in quanto fermentazioni più lunghe non migliorano le caratteristiche dei prodotti fermentati in maniera sostanziale. Andando più nel dettaglio, in tabella 1.2 sono riportati i risultati relativi all’ottimizzazione della fermentazione per le vinacce, le sanse e i sottoprodotti derivanti dalla trasformazione di frutta e verdura.

Sottoprodotto	Microrganismi	Tempo	Temperatura
Vinacce	Lactiplantibacillus plantarum  Saccharomyces cerevisiae	24 ore	30 °C
Sanse e foglie di olivo	Lactiplantibacillus plantarum Yamadazima terventina	48 ore	30 °C
Sottoprodotti di frutta e verdura	mix1 Lactiplantibacillus plantarum  Saccharomyces cerevisiae mix2 Leuconostoc mesenteroides Hanseniaspora uvarum	24 ore	30 °C

Risultati Azione 4. Ottimizzazione processi di essiccazione (soggetti attuatori: FoodMicroTeam S.r.l.).

I risultati quantificabili e controllabili di tale azione prevedono:

-Individuazione della temperatura di essiccazione ideale per ciascun sottoprodotto

-Individuazione del tempo di essiccazione ideale per ciascun sottoprodotto.

Tali risultati sono stati raggiungibili e quantificabili mediante l’esecuzione di diverse prove di essiccazione a 3 livelli di temperatura (30, 60 e 90 °C) durante le quali sono stati effettuati dei prelievi per verificare come la scelta dei parametri di processo influenzi: il contenuto in antiossidanti; il quantitativo in microorganismi vivi. Un’essiccazione a 30 °C ha mostrato una problematica di contaminazione con microrganismi indesiderati, per cui è stata scartata. Per la maggior parte dei fermentati una essiccazione a 60 °C è risultata la più adatta in quanto permette di evitare problematiche di contaminazione ed ha un effetto meno impattante su alcuni composti bioattivi presenti nei vegetali come ad esempio la vitamina C o alcuni composti fenolici o alcuni enzimi. Una temperatura di 60 °C ha inoltre consentito il completarsi dell’essiccamento (umidità quindi non superiore al 12-14 %) in 24 ore per quasi tutti i prodotti considerati.

-Vinaccia: la temperatura ottimale è stata di 60° C per un tempo di 24 ore.

-Foglie d’olivo e Sansa: le condizioni di essiccazione ideali individuate sono state le stesse. Nello specifico temperatura ottimale è stata di 60 °C per un tempo di 24 ore.

-Sottoprodotti derivanti dalla trasformazione di frutta e verdura: la temperatura ottimale è stata tra i 60-90 °C per un tempo compreso tra le 24 e le 48 h a seconda della matrice fermentata.

Risultati Azione 5. Scale up di processo: fermentazione + essiccazione (soggetti attuatori: INSESTO ssa-Pratomagnomo-FoodMicroTeam S.r.l.). Tale azione è stata ripetuta nel corso del secondo anno di progetto su nuovi lotti di sottoprodotti per valutare la riproducibilità del dato ottenuto.

Per quanto riguarda l’azienda Insesto ssa lo scale up è avvenuto nei mesi di Febbraio–Aprile 2024 per il primo lotto e Ottobre-Novembre 2024 per il secondo lotto di vinaccia, e Marzo-Maggio 2024 per il primo lotto e Ottobre-Dicembre 2024 per il secondo lotto di sansa e foglie d’olivo. Per quanto riguarda la vinaccia la mix selezionata è stata Lactiplantibacillus plantarum e Saccharomyces cerevisiae. Le condizioni di fermentazione ottimali individuate sono state 30° C per 24 ore. Per quanto riguarda le condizioni di essiccazione la temperatura ottimale è stata tra i 60° C per un tempo di 24 ore. Per quanto riguarda le foglie d’olivo e sansa le condizioni di fermentazione ideali individuate sono state le stesse. Nello specifico la mix selezionata è stata Lactiplantibacillus plantarum e Yamadazima terventina. Le condizioni di fermentazione ottimali individuate sono 30 °C per 48 ore. Per quanto riguarda le condizioni di essiccazione la temperatura ottimale è stata tra i 60 °C per un tempo di 24 ore.

Per quanto riguarda l’azienda Pratomagnomo, lo scale up è avvenuto nei mesi di Giugno-Settembre 2024 per il primo lotto di sottoprodotti e nei mesi di Maggio-Settembre 2024 per il secondo lotto di sottoprodotti.  Per i sottoprodotti derivanti dalla lavorazione di frutta e verdura le due mix selezionate ed utilizzate per lo scale up sono state: mix1 Lactiplantibacillus plantarum e Saccharomyces cerevisiae e mix2 Leuconostoc mesenteroides e Hanseniaspora uvarum. Le condizioni di fermentazione ottimali individuate sono risultate essere 30 °C per 24 ore. Per quanto riguarda le condizioni di essiccazione la temperatura ottimale è stata tra i 60- 90 °C per un tempo compreso tra le 24 e le 48 h a seconda della matrice fermentata.

Il progetto ha portato alla produzione di 13 fermentati. Nello specifico: mirtilli, zucchine, peperoni, topinambur, zucche, albicocche, pere, carote, melagrane e scarti di pomodoro, vinaccia, sansa e foglie di olivo.

Risultati Azione 6. Analisi chimiche per la valutazione dell’attività antiossidante e microbiologica (soggetto attuatore FoodMicroTeam S.r.l.). Tale azione è stata ripetuta nel corso del secondo anno di progetto su nuovi lotti di sottoprodotti.

I 13 fermentati ottenuti sono stati analizzati. I risultati relativi alla caratterizzazione dei fermentati essiccati sono sintetizzati in tabella. I risultati relativi ai microrganismi si riferiscono invece a fine fermentazione pre-essiccamento.

 

	Mix utilizzata	pH	TTA (mL)	Zuccheri (g/Kg)	Acidi organici (g/Kg)	Microrganismi (UFC/g)	Attività antiossidante (%) DPPH
Vinacce	Lactiplantibacillus plantarum e Saccharomyces cerevisiae	3,46	14,5	30,0	0,6	Lieviti: 5,7 x 107 Batteri lattici: 1 x 108	86%
Sanse	Lactiplantibacillus plantarum e Yamadazima terventina	4,70	7,2	21,1	0,16	Lieviti: 1,1 x107 Batteri lattici: <10000	88%
Foglie di olivo	Lactiplantibacillus plantarum e Yamadazima terventina	4,84	6,5	5,4	0,12	Lieviti: 5,2 x106 Batteri lattici: <10000	89%
Mirtilli	Mix 1	3,04	>30	188,6	3,1	Lieviti: 1,5 x 107 Batteri lattici: 4,4 x 107	89%
Albicocche	Mix 2	3,28	10,50	10,99	0,67	Lieviti: 4,1 x 107 Batteri lattici: 9,5 x 107	78%
Pere	Mix 2	3,36	7,50	15	4,47	Lieviti: 3,7 x 107 Batteri lattici: 1,4 x 108	79%
Zucche	Mix 1	3,62	10,80	329	3,9	Lieviti: 2,8 x 107 Batteri lattici: 1,4 x 108	83%
Melagrane	Mix 1	3,33	22,50	1,43	0,42	Lieviti: 2,2 x 107 Batteri lattici: 4,5 x 107	88%
Zucchine	Mix 1	3,70	>30	8,4	9,09	Lieviti: 3,6 x 107 Batteri lattici: 4,8 x 108	80%
Peperoni	Mix 1	3,2	14,70	11,4	3,89	Lieviti: 1,6 x 107 Batteri lattici: 2,2 x 108	82%
Carote	Mix 2	3,6	30	3,86	0,64	Batteri lattici: 1,80 x 109	87%
Topinambur	Mix 2	3,7	29	2,69	0,82	Batteri lattici: 3,10 x 109	88%
Buccette di pomodoro	Mix 1	4,10	23,1	1,3	5,75	Lieviti: 5,2 x107 Batteri lattici: 2,1 x10 8	91%

 

In tutti i fermentati essiccati il pH è risultato inferiore a 4, con una TTA molto elevata, indice di una corretta attività fermentativa da parte dei batteri lattici. Il contenuto in composti antiossidanti, determinato mediante capacità antiossidante è risultato molto elevato in tutti i prodotti ottenuti.

Risultati AZIONE 7. Divulgazione dei risultati e diffusione dell’innovazione (soggetti attuatori: INSESTO ssa-Pratomagnomo-Fattoria Valmora-Mercato Coperto-FoodMicroTeam S.r.l.).

I risultati quantificabili e controllabili di tale azione sono stati:

1. a) Creazione di un sito web mirato alla divulgazione delle attività e risultati del progetto. Tale azione progettuale ha visto la collaborazione tra il capofila Insesto ssa e l’azienda Quantico srl, deputata alla creazione del sito web. Il capofila si è occupato di aggiornare il sito, mettendo in evidenza i principali obiettivi del progetto e sponsorizzando gli eventi di divulgazione in programma (sifermenta.it)
2. b) Preparazione di locandine per pubblicizzare gli eventi di divulgazione. Il capofila Insesto ssa, in collaborazione con i partner Fattoria Valmora e Rete del Mercato Coperto, si è occupato della progettazione delle locandine per pubblicizzare gli eventi di divulgazione. Tali locandine sono state inserite sul sito web del progetto e stampate per essere distribuite dai singoli partner all’interno del proprio canale di conoscenze. Le locandine sono state anche proiettate durante i vari eventi di divulgazione, al fine di pubblicizzare l’evento successivo in programma.
3. c) Stesura e produzione, in idoneo numero di copie, di brochure. Tali brochure, contenenti sinteticamente, alcuni dei risultati del progetto sono state progettate dal capofila Insesto ssa e consegnate durante gli ultimi due eventi di divulgazione presso Fattoria di Valmora e Rete del Mercato Coperto.
4. d) Preparazione di piccoli gadget da distribuire agli eventi di disseminazione contenenti i 13 fermentati ottenuti. I fermentati ottenuti (circa 150 g ciascuno) sono stati preparati in forma di piccoli gadget e distribuiti dal capofila Insesto ssa durante gli eventi di divulgazione su richiesta e a quelle aziende che, durante il progetto, avevano manifestato interesse nell’utilizzo dei fermentati nelle proprie formulazioni. Tra queste:

-Un’azienda di integratori alimentari interessata alla possibilità di utilizzare i fermentati essiccati (Baqta Fermented Superfoods srl www.baqta.com);

-Una bottega di prodotti tipici toscani, interessata all’utilizzo del prodotto da inserire in prodotti da forno e preparazioni tipiche toscane (La Bottega di Chiassaia);

-Un’azienda che produce confetture e frutta da spalmare e da bere interessata al riutilizzo degli scarti valorizzati attraverso fermentazione (Azienda Agricola Radici http://www.radici.info/);

-Una pizzeria situata a Follonica, la quale ha partecipato attivamente all’evento di divulgazione del 10 Ottobre presso Fattoria Valmora, inserendo i fermentati ottenuti durante il progetto all’interno di impasti per la preparazione di pizza e focaccia gourmet.

(La Taverna di Pulcinella https://www.latavernadipulcinella.it);

 

- Un pastificio situato a Gavorrano, il quale ha partecipato attivamente all’evento di divulgazione del 10 Ottobre presso Fattoria Valmora, inserendo i fermentati ottenuti durante il progetto all’interno di pasta fresa;

- La chef Simona Quirini del Canto del Maggiohttps (www.cantodelmaggio.com);

I risultati ottenuti dal progetto sono stati anche condivisi con il Dott. Edoardo Tacconi, Chinesiologo di base Consulente e divulgatore per Gensan S.r.l, Collaboratore scientifico presso INT-IRCCS “Fondazione G. Pascale”, Amministratore, Explorer Training S.r.l., affinchè quest’ultimo potesse dedicare una parte del proprio spazio social alla divulgazione dei risultati per raggiungere un’ampia platea virtuale.

1. e) Due workshops dedicati alla disseminazione presso la struttura ricettiva di Fattoria Valmora.

Il primo evento di divulgazione si è tenuto in data 24 Maggio 2024 alle ore 19. L’evento ha previsto il coinvolgimento di 48 persone. Durante la serata il capofila Insesto ssa, nella figura del suo IAP Diletta Balli, ha illustrato gli obiettivi del progetto, lasciando poi la parola ai singoli partner che hanno descritto ciascuno il proprio ruolo. Successivamente gli ospiti sono stati invitati ad una cena conviviale a base di bistecca e tipicità toscane. Questo momento è stata l’occasione per scambiarsi idee, dubbi e punti di vista. Il secondo evento di divulgazione si è tenuto in data 10 Ottobre 2024 e ha visto la partecipazione di circa 50 persone. In questa occasione il capofila Insesto ssa, nella figura del suo IAP Diletta Balli, ha riassunto i risultati principali del progetto, soffermandosi sui possibili impieghi delle polveri fermentate ottenute. I risultati scientifici sono stati illustrati da Manuel Venturi, presidente di Foodmicroteam. Gli ospiti sono stati poi invitati ad assaggiare il brunch nutraceutico preparato per l’occasione, in cui sono stati utilizzati alcuni dei prodotti fermentati ottenuti durante il progetto. Alla buona riuscita dell’evento hanno contribuito attivamente una pizzeria e un forno della zona che hanno preparato parte del menù proposto.

1. f) Due workshop zona Valdarno. Il primo evento si è svolto in data 12 Giugno 2024 e ha visto la partecipazione di 18 persone In questa occasione il capofila Insesto ssa, nella figura del suo IAP Diletta Balli, ha illustrato gli obiettivi del progetto, lasciando poi la parola ai singoli partner che hanno descritto ciascuno il proprio ruolo. Successivamente gli ospiti sono stati invitati ad un aperitivo conviviale a base tipicità toscane. Il secondo evento di divulgazione si è tenuto in data 19 Dicembre 2024 e ha visto la partecipazione di circa 20 persone. In questa occasione il capofila Insesto ssa, nella figura del suo IAP Diletta Balli, ha riassunto i risultati principali del progetto, soffermandosi sui possibili impieghi delle polveri fermentate ottenute. I risultati scientifici sono stati illustrati da Manuel Venturi, presidente di Foodmicroteam. Gli ospiti sono stati poi invitati ad assaggiare alcuni dei fermentati ottenuti preparati direttamente da una chef e un pastificio della zona.
2. g) Incontri dedicati alla disseminazione e divulgazione dei risultati. Il partner Pratomagnomo oltre ad occuparsi attivamente della raccolta dei sottoprodotti derivanti dalla lavorazione di frutta e verdura , è stato punto di riferimento per le aziende del Valdarno creando un canale di comunicazione tra produttori e partner del progetto. Quest’ultimo si è occupato, in collaborazione con il partner Rete del Mercato Coperto, dell’organizzazione dei due workshop in zona Valdarno.
3. h) Pubblicazioni scientifiche-poster-partecipazione a congressi internazionali. Il partner scientifico Foodmicroteam oltre ad occuparsi dell’ottimizzazione dei processi fermentativi e di essiccamento e delle analisi di natura chimico-microbiologica ha contribuito attivamente alla divulgazione dei risultati coinvolgendo studenti della scuola di agraria dell’Università di Firenze in particolare dei corsi di laurea in Tecnologie alimentari e Scienze e Tecnologie Alimentari, nell’attuazione di alcune delle fasi sperimentali del progetto. I risultati ottenuti sono stati inseriti sia in alcune lezioni e seminari, come esempi delle potenzialità della fermentazione, sia all’interno di una pubblicazione scientifica, redatta coinvolgendo attivamente tutti i partner del progetto. La pubblicazione dal titolo: Influence of Pepper and Blueberry Purees Fermented by an Autochthonous Microbial Consortium on the Aroma and Technological Properties of Bread è stata pubblicata sulla rivista internazionale Food and Bioprocess Technology.

 

Ricadute economiche e ambientali.

I risultati specifici ottenuti dalle aziende agricole partner del progetto hanno riguardato due aspetti principali:

- la riduzione degli scarti e di sottoprodotti da smaltire;

- l’ottenimento di nuovi prodotti ad alto valore aggiunto.

Tali scarti sono di seguito espressi in percentuale per ciascuna filiera presa in considerazione: 20-25% per la filiera olivicola; 20% per la filiera vitivinicola; 10-15% per la filiera ortofrutticola. La riduzione del quantitativo di scarti e di sottoprodotti delle filiere considerate ha consentito alle aziende di valorizzare il materiale organico che sarebbe dovuto altrimenti essere smaltito con relativi costi. Gli indicatori di riferimento utilizzati sono stati le percentuali di riduzione di scarto per le varie filiere. Considerando di non riuscire a recuperare la totalità degli scarti delle filiere prese in esame e che la fermentazione non comporta di per sé scarti di processo, la percentuale di riduzione degli scarti è risultata essere del 75%. Al fine del raggiungimento dell’obiettivo del progetto, quello di ottenere fermentati food grade da sottoprodotti agricoli, è stata reperita una quantità limitata ma significativa di scarto (circa 180 kg totali per entrambi gli anni di progetto). Di conseguenza in prospettiva, negli anni futuri potranno essere considerati tutti gli scarti relativi alle filiere prese in considerazione: per la filiera olivicola la riduzione in peso degli scarti è stimata in circa 400 kg per anno; per la filiera vitivinicola la riduzione in peso degli scarti è stimata in circa 250 kg per anno; per la filiera ortofrutticola la riduzione in peso degli scarti è stimata in circa 700 kg per anno.

Uno dei principali benefici economici riscontrati nel progetto consiste in un allargamento e una differenziazione del mercato di riferimento, e la possibilità di utilizzare i prodotti così ottenuti come ingredienti per altre produzioni aziendali. Durante il progetto i fermentati ottenuti sono stati consegnati alle aziende interessate al loro utilizzo, sottoforma di gadget (circa 150 g ciascuno) a titolo gratuito. In prospettiva, considerato la quantità di scarti annuale delle 2 aziende agricole coinvolte (circa 7000 kg), le rese dell’intero processo innovativo che vede l’impiego di fermentazione e di essiccazione (40 %) ed un congruo prezzo di mercato per i prodotti ottenuti, circa 10 Euro/kg, il ricavo atteso potrebbe essere potenzialmente di circa: 2800 kg x 10 € = 28000 € per anno.

Dal punto di vista delle ricadute ambientali, il progetto si contestualizza perfettamente nel modello di economia circolare andando a proporre il riutilizzo e la valorizzazione dei sottoprodotti agricoli attraverso l’applicazione combinata di fermentazione ed essiccazione come tecnologia innovativa. La fermentazione di per sé è un processo che non comporta scarti, di conseguenza il 100 % del prodotto sottoposto all’azione dei microorganismi produce il 100 % di prodotto fermentato con caratteristiche nutrizionali e nutraceutiche modificate e migliorate.