Un gruppo di ricercatori ha sviluppato un inchiostro alimentare per stampa 3D basato sulla microalga Auxenochlorella protothecoides, progettato per ottenere sostituti del pesce con una consistenza paragonabile a quella del pesce reale, come salmone, sgombro e platessa. Lo studio analizza diverse concentrazioni di biomassa microalgale e mostra che una formulazione con circa 36% di microalghe consente di produrre strutture stampate con proprietà fisiche e sensoriali molto vicine alla texture di filetti di pesce convenzionali, individuando parametri di stampa ottimali in termini di diametro dell’ugello e densità di riempimento interno.
Composizione dell’inchiostro: proteine microalgali, struttura e controllo reologico
L’inchiostro si basa sulle caratteristiche reologiche della biomassa di Auxenochlorella protothecoides, in cui proteine e polisaccaridi contribuiscono alla formazione di una matrice capace di mantenere la forma durante e dopo l’estrusione. Attraverso test reologici mirati, i ricercatori identificano intervalli di viscosità, comportamento pseudoplastico e capacità di recupero strutturale che permettono di bilanciare stampabilità, stabilità dimensionale e percezione al morso, avvicinando la risposta meccanica della struttura stampata a quella del muscolo di pesce.
L’uso della microalga come ingrediente principale permette di fornire una fonte proteica concentrata, combinabile con altri componenti funzionali (ad esempio agenti gelificanti di origine vegetale come carragenina, alginato o metilcellulosa, ampiamente utilizzati in studi correlati sul pesce coltivato e sui prodotti ittici ibridi). La formulazione è pensata per integrarsi con strategie di “structured food” in cui la microalga fornisce sia valore nutrizionale (proteine, pigmenti, lipidi) sia contributo alla struttura e alla colorazione, elemento importante per imitare visivamente filetti di pesce come il salmone.
Ottimizzazione della texture: parametri di stampa e confronto con pesce reale
Lo studio dimostra che, mantenendo costante la composizione dell’inchiostro, la texture finale dipende fortemente da parametri di stampa come diametro dell’ugello, velocità di estrusione e densità di riempimento interno. Variando questi parametri, i ricercatori ottengono campioni con durezza, elasticità e masticabilità misurate strumentalmente molto simili a quelle di filetti di salmone, sgombro e platessa, validando l’approccio come via praticabile per produrre analoghi di pesce personalizzabili.
Altri lavori sulle fish analogs a base di alghe mostrano che proteine e polisaccaridi estratti da macroalghe come Gracilaria cornea possono essere utilizzati in combinazione con pigmenti microalgali (ad esempio astaxantina) per ottenere prototipi di filetto di salmone stampati in 3D con una struttura lamellare che imita il muscolo e il tessuto adiposo. Nel complesso, queste ricerche indicano che la stampa 3D consente di modulare anisotropia, pattern interni e distribuzione delle fasi (muscolo “rosso” e tessuto “bianco”) per replicare in maniera più fedele la percezione al morso tipica dei prodotti ittici.
Microalghe e biostampa di “seafood” coltivato: bioink ibridi e organolettica
Parallelamente, altri gruppi hanno sviluppato bioink ibridi per il pesce coltivato combinando matrici vegetali con microalghe e cellule di pesce. Un esempio è l’approccio basato su bioink a base di κ-carragenina, acido alginico e metilcellulosa (κ-CAM), progettati per supportare cellule di spigola, affiancati da un secondo inchiostro lipidico arricchito con microalghe e omega-3 (mFAT), estruso in co-stampa per creare prodotti ibridi con maggiore contenuto nutrizionale e profilo sensoriale “marino”.
Questi sistemi dimostrano che l’aggiunta di microalghe non solo migliora il profilo nutrizionale (acidi grassi, pigmenti, antiossidanti), ma può agire anche come sensory enhancer per odore e sapore tipici dei prodotti ittici, pur mantenendo una buona compatibilità con le cellule di pesce coltivate e una stampabilità adeguata. Nel contesto più ampio della microalgae-based 3D bioprinting, le microalghe vengono esplorate come elementi funzionali per conferire colore, nutrizione, fotosintesi o rilascio di ossigeno a costrutti stampati, ampliando le possibilità di progettare alimenti strutturati e tessuti ibridi.
Verso prodotti ittici alternativi sostenibili: ruolo delle microalghe
L’impiego di microalghe come base per inchiostri da stampa 3D destinati a prodotti ittici analoghi si inserisce nella ricerca di fonti proteiche sostenibili che riducano la pressione sulla pesca e sugli allevamenti intensivi. Le alghe, sia micro che macro, offrono un profilo aminoacidico di qualità, assenza di colesterolo, potenziale ridotto impatto ambientale e possibilità di coltivazione controllata, rendendole candidate interessanti per “seafood” alternativi, “ibridi” coltivati o totalmente plant-based.
Le ricerche su inchiostri a base di alghe mostrano inoltre la possibilità di modulare contenuto di omega-3, colore, sapore e struttura attraverso la scelta delle specie algali, dei sistemi di estrazione e dei parametri di stampa. In prospettiva, combinare microalghe, tecniche di stampa 3D e coltura cellulare ittica potrebbe portare a una nuova generazione di prodotti ittici su misura, con profili nutrizionali mirati e caratteristiche sensoriali vicine a quelle del pesce tradizionale, ma con catene di produzione più controllabili e potenzialmente meno impattanti sugli ecosistemi marini.
