HUB sPATIALS3: ricerca, sviluppo e innovazione nell'ambito della nutrizione

L’idea in breve

Dalla produzione primaria degli alimenti alla trasformazione degli ingredienti, dal packaging alla sicurezza alimentare, passando per la validazione funzionale sull’uomo di prodotti nutrizionalmente innovativi, fino alla creazione di strumenti digitali per la fruibilità dei risultati ottenuti dalla ricerca.

Queste le principali linee di attività dell’hub Spatials3 che mette in campo un patrimonio di differenti competenze tecnico-scientifiche in ambito nutrizionale al servizio del settore agroalimentare e dei consumatori in un’ottica di miglioramento della qualità, salubrità, sicurezza e tracciabilità delle produzioni.

Il contesto

L’alimentazione ha un ruolo fondamentale per il benessere e la salute del cittadino e nella prevenzione di specifiche patologie legate agli squilibri dietetici. Il mercato agroalimentare, quindi, deve essere in grado di soddisfare le richieste e le aspettative del consumatore in materia di qualità, sicurezza e sostenibilità degli alimenti.

L’HUB sPATIALS3 affronta queste problematiche da più prospettive e secondo un approccio di filiera, con l’obiettivo di fornire soluzioni innovative che possano rispondere alle esigenze delle aziende e del cittadino.

Obbiettivi

Il progetto sPATIALS3 mira ad ottenere prodotti migliorati per le proprietà nutrizionali e funzionali; a fornire e implementare tecnologie di precisione per garantire la sicurezza, la tracciabilità e la qualità dei prodotti; a sviluppare smart e active-packaging ecosostenibili e innovativi per minimizzare e recuperare, ove possibile, gli sprechi e aumentare la conservabilità degli alimenti; a fornire al consumatore e alle aziende strumenti per la fruibilità dei risultati.

Il concetto principale dell’HUB sPATIALS3 è quello di mettere in campo idee che, tramutate in prodotti e servizi, vengano validate attraverso un percorso di ricerca, così da dare concretezza ad un effettivo processo di trasferimento tecnologico.

Nel progetto verranno sviluppati prodotti agroalimentari di migliore qualità con lo scopo di:

-        ottimizzare le proprietà nutrizionali e/o nutraceutiche attraverso un percorso di investigazione, caratterizzazione e selezione delle materie prime e l’applicazione di tecnologie innovative per la trasformazione, come ad esempio le fermentazioni;

-        validare l’attività funzionale con sistemi in vitro e modelli biologici in vivo (colture di cellule, sistemi murini) e attraverso sperimentazioni cliniche;

-        certificare la qualità, sicurezza e tracciabilità del prodotto mediante l’applicazione di tecnologie smart offerte in seno all’HUB;

-        ottimizzare il packaging, mediante lo sviluppo di materiali innovativi, ecologicamente sostenibili e in grado di prolungare la shelf life del prodotto;

-        fornire al consumatore e alle aziende strumenti per la fruibilità dei risultati del progetto.

Lo sviluppo di questi prodotti agroalimentari sarà finalizzato a rispondere:

-        in generale, alle esigenze nutrizionali di consumatori attenti al proprio benessere e salute;

-        in modo più specifico, alle esigenze nutrizionali di fasce deboli di consumatori, quali quelli affetti da patologie croniche (in particolare patologie respiratorie, quelle inficianti la funzione motoria, psicopatologie dell’età evolutiva) che li rendono più esposti a sviluppare alterazioni della funzionalità intestinale e della barriera immunitaria con conseguente comparsa di stipsi e disbiosi intestinale;

-        all’esigenza del consumatore di avere un prodotto sicuro, sostenibile, con un’elevata shlef life e corredato di un sistema di etichettatura in grado di fornire informazioni dettagliate sul prodotto stesso (ad es. identità biologica, informazioni nutrizionali, storytelling, ecc);

-        all’esigenza dell’azienda di disporre di strumenti efficaci per controllare e agevolare il trasporto del prodotto (logistica);

-        all’esigenza di disporre di imballaggi riutilizzabili, riciclabili o facilmente compostabili in modo da eliminare o minimizzare l’uso della plastica;

-        all’esigenza di fornire al consumatore strumenti motivazionali e di supporto per una corretta gestione della propria alimentazione e quindi del proprio stato di benessere.

Partner di progetto

sPATIALS3 è un HUB fortemente interdisciplinare e sinergico. Guidato dal Consiglio Nazionale delle Ricerche, conta la partecipazione di 12 Istituti appartenenti a 4 diversi Dipartimenti che interagiscono tra loro, mettendo a disposizione il proprio know-how per completarsi. Ad affiancare il mondo della ricerca ci sono 4 aziende lombarde del settore agro-alimentare che con le loro specificità coprono tutti gli aspetti della filiera (Corapack, Ecozinder, Flanat e Mirtilla).

Il partenariato vanta infine la collaborazione con 2 IRCCS e 2 Cliniche di rilevanza nazionale ognuna specializzata nell’assistenza a pazienti con patologie differenti in grado quindi di offrire un’ampia validazione della ricerca, e il supporto della Fondazione Cluster regionale Lombardo Tecnologie per gli Ambienti di Vita.

Attività

L’idea progettuale si sviluppa attraverso la realizzazione di diverse  attività che vanno dalla produzione primaria degli alimenti alla loro trasformazione, dal packaging alla tracciabilità e sicurezza alimentare, dalla validazione degli effetti funzionali sull’uomo dei nuovi prodotti creati e studiati ad hoc dall’hub, fino alla predisposizione di strumenti digitali in grado di offrire ai consumatori e alle aziende del settore agroalimentare soluzioni e applicazioni personalizzate sui bisogni specifici. 

I Work Package in cui si divide l’attività progettuale sono:

WP1.  Valorizzazione qualitativa delle produzioni primarie per la produzione di alimenti o prodotti ad azione nutraceutica: Il work package parte dall’individuazione e caratterizzazione delle materie prime vegetali di possibile interesse nutrizionale e nutraceutico. Dalla selezione dei migliori materiali si svilupperanno prodotti alimentari innovativi e, grazie all’utilizzo di una piattaforma di spettroscopia NMR in modalità “high-throughput”, si caratterizzerà il profilo metabolico delle molecole bioattive presenti in alimenti e matrici vegetali per un loro potenziale utilizzo nel settore della nutraceutica. I risultati così ottenuti avranno una grande rilevanza per future applicazioni in campo industriale.

WP2.  Relazione fra alimenti funzionali, microbiota intestinale, salute e benessere: È noto che i microorganismi che costituiscono il microbiota intestinale sono la chiave di molti fenomeni legati alla salute umana che comprendono aspetti immunologici, metabolici e neuro comportamentali. Il compito del WP2 è quello di testare due diverse tipologie di prodotti sviluppati nel WP1 per il loro effetto sul microbiota intestinale e sullo stato di salute e benessere di varie tipologie di pazienti accomunati da alterazioni della funzione intestinale e dello stato immunitario. Le conoscenze acquisite potranno poi essere trasferite anche ad una popolazione sana con abitudini alimentari che si discostano dal profilo dell’alimentazione mediterranea e/o con stili di vita sedentari e che sperimentano problematiche intestinali e alterazioni del microbioma tali da inficiare lo stato di salute generale.

WP3.  Qualità, Sicurezza, Diagnostica, Tracciabilità, Packaging: Il mercato del cibo presenta una filiera molto lunga che allontana il momento della produzione da quello del consumo. Per aumentare la fiducia del consumatore nei confronti del prodotto acquistato, è dunque necessario adottare strumenti di verifica dell’autenticità, della sicurezza e della qualità degli alimenti, nonché garantirne una maggior durata in condizioni di freschezza.  E’ in questo contesto che si colloca il WP3, dedicato da un lato alla diagnostica alimentare, attraverso l’utilizzo di piattaforme di analisi genetica, chimico-fisica e metabolica e dall’altro allo sviluppo di packaging innovativi capaci di prolungare lo stato di conservazione degli alimenti, mantenendone le caratteristiche nutrizionali e organolettiche ideali. Verranno realizzate delle etichette intelligenti (QRcode) in grado di registrare i dati relativi alle analisi diagnostiche condotte, alle caratteristiche del packaging e al profilo dell’azienda produttrice che saranno così subito disponibili per il consumatore. E verranno create nuove pellicole di packaging con una maggiore resistenza ai raggi UV e alla temperatura, una migliore permeabilità all’atmosfera e con efficaci proprietà antimicrobiche e antibatteriche.

WP4.  Sistema di supporto alle decisioni, ambienti virtuali, analisi ed integrazione dei dati:
A chiudere il cerchio di Spatials3 il WP4 che, a partire dagli output derivanti dagli altri WP, sviluppa applicazioni digitali e ambienti virtuali utili sia alle aziende produttrici del settore alimentare per ampliare il proprio mercato, che ai consumatori finali per migliorare la propria alimentazione. In particolare, verranno progettati e realizzati sistemi di supporto alle decisioni basati su tecnologie semantiche che promuovono un’efficace educazione alimentare, aiutando da un lato gli utenti a selezionare i cibi per loro più adatti e dall’altro fornendo alle imprese le specifiche per sviluppare nuovi prodotti che rispondano alle necessità di particolari consumatori. Inoltre grazie a tecnologie di realtà virtuale/aumentata, verranno creati ambienti in grado di offrire ai cittadini indicazioni sulla propria dieta, integrate a soluzioni per l’esercizio fisico al fine di favorire uno stile di vita più sano.

L’azienda/l’ente
La Fondazione Cluster regionale Lombardo delle Tecnologie per gli Ambienti di Vita (Cluster TAV) è una realtà caratterizzata da eccellenza scientifica e tecnologica che riunisce e supporta aziende, enti di ricerca, associazioni e IRCCS nel produrre innovazione tecnologica. Grazie alla multidisciplinarità e alla multiprofessionalità del partenariato ogni giorno affronta nuove sfide su diversi temi legati alle Tecnologie per gli Ambienti di Vita. Medicina personalizzata, Nutrizione, Turismo della Salute, Sport, Ambienti di Vita del futuro e Tecnologie per la continuità di cura sono solo alcuni dei temi che il Cluster affronta con l'obiettivo di promuovere una cultura dell'innovazione a livello nazionale e internazionale a sostegno della realizzazione di progetti di ricerca. Grazie ai propri tavoli di lavoro tematici, alla partecipazione in network regionali e internazionali e ai progetti di cui è partner, il Cluster favorisce la crescita dei propri partner e, si conferma anche quest'anno una realtà solida e all'avanguardia nel campo dell'innovazione tecnologica con un focus sulla persona ed i suoi bisogni in tutte le fasi di vita. “La persona al centro e la tecnologia a supporto” è uno dei valori che guidano le attività promosse dalla Fondazione TAV. Il segreto del suo successo è la capacità, sviluppata in anni di lavoro, di promuovere la creazione di un linguaggio comune che permette alla Fondazione di far dialogare tra loro mondo della ricerca, realtà aziendale e sfera cittadina per la creazione di prodotti e servizi di valore in grado di soddisfare i bisogni degli utenti.