La fermentazione di precisione promette di offrire ingredienti di nuova generazione, come grassi e proteine capaci di conferire ai prodotti vegetali gusto e consistenza tipici di carne e latticini.

Sebbene il suo impiego nello sviluppo di proteine alternative sia relativamente recente, nelle nostre cucine molti ingredienti ottenuti tramite fermentazione di precisione sono presenti da decenni.

È altamente probabile, infatti, che negli ultimi giorni abbiate consumato qualcosa prodotto proprio grazie a questo processo.

Una breve storia della fermentazione

Da migliaia di anni l’umanità sfrutta il potere dei microrganismi. La fermentazione, pilastro di molte tradizioni alimentari nel mondo, compresa quella italiana, si basa sulla capacità dei microbi di trasformare zuccheri come il glucosio in altre molecole, migliorando gusto, valore nutrizionale, proprietà funzionali e conservazione degli alimenti. È grazie a questo processo che possiamo gustare birra, yogurt, vino e formaggi

Nel XIX secolo il microbiologo francese Louis Pasteur contribuì a chiarire i meccanismi biologici alla base della produzione di vino e birra, rendendo questi processi più efficienti e aprendo la strada a importanti progressi scientifici e medici.

La fermentazione di precisione si fonda su questa conoscenza consolidata. Sfrutta la naturale capacità di microrganismi come lieviti e funghi di produrre ingredienti utili. In alcuni casi, gli scienziati forniscono istruzioni genetiche sotto forma di DNA che consentono di produrre proteine o altri composti specifici, in modo simile a quanto avviene quando il lievito trasforma gli zuccheri in alcol durante la produzione della birra.

Anni ‘10: un processo più efficiente per produrre acido citrico

Sebbene il termine “fermentazione di precisione” sia stato coniato solo di recente, l’uso di questa tecnologia risale agli inizi del XX secolo. Uno degli esempi più antichi è l’acido citrico, ampiamente utilizzato come conservante e aromatizzante e per migliorare la consistenza di prodotti come marmellate e prodotti da forno.

Dal 1919 l’acido citrico viene prodotto tramite fermentazione, utilizzando un fungo che si nutre di zuccheri derivati dal mais e dalla melassa. In precedenza veniva estratto dal succo di limone mediante un processo che richiedeva grandi quantità di frutta, con rese limitate.

Anni ‘70: migliorare la produzione di insulina

Una delle prime applicazioni della fermentazione di precisione non riguardò il settore alimentare, bensì la produzione di insulina. 

Inizialmente, questo farmaco salvavita per le persone con diabete veniva estratto dal pancreas dei cani e, successivamente, da quello di bovini e suini. Tuttavia, l’insulina di origine animale differiva da quella umana per struttura aminoacidica, rendendo il trattamento meno efficace e talvolta causando reazioni allergiche o infiammazioni. Inoltre, la produzione era costosa e l’offerta non riusciva a soddisfare la crescente domanda.

Negli anni Settanta, grazie ai progressi nella fermentazione, i ricercatori riuscirono a utilizzare il batterio E. coli per produrre insulina umana in modo molto più efficiente. Dal 1982, anno della prima commercializzazione, la tecnologia è stata ulteriormente perfezionata per adattarsi alle esigenze dei singoli pazienti.

Anni 90’: un ingrediente più accessibile per i produttori di formaggio

La conoscenza dei microrganismi fu applicata anche a un problema che interessava direttamente l’industria alimentare: la disponibilità di caglio.

Il caglio, che consente al latte di coagulare, formando la cagliata, veniva tradizionalmente ottenuto dallo stomaco di vitelli, agnelli e capretti grazie all’enzima chimosina. Negli anni Settanta la domanda di formaggio superò l’offerta di caglio animale, facendo aumentare significativamente i prezzi.

Gli scienziati isolarono il gene responsabile della produzione di chimosina e lo inserirono in un microrganismo, consentendo così la produzione su larga scala mediante fermentazione.

Nel 1990, riferendosi all’approvazione dell’enzima dalla Food and Drug Administration statunitense, il Los Angeles Times riportava che l’industria lattiero-casearia (che spendeva circa 100 milioni di dollari all’anno per il caglio) accolse favorevolmente questa alternativa, sottolineando che il caglio tradizionale fosse di purezza incerta e sempre più costoso.

Oggi, sebbene alcuni produttori utilizzino ancora caglio animale, circa l’80% del formaggio consumato nel mondo impiega caglio ottenuto tramite fermentazione. Restano esclusi determinati prodotti che, da disciplinare di produzione, devono utilizzare caglio animale, come alcuni formaggi DOP italiani.

Vitamine e altri ingredienti alimentari

Oltre all’acido citrico e al caglio, la fermentazione di precisione è ampiamente utilizzata per produrre vitamine essenziali come la B2 (riboflavina) e la B12, spesso sotto forma di integratori, mentre la vitamina C viene prodotta tramite fermentazione da decenni.

Viene inoltre impiegata per produrre enzimi fondamentali nella trasformazione alimentare, dagli ingredienti che favoriscono la stagionatura del formaggio a quelli che migliorano la digeribilità dei cereali o rallentano la formazione di muffe nel pane.

Questo processo consente di produrre ingredienti complessi con elevati standard di purezza e uniformità, spesso difficili da ottenere mediante reazioni chimiche tradizionali. Inoltre, rispetto a processi industriali basati su fonti fossili, rappresenta un approccio bio-based potenzialmente più sostenibile.

Fermentazione di precisione e prodotti senza ingredienti di origine animale

I benefici sono particolarmente evidenti nello sviluppo delle proteine alternative.

Anche piccole quantità di ingredienti ottenuti tramite fermentazione di precisione possono migliorare in modo significativo il gusto e la consistenza dei prodotti finali, conferendo ai prodotti vegetali il sapore della carne, le proprietà leganti dell’uovo o la filatura tipica del formaggio.

La tecnologia può inoltre essere utilizzata per produrre fattori di crescita a costi più accessibili, un elemento cruciale per la carne coltivata e per la sua futura scalabilità.

Perché ne abbiamo bisogno?

Le recenti crisi globali e gli eventi climatici estremi hanno evidenziato la fragilità delle catene di approvvigionamento.

Nel Regno Unito, lo scorso anno sono stati abbattuti 1,8 milioni di volatili a causa dell’influenza aviaria, mentre in Germania oltre 400.000. Solo nei primi mesi del 2026, sono stati registrati oltre 43 focolai nel Nord Italia. Queste epidemie, che si diffondono rapidamente negli allevamenti intensivi,  hanno contribuito a carenze di uova e aumenti dei prezzi. La produzione di proteine dell’uovo tramite fermentazione di precisione potrebbe aiutare a garantire forniture più stabili in questi periodi di criticità, diversificando l’approvvigionamento.

Con la domanda globale di proteine destinata a raddoppiare entro il 2050, è urgente sviluppare soluzioni in grado di fornire gli alimenti che le persone richiedono con una frazione delle emissioni associate alla zootecnia intensiva e in maniera stabile, efficiente e sicura.

Benefici per clima, nutrizione e biodiversità

Una valutazione ambientale della proteina del latte prodotta tramite fermentazione dall’azienda francese Verley ha rilevato il 72% in meno di emissioni, l’81% in meno di utilizzo di acqua e il 99% in meno di suolo rispetto al latte vaccino.

Le proteine alternative, compresi gli ingredienti ottenuti tramite fermentazione di precisione, potrebbero inoltre consentire di riconvertire fino al 21% dei terreni agricoli europei oggi destinati alla produzione zootecnica per rafforzare la produzione alimentare interna.

Accanto ai benefici climatici, vi sono anche vantaggi nutrizionali. La tecnologia viene utilizzata per sviluppare nuove fonti di omega-3, utili sia come integratori sia per migliorare il profilo nutrizionale dei prodotti ittici vegetali, in un contesto in cui molti consumatori non assumono quantità sufficienti di questi micronutrienti e gli stock ittici globali non sono in grado di soddisfare la domanda.

Alcune startup stanno inoltre sviluppando alternative sostenibili all’olio di palma, la cui produzione è associata a deforestazione e perdita di biodiversità.

Nel Regno Unito, il professor Chris Chuck ha co-fondato Clean Food Group per produrre olio di palma tramite fermentazione di precisione, avviando una collaborazione con un’azienda di panificazione che fornisce eccedenze di pane come materia prima per il processo fermentativo, dimostrando il potenziale di questa tecnologia nel contribuire all’economia circolare e alla riduzione degli sprechi alimentari. Altri progetti stanno esplorando applicazioni per il cacao, il caffè e persino per materiali come il cotone.

Quale futuro per la fermentazione di precisione?

La principale sfida resta la produzione su larga scala. In Europa mancano ancora impianti di grandi dimensioni in grado di rendere queste soluzioni pienamente competitive dal punto di vista economico. Sono necessari investimenti pubblici e privati per potenziare le infrastrutture e migliorare l’efficienza dei processi.

Un’area cruciale riguarda l’ottimizzazione delle materie prime utilizzate per alimentare la fermentazione, in particolare gli zuccheri che i microrganismi trasformano in proteine, aprendo alla possibilità di utilizzare sottoprodotti agricoli oggi inutilizzati.

Per arrivare ai consumatori europei, i nuovi alimenti prodotti tramite fermentazione di precisione devono ottenere l’approvazione regolatoria. Una regolamentazione solida è fondamentale per garantire la fiducia dei consumatori, ma è altrettanto importante che le procedure siano trasparenti, che vi sia dialogo tra autorità e imprese e che le linee guida siano chiare per il settore.

La fermentazione di precisione è già presente nelle nostre cucine da decenni. Con gli investimenti e il supporto adeguati, può contribuire in modo concreto ad affrontare le sfide alimentari, ambientali ed economiche dei prossimi anni.

Author

Stella Child Research and Grants Manager

Stella works to help the sustainable proteins research community across Europe secure grant funding for open-access research.