En el proyecto AIRPROT hemos trabajado con tecnologías como la clasificación por aire y estrategias de funcionalización para desarrollar ingredientes proteicos alternativos y fracciones de valor a partir de materias primas locales, insectos y subproductos. Nuestro objetivo ha sido contribuir a soluciones sostenibles que respondan a la creciente demanda de proteínas en la industria alimentaria. Te invitamos a leer el artículo completo para conocer los resultados y avances de este proyecto.
El incremento de la población mundial proyectado a superar los 9.000 millones de personas en 2050 traerá consigo una creciente demanda de alimentos y, por consiguiente, de proteínas. Este desafío global requiere del desarrollo de soluciones innovadoras que permitan satisfacer estas necesidades sin comprometer la sostenibilidad de la cadena alimentaria. Por ello, es esencial la investigación de técnicas y procesos respetuosos con el medio ambiente que permitan la producción de ingredientes de valor.
En esta línea, hemos trabajado en el proyecto AIRPROT englobado dentro de la Estrategia de Especialización Inteligente de la Generalitat Valenciana, en el que hemos abordado la aplicación de la tecnología de clasificación por aire y de estrategias de funcionalización para la obtención de ingredientes proteicos y de otras fracciones de valor a partir de materias primas locales, insectos y subproductos.
En este proyecto hemos investigado y desarrollado estrategias para la obtención de ingredientes proteicos alternativos mediante un sistema de fraccionamiento en seco, así como la obtención de otros ingredientes o fracciones de interés (almidones, fibras, etc.) y la aplicación de técnicas físicas, químicas y biológicas para su funcionalización.
Materias primas sostenibles y de proximidad: altramuz, algarroba, haba…
En este proyecto hemos trabajado con materias primas locales tales como:
- El altramuz y la algarroba: El altramuz es una fuente sostenible de proteínas vegetales cultivada principalmente en la región de la Comunitat Valenciana. La algarroba por su parte crece también en el Mediterráneo y su cultivo presenta una huella hídrica de carbono muy reducida.
- Hemos trabajado también con cereales como el arroz y leguminosas de diversa índole tales como el haba, el garbanzo y la lenteja roja, que son una fuente nutricional rica en proteína, fibra y minerales.
- Otra fuente alternativa de proteínas con la que hemos trabajado son los insectos, dado su alto rendimiento proteico y su bajo consumo de recursos naturales. Asimismo, con el objetivo de contribuir a la sostenibilidad y la economía circular del sector agroalimentario, se han empleado diferentes subproductos vegetales, como semillas de tomate o la okara, procedente de la producción de bebidas de soja.
Todas estas materias primas han permitido dar lugar a ingredientes naturales y funcionales mejorando la sostenibilidad en los procesos de producción.
Tecnología de clasificación por aire: eficiencia y sostenibilidad en la obtención de ingredientes
Previamente a su clasificación, las materias primas seleccionadas se han acondicionado con el objetivo de hacerlas más aptas para su fraccionamiento en seco. Para ello, se han aplicado operaciones tales como una molienda o un desgrasado mediante CO2 a presión.
La clasificación por aire de las materias primas ha permitido la separación física de ingredientes ricos en proteínas (fracción fina), de ingredientes ricos en almidones y otros compuestos como las fibras (fracción gruesa), en función del tamaño y de la densidad de sus partículas.
La técnica de fraccionamiento en seco es respetuosa con el medio ambiente y eficiente desde el punto de vista energético e hídrico. Este proceso además permite preservar la funcionalidad nativa de los componentes, lo cual resulta beneficioso en muchos productos alimentarios que se benefician de la compleja composición de diferentes proteínas (y de otros componentes).
Asimismo, en el marco del proyecto se ha trabajado en la aplicación de diferentes alternativas de funcionalización (físicas, químicas y biológicas) para mejorar las propiedades tecnofuncionales de los ingredientes.
Para poder evaluar el efecto de los procesos aplicados, los materiales de partida y las diferentes fracciones obtenidas han sido caracterizados mediante el análisis de parámetros fisicoquímicos y nutricionales tales como: distribución del tamaño de partículas, humedad, grasa, proteínas, hidratos de carbono, azúcares totales, fibra dietética, cenizas y contenido energético.
Estrategias para la funcionalización de ingredientes: mejorando las propiedades tecnofuncionales
Para la funcionalización de ingredientes, se ha trabajado en la aplicación de estrategias físicas, como la homogeneización a alta presión, tratamientos térmicos en seco a diferentes temperaturas, y operaciones de congelación y descongelación. Además, se han aplicado técnicas químicas como la glicación, y técnicas biológicas como la fermentación y la hidrólisis enzimática. Estas han permitido la modificación de las propiedades tecnofuncionales de ingredientes proteicos (concentrados o aislados) de origen vegetal como la canola, el haba, la soja, el arroz, el altramuz y la algarroba.
Así, se han evaluado las propiedades tecnofuncionales de estas materias primas antes y después de los diferentes tratamientos de estudio, analizándose parámetros tales como: desnaturalización proteica, solubilidad proteica, contenido proteico, capacidad de retención de agua y aceite, capacidad emulsionante, capacidad espumante y propiedades gelificantes, entre otras.
Los resultados obtenidos han demostrado que las técnicas físicas, químicas y biológicas empleadas generalmente mejoran la solubilidad de las proteínas vegetales y permiten modificar sus propiedades tecnofuncionales (aumentar su capacidad emulsionante, disminuir su capacidad espumante, etc.). Conseguir ingredientes proteicos versátiles y con propiedades de valor resulta de gran interés para su aplicación en diferentes aplicaciones de la industria alimentaria.
Desarrollo de productos: Smoothies proteicos y magdalenas de algarroba
Se han seleccionado diferentes fracciones obtenidas a través de la clasificación por aire para su incorporación en matrices alimentarias, las cuales han sido previamente funcionalizadas en base a los resultados observados de los trabajos previos de funcionalización.
Concretamente, se ha evaluado la incorporación en distintas proporciones de la fracción fina de okara y de la fracción fina de arroz en la elaboración de smoothies proteicos. También se han evaluado distintos porcentajes de incorporación de la fracción gruesa de algarroba en el desarrollo de magdalenas.
Los smoothies con un 5% de fracción fina de okara y de arroz, resultaron sensorialmente aceptables en términos de apariencia general, sabor, y consistencia. No obstante, porcentajes superiores (10%) aumentaron la consistencia del producto disminuyendo su aceptación.
Los resultados de la evaluación sensorial de las magdalenas mostraron que la incorporación de algarroba es viable hasta un 10% de sustitución, manteniendo características sensoriales aceptables en textura, color y sabor, percibiéndose en este último un sabor parecido al chocolate.
