Nuevas fuentes de proteína vegetal para el desarrollo de ingredientes sostenibles

Semillas de cáñamo, macroalgas o la lenteja de agua (lemna) son las fuentes de proteína vegetal en las que AINA está investigando para el desarrollo de nuevos ingredientes más sostenibles. Es una línea de I+D propia en la que colaboran las empresas Grupo Cooperativo Cajamar, Grupo Desarrollos Panaderos, Cafina y EPSA Aditivos Alimentarios. En este artículo profundizamos en nuestros avances.

Tal y como afirma Encarna Gómez, Responsable del Dpto. de Nuevos Productos de AINIA, en una entrevista con Iñaki Gabilondo en el programa “Cuando ya no esté”, “En el siglo XXI los tecnólogos pondrán el foco en una alimentación cualitativa, donde la prevención de la salud y la sostenibilidad serán clave.”

Necesidad de hacer frente a un aumento de proteína a nivel global

Actualmente, las fuentes vegetales dominan el suministro de proteínas (57%), a nivel mundial para el conjunto de alimentación humana y animal, seguida de la carne (18%), lácteos (10%), pescados y mariscos (6%) y otros productos de origen animal (9%) (FAO, 2010).

El incremento de la población mundial, estimada en un 34% en el 2050, provocará una mayor demanda de proteínas a nivel global. También estará impulsada por cambios socio-económicos, como el aumento de los ingresos, el aumento de la urbanización o el envejecimiento de la población. Teniendo en cuenta que mayoritariamente las proteínas proceden de productos de origen animal, esto supondrá un aumento en el consumo de productos cárnicos de un 40% en los próximos 20 años. Ello plantea la necesidad de asegurar la sostenibilidad en la gestión de este recurso mediante procesos más eficientes y la utilización de nuevas fuentes proteicas para el desarrollo de una economía más competitiva, sostenible e integradora.

Alimentos saludables, dietas veggies y para deportistas

Además, se ha de tener en cuenta que en los países occidentales, el auge en la demanda de proteínas vegetales no solo responde a cuestiones de sostenibilidad, sino que también está íntimamente ligada, por una parte a la necesidad concreta del consumidor actual por buscar alimentos más naturales y sobre todo, más saludables y en ciertos casos, libres de ciertos alérgenos; derivando todo ello en la adopción de nuevas dietas como la vegetariana, vegana o flexitariana; y por otra parte el creciente mercado de la alimentación específica para deportistas a través de alimentos proteicos que incrementen o regenerar la masa muscular en condiciones de esfuerzos físicos intensos.

Para afrontar dicha situación muchos están siendo los esfuerzos dirigidos a obtener y producir de forma más sostenible, proteínas de diferente origen: origen vegetal (patata, soja, arroz, guisante, colza, quinoa, altramuz y trigo), biotecnológico (algas y hongos), animal (insectos), y otras vías más incipientes como los cultivos celulares. Dichas investigaciones se muestran necesarias para abordar con éxito los retos de futuro de la Industria Alimentaria.

Proyecto ProALT: Nuevas fuentes de proteínas para el desarrollo de nuevos ingredientes

Un ejemplo de este tipo de investigaciones es el proyecto ProALT, el cual tiene investiga nuevas fuentes alternativas de proteínas (biomasas acuáticas: macroalgas y lemna y semilla de cáñamo) que, mediante su transformación y adecuación tecnológica, permitan desarrollar nuevos alimentos e ingredientes, garantizando así una cadena de suministro más sostenible, como alternativa a la proteína de origen animal.

Este proyecto es una I+D propia de AINIA que cuentan con apoyo de IVACE, cofinanciado por Fondos FEDER, en el que cooperan para su consecución y desarrollo Grupo Cooperativo Cajamar, Grupo Desarrollo, Cafina y EPSA Aditivos Alimentarios.

A partir de dichas fuentes y con el objetivo de optimizar la obtención de nuevos ingredientes proteicos, se propone la aplicación de procesos tanto de fraccionamiento como de funcionalización que contribuyan a mejorar las propiedades tecno-funcionales y nutricionales de los nuevos ingredientes proteicos.

El proyecto contempla asimismo evaluar la aplicabilidad de dichos ingredientes, no sólo mediante su incorporación en distintas matrices alimentarias de enriquecimiento, sino también desarrollando nuevas estructuras de alimentos recurriendo para ello a la tecnología de extrusión seca para la obtención de proteína texturizada (TVP).

El proyecto también contempla llevar a cabo una evaluación de la viabilidad legal, así como una evaluación del impacto medioambiente de la producción de los ingredientes proteicos a partir de las fuentes propuestas, validando de este modo la sostenibilidad de dichos procesos en toda la cadena de valor. En la figura siguiente se esquematiza dicho alcance:

Selección de fuentes alternativas de proteínas: lenteja de agua, semilla de cáñamo y macroalgas

AINIA en una primera fase del proyecto ProAlt  apuesta por las siguientes biomasas como fuentes de potencial interés para la obtención y mejora de ingredientes proteicos sostenibles: el Lemna (lenteja de agua), la semilla de cáñamo y las macroalgas. A continuación, se indican la argumentación de dicha elección:

Macroalgas como fuente de proteína de fácil cultivo y rápido crecimiento

Las algas marinas representan una parte considerable de la biomasa oceánica y su uso como alimento se remonta a 2700 AC en China. Esta práctica sigue siendo generalizada actualmente en países del este como China, Japón, Corea, etc. Sin embargo, en los países occidentales, el consumo humano es inusual debido a razones culturales y hábitos de consumo. En este sentido, el uso principal en estos países es como fuente de hidrocoloides y su posterior aplicación como espesantes y agentes gelificantes en la industria alimentaria. Además de su carácter natural, otro de los aspectos importantes relacionados con las algas es su fácil cultivo, su rápido crecimiento (para muchas de las especies) y la posibilidad de manipular la producción de algunos de los compuestos bioactivos mediante el control de las condiciones de cultivo.

A partir de dichas fuentes y con el objetivo de optimizar la obtención de nuevos ingredientes proteicos, se proponen distintos procesos tanto de fraccionamiento como de funcionalización, los cuales, pueden además contribuir a mejorar propiedades tecno-funcionales y nutricionales de dichos ingredientes. Para poder enfocar estos procesos tecnológicos en la producción de ingredientes proteicos es importante tener en cuenta las distintas etapas de transformación que puede experimentar una fuente de proteína para convertirse en un ingrediente proteico.

El proyecto ProAlt pretende poder ofrecer a la industria alimentaria nuevos conocimientos, metodologías, así como tecnologías innovadoras requeridas para el desarrollo de ingredientes proteicos con propiedades tecnológicas y nutricionales mejoradas a partir de fuentes de proteínas alternativas, así como para su incorporación en matrices alimentarias.

La consecución de dicho proyecto podrá suponer un valor añadido a los ingredientes y productos alimenticios, mejorando la competitividad de estos y la sostenibilidad para su desarrollo.

Semilla de cáñamo, una fuente valiosa de proteína vegetal

El Cannabis sativa L., es una planta considerada como una buena fuente de valiosa fibra de cáñamo.

La digestibilidad de la proteína de semilla de cáñamo se considera comparable o superior a algunos granos, nueces y leguminosas (especialmente tras el descascarado, aunque esto reduce el contenido de fibra) (House et al., 2010). Por lo tanto, las proteínas de cáñamo tienen un buen potencial para ser aplicadas como una fuente valiosa de proteínas.

Para el caso del cáñamo, AINIA contará en el proyecto con CAFINA (Cáñamo y Fibras Naturales S.L.), empresa dedicada y especializada en la explotación del cultivo integral de variedades certificadas de cáñamo.

Fraccionamiento de la lemma para su uso en alimentación animal y producción de biofertilizantes

La lenteja de agua, también llamada lemna, es una pequeña planta macrófita que crece libremente sobre la superficie de aguas estancadas o con poca corriente, especialmente en aguas ricas en nutrientes.

La lenteja de agua, especialmente del género Wolfia, ha sido tradicionalmente utilizada para consumo humano en ciertos países de Asia. Sin embargo, excluyendo dicho aprovechamiento doméstico, no existen muchas referencias de instalaciones que se dediquen a la producción de lemna para alimentación humana.

Por su composición, la lenteja de agua es un candidato de gran interés como nuevo alimento/ingrediente, ya que, entre otros componentes, contiene un porcentaje elevado de proteína (20%-35%), almidón (4%-10%) y lípidos (4%-7% de lípidos). Además, puede compararse a las de las harinas de leguminosas como las de guisante, garbanzo o altramuz. La producción de biomasa de lemna también puede optimizarse modificando la intensidad y del fotoperiodo de la iluminación.

AINIA se posiciona con ello a nivel nacional en la producción de dicha fuente y en la mejora de sus procesos, apostando por su viabilidad como fuente alternativa de proteínas, con vistas a una modificación de escenario legal a corto -medio plazo.

Si su empresa requiere formular o reformular un nuevo producto para así responder a las tendencias de consumo en cuanto alimentos saludables, contáctenos. En nuestra cultura está cooperar con empresas en el impulso de la innovación y la I+D aplicada. Para ello, contamos con un equipo multidisciplinar con amplia experiencia y preparación y tecnologías que son claves, como la extrusión, bioproducción, microencapsulación y líneas celulares.