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#Novedades de la industria
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Un nuevo proyecto de investigación explora el procesamiento de proteínas de insectos para soluciones alimentarias sostenibles
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Ante los retos que plantean el crecimiento demográfico mundial, el aumento de la presión medioambiental y los recursos naturales limitados, la ciencia y la industria buscan intensamente soluciones sostenibles para la alimentación de la humanidad. Una opción prometedora es el uso de fuentes alternativas de proteínas, como por ejemplo los insectos.
El proyecto «ProtinA» (título completo: «Aprovechamiento de fuentes alternativas de proteínas optimizadas para la alimentación mediante tecnologías de procesamiento innovadoras y sostenibles, tomando como ejemplo los grillos Acheta domesticus») aúna la experiencia del Instituto Leibniz de Ingeniería Agrícola y Bioeconomía (ATB) de Potsdam, del Instituto Alemán de Investigación Nutricional y de tres socios industriales, entre ellos la empresa membraPure GmbH.
Las proteínas son un componente esencial de una alimentación equilibrada y cumplen una gran variedad de funciones vitales en el cuerpo humano. Sirven como componentes básicos de las células, los tejidos y los músculos, contribuyen a la formación de enzimas y hormonas y refuerzan el sistema inmunológico. Dado que el cuerpo humano no puede producir por sí mismo cantidades suficientes de proteínas, es necesario un aporte continuo a través de la alimentación.
Tradicionalmente, las fuentes de proteínas incluyen productos de origen animal y vegetal, como la carne, el pescado y las legumbres. Sin embargo, ante el crecimiento demográfico, los recursos naturales limitados y el cambio climático, se están realizando cada vez más esfuerzos para identificar fuentes alternativas de proteínas. Estas alternativas tienen como objetivo hacer más sostenible el suministro de proteínas y, al mismo tiempo, reducir el impacto medioambiental de la ganadería a gran escala.
En este contexto, los insectos se consideran una opción prometedora. Requieren menos recursos, como pienso, tierra y agua, generan menos emisiones de CO₂ y, aun así, aportan proteínas de alta calidad y micronutrientes esenciales. Sin embargo, para su uso en la producción alimentaria es fundamental no solo garantizar unas condiciones de procesamiento higiénicas, sino también comprender plenamente su composición nutricional, en particular su perfil de aminoácidos y cómo este cambia durante el procesamiento.
Aquí es donde el proyecto de investigación ProtinA entra en acción de forma específica para desarrollar nuevas soluciones.
El objetivo del proyecto es analizar y optimizar diferentes procesos de transformación de fuentes de proteína alternativas utilizando los grillos como organismo modelo. En este contexto, reviste especial importancia la cuestión de cómo los procesos tecnológicos afectan a la calidad nutricional de los alimentos resultantes. Se pretende que los resultados no solo sean aprovechables desde el punto de vista científico, sino que también muestren posibilidades concretas de aplicación en la práctica.
Un elemento central del proyecto es el control preciso de los procesos de transformación. Se está investigando cómo afectan los distintos pasos del proceso a la estructura y la función de las proteínas. Los métodos de análisis óptico permiten visualizar estos cambios en tiempo real y controlarlos de forma específica.
«Un aspecto importante es la composición de aminoácidos. Para su determinación, estamos desarrollando un protocolo estandarizable para la preparación de muestras y la cuantificación», explica el Dr. Alexander Angersbach, investigador en membraPure GmbH. Un instrumento de análisis fundamental en este proyecto es el análisis de aminoácidos con un analizador de aminoácidos. Este sistema permite la determinación tanto cualitativa como cuantitativa de aminoácidos individuales.
El analizador de aminoácidos permite una detección fiable incluso en concentraciones muy bajas y no se ve afectado de manera significativa por matrices de muestras complejas. En comparación con otros métodos analíticos, como LC-MS/MS o HPLC, suele requerir una preparación de muestras menos laboriosa.
Se pueden analizar tanto aminoácidos libres como unidos. Los aminoácidos libres se determinan mediante derivatización poscolumna: tras la separación cromatográfica, un reactivo reacciona con los aminoácidos y forma derivados estables y coloreados. Los aminoácidos primarios generan compuestos violetas, mientras que los aminoácidos secundarios forman derivados amarillos. Estas señales se registran y se cuantifican en función de las áreas de los picos.
El análisis de aminoácidos es especialmente importante para los denominados «nuevos alimentos», entre los que se incluyen los productos a base de proteínas de insectos. Las autoridades reguladoras, como la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), exigen perfiles detallados de aminoácidos para evaluar la calidad de las proteínas. Si bien el análisis de aminoácidos no es obligatorio para la mayoría de los alimentos convencionales —en este caso solo es necesario indicar el contenido total de proteínas—, está cobrando cada vez más importancia debido al creciente mercado de las proteínas vegetales, las alternativas a la carne y los alimentos funcionales. En muchos casos, los perfiles detallados de aminoácidos también se utilizan con fines de marketing.
Organizaciones como la LUFA (Institutos de Ensayo e Investigación Agrícola) definen requisitos adicionales que evalúan tanto el contenido como la calidad de los aminoácidos en los alimentos. Durante la producción, es imprescindible garantizar la estabilidad y la disponibilidad de los aminoácidos, lo que a menudo requiere condiciones de procesamiento cuidadosamente controladas.
Los propios aminoácidos pueden ser compuestos sensibles. Pueden sufrir alteraciones químicas tanto durante los procesos biológicos como en la preparación de las muestras, por ejemplo, por oxidación. En algunos casos, el aminoácido original ya no es detectable, ya que se ha transformado en otro compuesto, como por ejemplo la glutamina, que se transforma en ácido glutámico.
Las estrategias de procesamiento desarrolladas en el proyecto deben diseñarse de tal manera que se conserve, en la medida de lo posible, la biodisponibilidad de las proteínas, es decir, su capacidad de ser aprovechadas por el cuerpo humano. Esto se comprueba tanto en el tubo de ensayo (in vitro) como en modelos biológicos (in vivo), con el fin de obtener una comprensión integral de las relaciones entre el procesamiento y el efecto nutricional.
Además, el control específico de cada uno de los pasos permite evitar que los alimentos se procesen en exceso de forma innecesaria. Esto no solo protege la calidad del producto, sino que también contribuye a la conservación de los recursos y, por tanto, a la sostenibilidad ecológica.
«Nuestro enfoque de investigación abarca desde las materias primas animales alternativas, pasando por las distintas etapas del proceso, hasta la evaluación nutricional del producto final», afirma el Dr. Ing. habil. Oliver Schlüter, director del área de programa «Alimentos saludables» del ATB. «Al principio nos centramos en sistemas alimentarios líquidos ricos en proteínas; más adelante se incluirán también las formas de productos secos».
Los responsables del proyecto confían en que los conocimientos adquiridos en el marco de ProtinA puedan aplicarse en el futuro a otras fuentes de proteínas alternativas, así como a diversas clases de productos. De este modo, a largo plazo podrían surgir alimentos innovadores, ricos en nutrientes y sostenibles que también sean bien acogidos por los consumidores.
El proyecto de investigación está financiado por el Ministerio Federal de Alimentación y Agricultura (BMEL) en el marco del programa de fomento de la innovación (número de referencia: 281A809B21) y cuenta con el apoyo de la Oficina Federal de Agricultura y Alimentación (BLE).
