La tecnología de fermentación

Fermentación

Una tecnología emergente en el escenario de proteínas alternativas es la fermentación. La técnica ya se usa desde hace cientos de años y se ha utilizado para conservar los alimentos y mejorar su valor nutricional. En los últimos años, surgieron diversas iniciativas de aplicación en la producción de análogos de productos animales, haciendo de la fermentación uno de los tres pilares de la industria de proteínas alternativas debido a su gran potencial de aplicación en diversos tipos de productos.

¿Qué es la fermentación?

La fermentación en el contexto de la industria de proteínas alternativas implica el cultivo de microorganismos con el fin de procesar un alimento o ingrediente, obtener más del propio microorganismo como fuente primaria de proteína (biomasa) u obtener ingredientes específicos como aromatizantes, enzimas, proteínas y grasas, para incorporarlos en productos elaborados con plantas o carne cultivada. Los agentes de fermentación son microorganismos ampliamente distribuidos en la naturaleza, como bacterias, hongos y algas.

Procesos de fermentación

Hay tres formas básicas de conducir un proceso de fermentación: en estado sólido, en superficie de medio líquido y sumergida. Cualquiera de estos procesos permite la obtención tanto de biomasa como de proteínas.

La fermentación en estado sólido emplea un sustrato sólido que luego es humidificado por una película líquida. El proceso se originó en las formas tradicionales de fermentación, usadas por ejemplo en la producción de pan, quesos curados y tempeh. Con base en esos usos tradicionales, el proceso se ha mejorado para muchas otras aplicaciones, lo que permite mejoras en el producto final, como el enriquecimiento nutricional y un mayor control de la pureza de los insumos nutricionales.

El proceso de fermentación en medio líquido se basa en el crecimiento característico de los hongos filamentosos que, cuando se cultivan en un caldo nutritivo estático, forman una capa de biomasa micelial en la superficie del líquido, denominada biomasa. Este proceso se puede usar para la producción de biomasa, así como de enzimas y otras proteínas, carbohidratos, lípidos, aminoácidos, vitaminas y cualquier otro producto del metabolismo de hongos. La biomasa puede consumirse directamente como ingrediente alimentario o las proteínas pueden extraerse y purificarse.

Fermentación Tradicional

Es el tipo de fermentación en el que se añaden microorganismos vivos a una matriz proteica de origen vegetal o animal, con el fin de, mediante su multiplicación y la producción de compuestos de metabolismo, desarrollar características sensoriales más atractivas o mejorar el valor nutricional y la biodisponibilidad de las proteínas.

Fermentación de Biomasa

Es el proceso en el que se añaden microorganismos vivos a un sustrato nutritivo natural o a un medio de cultivo formulado, con el fin de promover la multiplicación de células microbianas y, a continuación, utilizar el propio microorganismo (es decir, la biomasa celular) como fuente de proteínas. La producción de biomasa tiene importantes ventajas sobre otras fuentes de proteínas: se produce en poco tiempo, requiere poco espacio y no se ve afectada por las condiciones climáticas. Además, los microorganismos pueden multiplicarse usando varias fuentes de carbono.

Fermentación de Precisión

Este proceso utiliza el material genético que codifica una determinada proteína en una planta o animal (donante) y se inserta en un microorganismo (huésped) de crecimiento rápido y eficiente, que entonces se cultiva por fermentación para formar la proteína deseada en grandes cantidades. A continuación, esta puede ser separada de las células hospederas y purificada, resultando en una molécula idéntica a la producida en la planta o animal, con las mismas características sensoriales y funcionales que la original en los alimentos a los que se incorpora. La fermentación de precisión, además de utilizarse para la producción de proteínas, también se aprovecha en la producción de importantes ingredientes para la industria plant-based, como aromatizantes, grasas, vitaminas, pigmentos, entre otros.

Profundice su conocimiento en la ciencia de las proteínas obtenidas por fermentación

En alianza con el Instituto de Tecnología Alimentaria (Ital), GFI Brasil aborda en este número la tecnología de fermentación para obtener ingredientes y productos proteicos. Se destacan las principales características técnicas de los procesos fermentativos que abarcan la fermentación tradicional, la fermentación para la producción de biomasa y la fermentación de precisión, aplicadas a las proteínas alternativas. Por medio de una revisión bibliográfica de artículos internacionales publicados en los últimos años, se centra en métodos de procesos fermentativos, microorganismos usados y parámetros operativos relacionados con esta tecnología.

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