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Científicos estudian la aplicación de especies nativas del Cerrado y la Amazonía en el mercado de proteínas alternativas. Conozca los proyectos.

5 de marzo 2022

Promovido por The Good Food Institute Brasil, el Programa Biomas comienza con estudios de siete especies nativas que pueden sustituir productos de origen animal

La diversidad de los biomas brasileños puede posicionar al país en el centro de la producción sostenible de materias primas para el sector de las proteínas alternativas. Con el crecimiento del mercado nacional de productos vegetales, 14 investigadores inician este año estudios sobre el uso de especies nativas que pueden servir de base para análogos de productos de origen animal. Se espera que las especies de la Amazonía y el Cerrado (babaçu, castaña de Brasil, cupuaçu, guaraná, baru, macaúba y pequi) sean una fuente de proteínas, pigmentos y fibras que integren otras matrices ya utilizadas en la industria. 

La investigación se lleva a cabo en el marco del Programa Biomas, creado por The Good Food Institute Brasil (GFI Brasil). Las especies se seleccionaron por su potencial económico y técnico. Más allá de buscar alternativas a las fuentes de proteína, el programa seleccionó investigaciones que consideran todo el ciclo económico de la producción del ingrediente, incluyendo el aprovechamiento de residuos que normalmente se desechan, la aplicación de tecnologías limpias y la promoción de las comunidades locales.

En esta edición del programa, se recibieron más de 80 propuestas de investigación de aproximadamente 34 instituciones en 14 estados brasileños. Esta cifra demuestra el progreso de la investigación brasileña en esta área. De estos, GFI Brasil seleccionó 14 proyectos de investigación. Los resultados de las investigaciones, que duraron un año, se divulgarán públicamente para facilitar la aplicación y el escalamiento de las tecnologías desarrolladas. 

La investigación contribuye a consolidar la tendencia de consumir proteínas alternativas a la carne, el pescado, los mariscos, la leche, los productos lácteos y los huevos en Brasil, cuya demanda crece cada año. El objetivo es identificar el potencial real para aplicar estos ingredientes en la industria, desarrollar el mercado nacional, valorizar las especies nativas y promover el uso sostenible de los recursos naturales, un camino que conduce a la conservación forestal. 

Además, los investigadores buscarán identificar las características de sabor, textura, experiencia de consumo, costo y nutrición de sus productos, con el objetivo de crear posibilidades reales de uso y consumo. «No hay nada mejor para aumentar el valor de un producto que ponerlo en nuestros platos y transformarlo en productos cotidianos. Ojalá los brasileños podamos aprovechar la riqueza que tenemos, a la que pocos tienen acceso», argumenta Cristiana Ambiel, Gerente de Ciencia y Tecnología de GFI Brasil.  

Según un estudio de GFI Brasil, el 84% de las empresas buscan más ingredientes nacionales. En la práctica, los resultados podrían ofrecer alternativas a las fuentes importadas para productos vegetales, como los guisantes, que, al igual que la soja, dominan la producción vegetal en Brasil. En el Cerrado, por ejemplo, se está estudiando la posibilidad de producir una hamburguesa hecha completamente de barú. En la Amazonia, las nueces de Brasil podrían ser una fuente de proteínas con mayor diversidad de aminoácidos que la de sus competidores extranjeros.

“Vemos cómo Brasil puede ser un referente mundial en proteínas alternativas. Impulsamos tendencias en proteínas. Podemos desarrollar alternativas nacionales más competitivas, llevarlas al extranjero y servir de modelo y referencia en el mercado”, añade Luciana Fontinelle, especialista en ciencia y tecnología de GFI Brasil.

Cristiana Ambiel también destaca que una mayor diversidad de ingredientes puede equilibrar la sostenibilidad de los productos vegetales. «GFI ya tiene este propósito de sostenibilidad, tanto que promueve los productos vegetales porque son más sostenibles que la producción animal. Pero logramos una sostenibilidad aún mayor cuando buscamos obtener ingredientes de nuestra biodiversidad, especialmente cuando buscamos aprovechar al máximo las especies nativas, agregando valor a partes infrautilizadas, como cáscaras, semillas y residuos de procesos».

En el contexto brasileño, desarrollar el sector de las proteínas alternativas implica generar más empleos mediante la diversificación de la matriz económica. También supone un paso hacia procesos económicamente viables para productos proteínicos alternativos innovadores, que pueden combinarse con los procesos actuales de producción de proteína animal para superar el reto de alimentar de forma sostenible a 10 2050 millones de personas para XNUMX.

Fabiana Queiroz, investigadora de la Universidad Federal de Lavras, una de las beneficiarias de la convocatoria, enfatiza que el Programa es esencial para el país y que también contribuye a la preservación de los biomas. "La preservación de estas frutas depende de que contemos con la tecnología de procesamiento necesaria para que sea interesante seguir produciéndolas y evitar la deforestación", recuerda.

En cualquier escenario, existe consenso entre los investigadores de que la investigación debe dejar un legado de viabilidad ambiental, técnica, económica y social para cada ingrediente, producto y proceso desarrollado.

Descubra algunas de las investigaciones aprobadas:

PEQUI

Fabiana Queiroz,  Universidad Federal de Lavras – MG

Tema de investigación: Obtención de ingredientes a partir de la extracción completa de la pulpa, almendra y cáscara del Pequi para su uso en productos de origen vegetal.

A pesar de estar presente en muchos estados de Brasil, el pequi, una fruta conocida como el "oro del cerrado", puede pasar desapercibido y su potencial podría no aprovecharse plenamente si no se recupera mediante la investigación. Esto es lo que señala la investigadora Fabiana Queiroz, profesora del departamento de ciencias de la alimentación de la Universidad Federal de Lavras. Ella propone extraer diferentes compuestos del pequi y utilizarlos para elaborar una hamburguesa vegetal. 

Considerado el producto estrella del bioma, el pequi es rico en nutrientes: su cáscara es fuente de fibra y su pulpa es rica en carotenoides, con un alto porcentaje de carbohidratos. En la almendra, la abundancia de aceite se acompaña de un complejo proteico, cuya harina desgrasada puede utilizarse en la elaboración de productos vegetales. 

El investigador estudiará estas propiedades tecnológicas y las evaluará para la fabricación de productos alimenticios. «El pequi ya se utiliza en cooperativas para conservas y harinas. Estamos explorando la posibilidad de su procesamiento a gran escala», explica Fabiana. Uno de los objetivos del equipo es también contribuir a la producción limpia, aprovechando la fruta en su totalidad y alcanzando una escala sin dañar el medio ambiente. 

“Este aprovechamiento máximo del potencial de la fruta de forma respetuosa con el medio ambiente es lo que la distingue”, afirma Fabiana. “No se trata de extraer por extraer. Se trata de aprovechar al máximo el producto. Es un proyecto con una aplicación muy directa. La idea es llevarlo a la mesa de todos a gran escala”. El reto, dice Fabiana, será superar el intenso y exótico olor y sabor del pequi. 

CUPUAÇU Y GUARANÁ

Luiza Helena Meller da Silva, Universidad Federal de Pará

Tema de investigación: Desarrollo de ingredientes a partir de residuos del procesamiento de cupuaçu y guaraná para su aplicación en productos de origen vegetal.

Pariente cercano del cacao, el cupuaçu es una fuente inagotable de energía: su árbol produce hasta 16 kg de fruta. El guaraná es una fruta que ha adquirido importancia cultural con el tiempo en varias regiones del país. Ambos se encuentran en la Amazonía y ya son conocidos en la gastronomía, pero su consumo plantea un desafío: la cantidad de residuos que se desechan. 

Generar valor agregado y reducir la producción de estos sobrantes se ha convertido en la prioridad de Luiza Meller da Silva, profesora titular de la Universidad Federal de Pará, que coordinará un estudio sobre los frutos con el objetivo de producir análogos de carne. 

“Cuando vimos una convocatoria que combinaba biodiversidad con el desarrollo de productos de origen vegetal, pensamos en aprovechar algún tipo de residuo que pudiera aprovecharse para desarrollar algún alimento que pudiera comercializarse”, comenta. 

En el caso del cupuaçu, el equipo de Luiza optó por trabajar con la cáscara, cuyas aplicaciones son menos nobles: la pulpa de la fruta ya es conocida y se explota comercialmente. El jarabe de guaraná, utilizado en diversos alimentos, también genera un residuo que se aprovechará. Uno de los objetivos es preparar las fibras de estos productos para su uso en productos vegetales.

El estudio utilizará tecnologías aplicables en pequeñas comunidades, sin necesidad de técnicas sofisticadas ni procesos agresivos. «El proyecto busca transmitir no solo el producto, sino también la capacitación para que las personas adquieran estos conocimientos básicos», afirma. En la propuesta exploratoria, el equipo buscará agregados menos evidentes en la industria. En el caso de la matriz del producto final, es posible utilizar yaca, por ejemplo, en lugar de garbanzos. «La idea es cerrar el ciclo y que las empresas productoras tengan esta alternativa, ya sea para desarrollarla en la propia industria o para transmitir el residuo», concluye la investigadora.

NUEZ DE BRASIL

Raúl Nunes Jr., Universidad Federal de Pará

Tema de investigación: Estudio y aplicación de la extracción supercrítica de nueces de Brasil en formulaciones proteicas de hamburguesas y nuggets vegetales

Presente en la región amazónica, la castaña de Brasil tiene motivos para ser considerada un tesoro nacional. Además de la versatilidad de su semilla, este producto amazónico es esencial para el sustento de las comunidades extractivas y se considera un elemento clave para el mantenimiento de la biodiversidad de la región. 

A partir de la nuez, el investigador de la UFPA pretende obtener diversos productos, como aceite y harina desgrasada con un perfil de ácidos grasos más insaturados y alta actividad antioxidante; extracto acuoso de harina desgrasada con mayor contenido de carbohidratos, compuestos bioactivos como polifenoles y mayor actividad antioxidante; y concentrado de proteína fibrosa en polvo de nueces de Brasil. Al finalizar la investigación, espera desarrollar una hamburguesa y un nugget vegetal con los ingredientes obtenidos mediante procesos de extracción supercrítica de las nueces de Brasil.

Una de las principales razones por las que se seleccionó el proyecto fue la aplicación de tecnología supercrítica, que utiliza dióxido de carbono (CO₂) como solvente para la obtención de los ingredientes. Esta tecnología es reconocida como una técnica 2 % ecológica y sostenible, y destaca en el panorama actual de la bioeconomía. Además, el proyecto beneficiará a las cooperativas extractivas locales mediante visitas técnicas y capacitación para el procesamiento de la castaña de Brasil.

MACAUBA

Acacio Antonio Ferreira Zielinski, Universidad Federal de Santa Catarina (UFSC)

Tema de investigación: Obtención de ingredientes a partir de subproductos de la extracción del aceite de Macaúba para su uso en productos de origen vegetal.

La palmera macauba está ampliamente distribuida en Brasil, pero se concentra principalmente en el Cerrado. Su fruto es importante para la industria, ya que constituye una base prometedora para la producción de biocombustibles. Sin embargo, al igual que otras frutas de la región, la extracción de sus subproductos perjudica la producción y la eliminación de residuos. "Mi perspectiva es aprovechar al máximo la materia prima", afirma Acácio Zielinski, del Departamento de Ingeniería Química e Ingeniería de Alimentos de la Universidad Federal de Santa Catarina. 

“En el caso de la macaúba, sabemos que una fracción de este residuo será proteína, la otra fracción será polisacárido. Una fracción será grasa, otra fenólica y otra carotenoide. Y la estaremos fraccionando”, explica el investigador, refiriéndose al proceso de biorrefinería, utilizado para “descomponer” la fruta en subproductos.

El proyecto utilizará un proceso hidrotermal, utilizando agua como solvente, para obtener ingredientes subutilizados de la macauba. Entre los ingredientes destacados por la investigación se encuentran compuestos bioactivos, polisacáridos, proteínas y pigmento amarillo, todos con el potencial de promover la producción de un análogo del empanizado de pollo. 

La investigación destacó la palma macaúba, especialmente por su potencial de uso y cultivo para pequeños productores. «Estamos acostumbrados a una economía lineal, donde recibimos el producto, lo usamos y lo desechamos», afirma Acácio. La investigación busca revertir este proceso, centrándose en una economía circular con reducción de residuos. 

BABASÚ

Nedio Jair Wurlitzer, Embrapa Fortaleza (CE)

Tema de investigación: Obtención de un ingrediente rico en fibra a partir de residuos de babasú para su uso en productos de origen vegetal.

Originario de la región amazónica, el coco babasú compite con la castaña de Brasil en importancia para el bioma, dada su importancia para las comunidades extractivas locales. La extracción de su nuez se realiza de forma artesanal e impulsa una actividad económica fundamental para el mantenimiento de los ingresos y la conservación del bosque. Ahora, el estudio liderado por Embrapa busca utilizar los residuos del babasú, normalmente infrautilizados, para brindar sostenibilidad al sistema y mejorar las condiciones de vida de los pequeños productores.

La experiencia de la unidad de Embrapa Fortaleza con el babasú ya se basaba en iniciativas para producir análogos de leche y queso. Tras observar los resultados iniciales de este estudio, los investigadores observaron condiciones de trabajo positivas con el residuo de la extracción del aceite de nuez de babasú. Se espera que pueda utilizarse en la producción de un ingrediente rico en fibra para elaborar análogos de carne. 

Además de las almendras, la cáscara se puede utilizar para producir carbón vegetal y harina. «Estas son diversas aplicaciones que ya utilizan las comunidades dispersas por la Amazonía», afirma Nedio. «No se trata de una producción concentrada, sino de una producción muy extendida, con mucho extractivismo». 

El residuo constituye aproximadamente el 40% de la almendra, explica Nedio. El objetivo, por lo tanto, es recuperarlo para obtener un ingrediente fibroso. El proyecto también busca identificar las condiciones de almacenamiento del producto, medir su digestibilidad y su comportamiento. 

BARU

Mariana EgeaInstituto Federal de Educación, Ciencia y Tecnología de Goiano (IFGoiano)

Tema de investigación: Obtención de ingredientes a partir de desechos de baru para su uso en productos de origen vegetal 

Presente en el Cerrado, el barú es una oleaginosa que, aunque poco conocida en comparación con las nueces de Brasil, se encuentra amenazada debido a la extracción depredadora de su madera. En el marco del Programa Biomas, la investigadora Mariana Egea, del IFGoiano, busca aprovechar diversas partes de la cadena de procesamiento de la fruta, incluso como una forma de preservar el bosque. 

Según la investigadora, es común consumir nueces de barú, que representan solo el 5% de la fruta. Casi el 95% de la materia prima se utiliza para alimento animal y fertilizantes. «La idea es aprovechar estos otros subproductos», explica Mariana. Al ser estacional, el aprovechamiento de los desechos puede, por ejemplo, ayudar a los productores a generar ingresos durante más tiempo durante el año y a sentirse conscientes de que trabajan por el bioma, explica la investigadora. 

El proyecto busca crear una hamburguesa que aproveche todas las propiedades del barú. Los elementos de la fruta se extraen y luego se reincorporan a una técnica de producción de hamburguesas que mejora, por ejemplo, su textura ideal. Uno de los residuos que rodea la almendra puede fermentarse para producir un hongo, la base de un pigmento rojo. Además de su potencial lipídico, la almendra puede contribuir a la producción de proteínas y fibras. «Lo que hacemos es separar los residuos, modificar su forma biológica y reincorporarlos», explica el investigador. 

Ana Paula Rebellato, Universidad Estadual de Campinas (UNICAMP)

Tema de investigación: Obtención de un ingrediente extruido con alto contenido proteico y rico en fibra a partir del subproducto de la extracción del aceite de almendras Baru para su aplicación en productos de origen vegetal.

El alto contenido de proteína y fibra del barú llamó la atención de la investigadora Ana Rebellato, de la Universidad Estatal de Campinas (Unicamp). En el estudio de su equipo, la diferencia radicará en el uso de la técnica de extrusión, un proceso mecánico, considerado limpio, que utiliza energía térmica. «La idea es lograr un producto extruido con alto contenido de proteína y fibra», explica la investigadora. El grupo pretende realizar pruebas con diferentes mezclas para evaluar las distintas proporciones de proteína y mezclar soja con residuos de barú. 

Este residuo se obtiene del aceite de barú. Su uso aporta valor al producto y contribuye a los ingresos de los pequeños productores. El resultado es una proteína texturizada que puede utilizarse para elaborar una hamburguesa, cuyas cualidades tecnológicas, microbiológicas y sensoriales serán evaluadas. 

Para ver todas las investigaciones aprobadas, visite Lista completa aquí. 

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