Tecnologías alimentarias: desarrollos emergentes para la transformación

En el marco de la Jornada online “Alimentos: Nuevos escenarios en Tendencias, tecnología, nutrición, pérdidas y desperdicios”, organizada por Tecno Fidta Conecta y Red Alimentaria, tuvo lugar un bloque especial destinado a Tecnologías alimentarias emergentes, aplicadas en el desarrollo, transformación o preservación de alimentos. Su moderador fue el Dr. Sergio Vaudagna, Director del Instituto Tecnología de Alimentos, CIA, INTA.

Durante su participación, explicó que las tecnologías exponenciales son aquellas cuyo crecimiento y nuevas aplicaciones siguen un curso exponencial. Esto se debe fundamentalmente a la reducción de los costos y de la complejidad. Muchas son disruptivas porque van a lograr cambiar el modelo de los negocios. En alimentos y bebidas, las que más se aplican son:

• Nanotecnología
• Biotecnología
• Alimentos cultivados in vitro
• Impresión de alimentos en 3D

Específicamente dentro de este grupo se refirió a nanotecnología y biotecnología. La nanociencia y nanotecnología manipulan los materiales a escala atómica, molecular y macromolecular, donde ocurren fenómenos únicos que permiten aplicaciones novedosas:

• Mejora de propiedades de barrera a gases y vapor de agua
• Utilización en envases con propiedades antimicrobianas
• Análisis de calidad e inocuidad
• Protección de compuestos bioactivos a la oxidación
• Liberación controlada de nutrientes / bioactivos nanoencapsulados
• Delivery de flavors nanoencapsulados

El desarrollo de la nanotecnología en Latinoamérica es incipiente. El país de mayor producción científica y patentes es Brasil, seguido por México y Argentina. En Argentina las aplicaciones de nanotecnología en el sector de alimentos se encuentran en etapa de tecnología emergente y/o prototipo funcional.

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Tecnologías alimentarias avanzadas: biotecnología en el sector A&B

¿Cuáles son sus ventajas y aplicaciones?

• Desarrollo e incorporación de microorganismos con características diferenciales en procesos fermentativos.
• Obtención de enzimas y otros compuestos a partir de microorganismos o plantas genéticamente modificados.
• Aplicación de técnicas moleculares para análisis de microorganismos patógenos, detección de fraudes en alimentos, trazabilidad molecular.
• Desarrollo de la quimosina recombinante, que reemplaza a la versión natural obtenida del estómago de terneros y que se obtiene a partir de los hongos Kluyveromyces lactis y Aspergillus niger, los cuales fueron modificados genéticamente con genes de origen vacuno.
• Alfa amilasa recombinante: obtenida a partir de Bacillus subtilis, que interviene en la degradación del almidón para la producción de jarabes.
• Pectinasas recombinantes: obtenidas mediante Aspergillus oryzae, para la clarificación de jugos concentrados.
• Quimosina SPC obtenida de semillas de la planta de cártamo modificada.

Nuevas tecnologías de procesamiento

Las nuevas tecnologías de procesamiento (novel technologies), son de naturaleza térmica y no térmica, por lo tanto permiten asegurar la inocuidad y extender la vida útil de los alimentos, minimizando el efecto del proceso sobre la calidad nutricional y sensorial. Las ventajas son: reducción del tiempo de proceso y del consumo de energía, tecnologías más limpias, aplicaciones en desarrollos de productos y optimización de procesos convencionales.

Tecnologías térmicas

• Sistema de cocción-pasteurización sous vide o bajo vacío. En este caso la tecnología se basa en la transferencia de calor convencional.
• Calentamiento infrarrojo
• Radiofrecuencia
• Microondas
• Calentamiento óhmico

En las últimas cuatro el calor se genera internamente debido a diferentes mecanismos.

Tecnologías no térmicas

• Altas presiones hidrostáticas
• Homogeneización por ultra alta presión
• Campo eléctrico pulsado
• Irradiación
• Radiación ultravioleta
• Pulsos lumínicos de alta intensidad
• Ultrasonido
• Plasma a presión atmosférica
• Tratamiento con ozono
• Agua electroactivada
• Tecnologías de fluidos presurizados
• Tecnologías de membrana
• Envases activos e inteligentes
• Biopreservación

En Argentina las industrias que mayores insumos biotecnológicos han incorporado son la láctea, cárnica, la de producción de bebidas, productos fruti-hortícolas y frutos de mar.

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Tecnologías alimentarias exponenciales: carne cultivada

Al finalizar la exposición del Dr. Vaudagna, la Ing. Sofía Giampaoli, Fundadora y CEO de Granja Celular (Cell Farm), la primera startup de carne celular de América Latina, disertó sobre el estado de situación de la carne celular a nivel mundial.

“La carne celular se plantea como parte de la solución a problemas que nos estamos enfrentando hoy como especie. Si podemos producir proteínas de calidad de una manera más eficiente y satisfacer esa demanda creciente, ¿por qué no investigar y trabajar en la misma?”, expresó Giampaoli.

“El 14% de los gases de efecto invernadero es causado por la ganadería industrializada. A pesar de esto, se proyecta un aumento del 70% en la demanda de carne hacia el 2050, liderado por una mayor urbanización y un mayor poder adquisitivo, especialmente en Asia”, enfatizó.

La carne celular es una tecnología que se plantea como parte de una solución sustentable. Tiene la potencialidad de reducir en al menos un 20% los gases de efecto invernadero. Hoy no se produce de manera industrial por un tema de costo y escala, por lo cual necesita ser impulsada desde lo tecnológico, con una mayor inversión, y desde lo legal.

Con la carne celular se busca producir carne de manera más eficiente o proteínas animales de alta calidad. El proceso consiste en obtener células del animal a partir de una biopsia mínimamente invasiva con anestesia local. Luego, alimentar esta célula fuera del animal para que prolifere y, una vez obtenida una gran cantidad de biomasa, diferenciarlas en los distintos tejidos de la carne.

Desafíos de la carne celular

Con células primarias no es posible la producción a escala industrial y este es un desafío en sí mismo que tiene la industria: producir grandes cantidades de biomasa in vitro.

Se estima que la carne celular tome el 10% del mercado global de carne tradicional para el año 2030. Las líneas celulares y el cultivo celular son los componentes claves de la carne celular y habrá un mercado importante para ambos productos.

Los desafíos son:

• Líneas celulares
• Medio de cultivo celular (reducir los costos, que hoy rondan los 300 dólares por litro).
• Pasar a medios definidos para no depender de los animales. Los bioreactores tienen que ser diseñados especialmente para estas aplicaciones.
• Se busca que los andamios donde las células se podrían sembrar sean biodegradables. La porosidad de los mismos es importante para que los nutrientes lleguen bien a todas las células.

El interés por esta tecnología ha ido en aumento en los últimos años. Las inversiones ascienden a más de 300 millones de dólares y las más importantes provienen de EE.UU., Reino Unido e Israel. Las últimas fueron en Memphis Meat, Mosa Meats y Shiok Meats. El apoyo gubernamental es crítico para su desarrollo, desde la inversión hasta proveer un marco regulatorio para la tecnología de la carne celular. Latinoamérica puede empezar a trabajar en esto.

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