What factors to consider in the selection of proteins?

La necesidad de hacer frente a un aumento de la demanda de proteína a nivel global hace que la industria apueste por la innovación en busca de nuevas fuentes de proteína. Pero, ¿Cómo saber qué proteína es la más adecuada para el desarrollo de un producto en concreto?. Conocer las propiedades nutricionales y funcionales es crítico para discernir y apostar por la fuente proteica más adecuada.

Ante el aumento de la población previsto por Naciones Unidas (8.600 millones de personas en 2030), y el aumento de productos cárnicos como fuente de proteínas, surge la necesidad de buscar soluciones más sostenibles y eficientes alternativas al uso de proteínas cárnicas. Con el objetivo de satisfacer la demanda del consumidor en cuanto a nutrientes proteicos de alta calidad y aumentar la disponibilidad de productos ricos en proteína a un coste más competitivo, la industria alimentaria ha de buscar nuevas fuentes de proteína saludables, sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.

Origen de las proteínas y aplicaciones más frecuentes

En el proceso de desarrollo de un nuevo producto, según su aplicación, el segmento al que se va a dirigir y la matriz alimentaria, existe un abanico de alternativas, algunas más maduras y conocidas y otras más novedosas. Entre ellas, se pueden citar aquellas de origen animal como la albúmina de huevo, gelatina y colágeno,  concentrados y aislados de suero lácteo; de origen vegetal como la soja, el guisante y otras leguminosas, la patata y la colza y por último, surge el interés de las micoproteínas. Las aplicaciones son muy diversas según su naturaleza y abordan productos de subsectores diferentes. Algunos ejemplos son: productos lácteos, bebidas enriquecidas,  productos de panadería, snacks, productos cárnicos, productos para deportistas, productos de confitería, helados, pasta, etc. Sin embargo, a la hora de elegir la proteína más adecuada para desarrollar un producto dirigido a un segmento poblacional concreto o a un mercado determinado, es necesario analizar el valor nutricional y la funcionalidad que aporta a la matriz alimentaria. Una vez seleccionada la fuente protéica, se debe tener en cuenta el grado de pureza necesario y/o requerido que vendrá muy ligado a los procesos tecnológicos involucrados en  su obtención.

Funcionalidades tecnológicas de las proteínas y sus aplicaciones en matrices alimentarias diversas.

El principal factor para la selección de las proteínas es su aportación nutricional y el perfil aminoacídico. Algunas de las fuentes de proteína aportan perfiles de aminoácidos muy completos (con elevado contenido en aminoácidos esenciales) que permiten desarrollar alimentos que contribuyen a una buena dieta. Desde la perspectiva de la funcionalidad tecnológica, destacan por ejemplo:

• Las propiedades de solubilización, crítica en productos como bebidas, yogures o helados en los que se evita percibir partículas en boca.
• La gelificación, que permite por ejemplo la generación de cápsulas resistentes en fármacos o en productos de confitería en los que aporta una textura y consistencia apreciada por su valor hedónico.
• La capacidad espumante que permite la formación de una matriz aireada para productos de heladería y productos tipo mousse.

Además de funcionalidades como emulsionante, de modificación de la viscosidad, sus propiedades inherentes según su naturaleza de estabilidad frente a temperaturas y pH, su capacidad de agregación y desanaturalización, entre otras. Una vez seleccionadas las proteínas de interés, son determinantes los procesos de recuperación, ya que de ellos depende la pureza y calidad de las proteínas y perfiles amino acídicos. En cuanto a los procesos de recuperación de proteínas, se pueden mencionar desde procesos más sencillos en los que se aplican operaciones físicas de separación en los que intervienen operaciones de molienda de producto desgrasado hasta procesos más complejos en los que intervienen diferentes operaciones combinadas. La selección de uno u otro depende de la pureza que se quiera obtener. Por ejemplo, en las harinas proteicas, la matriz de origen se somete a un proceso de desgrasado inicial bien con disolventes orgánicos, bien por prensado u otros medios y la torta resultante se somete a una molienda. Tras esta molienda se pueden aplicar procesos de clasificación por aire basados en diferencias de densidad con otros componentes como puede ser la fibra. En este caso, generalmente se alcanzan concentraciones en proteína de 40-60%, pudiéndose alcanzar concentraciones superiores. Para productos más finos, en los que se requieren concentraciones en proteína superiores, los procesos de recuperación implican operaciones iniciales de solubilización protéica  y posterior precipitación  en condiciones definidas. Aquí intervienen procesos de hidrólisis química o hidrólisis enzimática  y posterior precipitación por diferencias de pH. A estos procesos se les pueden unir otros de fraccionamiento, purificación, concentración (filtración con membranas), secado por diferentes vías (evaporación, secado por atomización, aglomeración, secado en bandejas, etc), etc. En cuanto a la incorporación de las proteínas en la matriz alimentaria, no hay que perder de vista la selección de tecnologías que, durante el procesado, van a contribuir a la incorporación de las mismas. Una de estas tecnologías es la extrusión, la cual se emplea en el proceso de texturizado de las proteínas.   

Retos alimentarios y búsqueda de la sostenibilidad

Tanto en la selección de las fuentes proteicas más adecuadas como en la definición de los procesos de recuperación, es necesario buscar un equilibrio entre la pureza y la sostenibilidad del proceso tanto por el impacto ambiental que genera como por su consumo energético. El reto en estos momentos para la industria alimentaria es profundizar en la caracterización de la funcionalidad de fuentes proteicas de diferente procedencia de forma que se puedan evaluar y seleccionar potenciales aplicaciones diversos alimentos. Conociendo estas funcionalidades, será posible valorar la sustitución de ciertos aditivos por proteínas que aportarán estas mismas funciones y un valor nutricional adicional. Por otra parte, desde la perspectiva tecnológica, la aplicación de la extrusión podría permitir la evaluación de nuevas fuentes vegetales para su aplicación en la obtención de texturizados proteicos y su empleo como sustitutivos cárnicos.   AINIA lidera el proyecto ProALT: Nuevas fuentes de proteínas para el desarrollo de nuevos ingredientes, en el cual se combina la búsqueda de fuentes proteicas alternativas a las actuales, así como la optimización de los procesos de obtención; además, el proyecto valora 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. En tu apuesta por la innovación y en concreto la mejora nutricional y funcional mediante la incorporación de nuevas proteínas, AINIA te podemos ayudar.