Las “biofactorías” de ingredientes dibujan el futuro de la alimentación

La fermentación de precisión ya está cambiando el paradigma en el desarrollo de productos alimentarios. Su potencial para generar todo tipo de ingredientes con un alto grado de pureza la convierte en una aliada para superar el reto de la cada vez mayor escasez de recursos y la necesidad de apostar por procesos más sostenibles en la industria alimentaria.

Aunque la fermentación se ha utilizado tradicionalmente para fabricar alimentos y bebidas durante cientos de años, en los últimos años hemos asistido a un punto inflexión en su gama de aplicaciones y posibilidades de uso en la industria agroalimentaria. En concreto, la irrupción de la fermentación de precisión está cambiando ya el paradigma en el desarrollo de productos alimentarios. La “tecnología de moda” representa una oportunidad para las empresas del sector: la posibilidad de generar ingredientes de forma casi constante y continuada y con un enfoque que conecta directamente con la tendencia de la sostenibilidad.

Con la fermentación de precisión, cuyo boom ha irrumpido con fuerza desde 2020 al abrigo de los desarrollos de empresas como The EVERY Company o Perfect Day, emerge el concepto de las “biofactorías”. Los microorganismos utilizados en el proceso fermentativo adquieren la categoría de fábricas que requieren de un espacio más reducido que el que conocemos de los métodos de producción tradicionales (ganadería y agricultura).

Pero, ¿cuál es su “magia”? Al tratarse de un proceso fermentativo dirigido, permite programar los microorganismos para producir moléculas orgánicas complejas y, por tanto, desarrollar ingredientes customizados, ya sean aromas, colores, sabores o texturas, con un alto grado de pureza.

Obtención de proteínas: secuenciación, validación, escalado y separación

En la actualidad, uno de los campos de mayor aplicación es el desarrollo de proteínas alternativas a las de origen animal, también en consonancia con la megatendencia de la sostenibilidad.

Ese proceso dirigido que caracteriza la obtención de proteínas mediante fermentación de precisión consta de varias fases. Las primeras fases consisten en, a partir de la secuencia de aminoácidos de la proteína que queremos producir, diseñar la secuencia de nucleotidos que codificarán (expresarán) esa proteína. Esa secuencia de nucleótidos constituye el gen que se integra en el genoma de un microorganismo que será el responsable de multiplicarse en un sustrato de fermentación y, al tiempo expresar (producir) la proteína buscada. Es importante, en este punto, comprobar que nuestra proteína “de diseño” se comporta igual que la proteína original que tratamos de copiar.

Aquí llegaría un reto a nivel industrial: el escalado. Se necesitan producir kilos de proteína y, en este nivel, los caldos sintéticos que se utilizan a escala laboratorio serían inviables, aunque existen startups que están trabajando en obtener nuevas soluciones que faciliten mayores rendimientos. Por tanto, un desafío claro es la selección de otros caldos más accesibles económicamente hablando, como aquellos que pueden proceder de subproductos de la industria agroalimentaria y preferentemente, de la industria de transformados de frutas/vegetales puesto que son ricos en azúcares y nitrógeno.

Las fases finales consistirían en la purificación de la proteína y en el secado del producto de fermentación (un medio líquido) hasta convertirlo en un polvo.

Simplemente que existen y están trabajando para obtener nuevas soluciones que faciliten mayores rendimientos o algo así.

Biomasa por fermentación, la otra modalidad con resultados y potencial para crecer

No podemos olvidar que, más allá del boom de la fermentación de precisión, existe otra modalidad de procesos fermentativos que también está dando resultados con presencia en mercado y con un enorme potencial de aplicación en la industria alimentaria. Estamos hablando de la biomasa por fermentación, que consiste en multiplicar los microorganismos elegidos a concentraciones muy elevadas y en condiciones controladas de forma continua en un biorreactor, obteniendo biomasa de microorganismo. Esta biomasa en su propia estructura celular contiene la proteína.

La biomasa por fermentación es la tecnología que han utilizado compañías como Quorn, Meati Foods o Innomy para desarrollar sus análogos cárnicos en base a hongos filamentosos. También se trata de la tecnología aplicada en el desarrollo de las Single Cell Protein, otra de las proteínas -obtenidas a partir de organismos unicelulares como bacterias, levaduras, microalgas, hongos o algas filamentosas- que están marcando tendencia en el panorama foodtech de los últimos meses.

Tanto la biomasa por fermentación como la fermentación de precisión son dos procesos fermentativos que ya tienen presencia en la industria agroalimentaria pero que abarcan un gran potencial de crecimiento y expansión.

La producción de proteína alternativa por fermentación es ya una realidad hoy en día en el marco de plataformas como Spain FoodTech, Food Tech Challengers y MYLKUBATORs, en las que CNTA ha colaborado en el desarrollo de nuevos ingredientes y productos, muchos de ellos absolutamente relacionados con la proteína alternativa.

Gracias a su aplicación, uno de los desafíos globales más preocupantes de la actualidad, la progresiva escasez de recursos naturales, puede ser parcialmente paliada si se orienta hacia la producción de ingredientes en biorreactores. Una muestra de que la tecnología y la innovación son dos estaciones imprescindibles en el trayecto hacia el futuro de la alimentación.