FUENTES PROTEICAS NO CONVENCIONALES Y ALIMENTOS PROTEICOS DEL FUTURO

Proteínas de Insectos 

El consumo de insecto como alimento (entomofagia)a sido una practica común en muchas culturas durante siglos.
Actualmente 2 mil millones de persona consumen insectos en África, Asia, América Central y del Sur y Australia siendo una practica habitual incluso en nuestro país (Ecuador) el consumo de escarabajos y mayón a hecho que sea parte de la cultura especialmente en la Sierra, Costa y muchos sitios de la Amazonia, se entiende que cuenta con un buen sabor son altamente nutritivos, son de bajo costo y de fácil reproducción por lo que están fácilmente disponibles.
Lo importante de este tipo de fuente nutricionales que de las 1500 a 2000 especies de insecto pueden ser comestible existiendo alrededor de 1,000,000 de especies.

Insectos Comúnmente Consumidos

Existen ciertos tipos de insectos que están mayormente aceptado y son los que están consumiendo entre estos tenemos: 


  Termita 


  
 Larva de polilla de cera








Chapilines 





Mosca domestica






Oruga hornworm








Oruga de la polilla de la seda





Porque la Ciencia a centrado su interés en los insectos para consumo alimentario, se debe a su alto contenido proteico.

  • Las crisalidas de colores pueden contener entre el 23 a 66% de proteína en su peso lo que implica que son una fuente altamente nutritivas. 
  • Las pelidoptera procedente de mariposas tiene el 14 a 68% de proteína. 
  • Las hemiptera procedente de los escarabajos pueden tener del 42 a 74% de proteína.
  • Las hymenopteras en este caso viene hacer las hormigas están entre el 13 a 77% de proteína
  • Las odonata en el caso de las libélulas están del 46 a 65% de proteína
  • Las orthoptera en este caso los chapulines tiene del 23 a 65% de proteína. 
Altos Valores Nutricionales y Disminuye el colesterol 

  G. balina ( larva)  T. militor G. testaceus  orthoptspeeles Mature soyabean seed    Beef Egg WHO/FAO/PS adults
 
Essential amino acid  Essentlal amino acids (g/100g dry welght)
Isoleucine 2.15 2.47 3.09 3.98 1.76 1.6 2.43 2.8 1.4
Leucine 3.12 5.22 5.52 7.13 2.85 4.2 4.15 6.6 2.7
Lysine 3.58 2.68 4.79 5.54 2.39 4.5 3.33 5.8 2.1
Methionine 1.0  0.63 1.93 1.92 0.48 1.6 1.49  
Phenylalanine 2.55 1.73 2.86 5.60 1.8 2.4 2.53  
Threonina 2.74 2.02 2.75 3.52 1.59 2.5 2.13 3.4 1.0 
Ptyptophan 0.56 0.39   0.61 0.48 0.25 0.77 1.1 0.3
Valine 2.75 2.89 4.42 5.08 1.77 2.0 2.99 3.5 1.8
Histidine 1.5 1.55 1.94 2.07 1.07 2.0 1.20 1.9 07
Methionine + Cysteine  2.04 1.05 2.94 3.47 0.84 2.19 2.56 2.9 1.0
phenylalanine + Tyrosine 5.63 5.33 6.8 12.41 3.23 4.6 4.49 6.3 1.7
Total  22.02 22.55 29.31 40.34 15.14 21.65 21.49 31.4 11.7
Semlessentlal  amino acids (g/100 g dry welght)
Arginine 2.85 2.55 3.68 4.73 3.2 3.3 3.07  
Cysteine 4.04 0.42 1.01 1.55 0.36 0.59 1.07  
tyrosine 3.08 3.6 3.94 6.81 1.43 2.2 1.96  

En la actualidad se a visto necesario enmascarar este tipo de insectos es decir no se los consume directamente en el plato en caso de las culturas ancestrales como China y otros países que lo consumen directamente. Ecuador consume hormigas, en la parte de la amazonia se consume gusanos que habitan en la palma los mayones que se conocen en Quito, se consumen escarabajos blanco su aporte nutricional es muy alto que podría ser una fuente bastante adecuada para satisfacer las necesidades en países en vías de desarrollo. 

Los avances que se han hecho a nivel industrial, los ingenieros en alimentos estamos llamados a utilizar fuentes proteicas de alto valor sin embargo tiene que ser sensorialmente agradables, comúnmente genera cierta repugnancia el consumo del insecto en forma directa. La forma mas viable que se a conseguido es adaptarlo mediante la tecnología 


Proceso de crianza de estos insectos y la transformación  para elaborar productos alimenticios.  

La Granja de insecto:
Se los mantiene en bandejas donde se cría tenervios isofobas son nervios,coleópteros que son escarabajos. 

Larvas de tenervios forman una crisálida, son inmóviles hasta que se las mueva y luego ya pasa a escarabajos.

Los escarabajos pasan normalmente por fase de larva, fases de crisálida y fase de escarabajo.

La basofolas también cumplen la fase de larvas son fotofobico (huyen de la luz).

La forma de crisálida dura poco tiempo cuando termina esa fase  sale en forma de escarabajo pero tiene una capa de quitina blanca y mientras se va endureciendo va cogiendo el color negro típico escarabajo y finalmente de endurece la quitina.

Granja de cucaracha destinada a la producción industrial de proteína con diferente enfoque 

Esta proteína puede ser utilizada de forma medicinal, nutricional. Dentro de esta planta también se emplea la cucaracha como una forma de bioremediacion ambiental,debido a su proceso de conversión estas son capaces de sintetizar toneladas de basura y transformarla en proteína alimentaria.

Granja de cucaracha: 6000 millones de cucaracha se crían en un mismo lugar y no en alcantarillas, son granjas de cucarachas y se encuentran en China provincia de Sichuan las cucarachas nacen, crecen y se reproducen el  reciento oscuro, húmedo y caliente es el paraíso cucarachero entre tablones de madera se escabullen mientras devoran toneladas de comida las engordan hasta que alcanzan su ciclo vital (6 meses), luego las cosen al vapor para extraer esencia de cucaracha.
Un tónico que combate la fiebre y dolor de estomago 4.000 hospitales chinos lo usan. 

las cucarachas existían antes que los dinosaurios son perfecta en términos evolutivos sobrevivirían a un hecatombe nuclear y pueden alimentarse de cualquier cosa. 

En otra instalación las crían para que devoren toneladas de basura reciclaje barato y eficaz. 

Proyecto de galletas con base de harina de grillos enriquecida con la fuente proteica de  un insecto y se enmascaro el sabor con cacao en polvo 

Parte de los ingrediente se encuentra puré de camote, harina y otros ingredientes que contiene la galleta comúnmente, parte importarte de esta galleta es el contenido de proteína, hierro que otras galletas en el mercado no contiene. 
El enfoque del producto esta dirigido a niños que tiene deficiencia nutricional. 

La crianza de grillos se deben cultivar en condiciones controladas como humedad, temperatura, alimento, el agua se tiene que cambiar regularmente, los grillos se tiene que meter en refrigeración para que baje el metabolismo y entra en una etapa donde se duermen se llama una etapa de diapause.

Luego viene el tratamiento térmico que es para bajar la carga microbiana de los grillo y eliminar cualquier patógeno que pueda estar presente, luego se secan para disminuir el contenido de humedad, se colocan en una estufa para tostarlos  y finalmente se muelen.

Se coloca harina de trigo, harina de grillo y el cacao en polvo ayudando a enmascar un poco a la textura de harina de grillo, puré de camote que permite disminuir la grasa en la galleta y también a incluir lo que es la vitamina A. 

formulación

Según la cantidad de masa que se quiera obtener ahí una cantidad de ingrediente que se tiene que pesar.

Se coloca la mantequilla, el puré de camote y el azúcar para iniciar el proceso de cremado poco a poco se le va agregando el almidón, harina de trigo, cacao en polvo y por ultimo la harina de grillo y se incorpora con las manos y esta listo para hacer las galletas. 

Proteínas de Algas 

Las plantas marinas emplean tanto para la elaboración de alimento como ficocoloides (son sustancias polimericas que se emplean comúnmente como aditivos alimentarios). 
  • El primer productor de este tipo de alimentos es China con el (90%)de presencia en el mercado seguido de otros países como Francia, Corea, Japón y Chile en la actualidad se producen aproximadamente 2,000,000 de toneladas por año para uso alimentario o industriales. 
  • La primera ventaja que presenta estos organismos que de las 221 especies que existen alrededor de 145 se usan para la producción de alimento y 101 para la elaboración de ficocoloides su disponibilidad es realmente alta. 

Aplicaciones 
Existen diferentes tipos de algas las principales están en la siguiente tabla
 
Especie o Genero  Nombre comun  Usos 
Laminaria Japonesa kombu Vegetales marinos, coloides
Lamina digitata Kombu breton  Vegetales marinos, coloides
Undaria pinnatifida Wakame Vegetales marinos
ulva sp (lactuca or pertusa) Lechuga de mar, Aosa Aonori Vegetales marinos
Cohndrus crispu Musgo irlandes, musgo perla Vegetales marinos, coloides
Porphyra tenera or yezoensis Amanon Laver  Vegetales marinos
Palmaria palmata Dulce Vegetales marinos

La mayoría de ellos son empleada como vegetales de origen marino muchos de estos sobre todo en el medio oriente se utilizan para lo que es ensalada y también para lo que es la obtención de coloides Laminaria Japonesa, 
Lamina digitata, Cohndrus crispu que son empleadas para la obtención de gomas ampliamente utilizadas como aditivo alimentario.

Aporte proteico 

 
Lamina digitata
8,0 a 15,0%
 Ascophyllumnodosum
3,0 a 15,0%
 Undaria Pinnatifida
11,0 a 24,0%
Ulva Lactuca
8,7 a 32,7%
 Ulva pertusa
17,5 a 26,0%
 Palamriapalmata
8,0 a 35,0%

Digestibilidad

Es realmente alta in vitro relativa de extracto alcalinos de proteína o proteínas contenidas en polvo de algas 


Pepsin digestibility
Pancreatin digestibility
Pronase digestibility 

Presente en nuestro estomago son capaces de sintetizar estos compuestos proteicos de forma efectiva siendo digestiva Porphyra ternera y palmaria palmata que tiene una degistebilidad de 56,7%. 

El uso de nuevas alternativas alimentarias para una producción sostenible de proteína

Proteina 2030 estudiantes, centros de investigación y empresas se han unido para charlar sobre las nuevas alternativas que permita mantener la sostenibilidad y garantizar el aporte nutricional en diferentes países como en vía de desarrollo y en aquellos desarrollados.

Por lo tanto lo que se busco del congreso que lo empresarios tengan acceso a información acerca de las nuevas alternativas nutricionales que se disponen y la forma en como se los a ido incorporando a escala industrial para el desarrollo de diferentes producto tradicionales para la dieta.  

Existen diferentes recursos que se pueden emplear para la función de proteína alimentaria. 
algunas de estas están ampliamente disponibles son de bajo costos o su reproducción a nivel industrial es relativamente sencilla.

Carne in Vitro

Es un producto que se obtiene o un musculo que se genera aparir de un cultivo de células madres de un animal sin tener que recurrir al sacrificio 
este tipo de producción seria amigable con el medio ambiente por la reducción de la producción de CO2 y los gases de efecto invernadero tanto en la crianza de animales podría permitirnos disminuir el impacto ambiental .
Se considera que el bienestar animal no se vería comprometido porque no se requiere el sacrifico de los mismo. 


La inocuidad consideran que esta podría ser una alternativa realmente viable para lo que es la seguridad alimentaria, al no estar en contacto la carne con excremento, establo etc la trasferencia de microorganismo como salmonella, Staphylococcus, Giardia entre otros, no seria tan probable que ocurra siendo de forma in vitro. Sin embargo el desafió mas importante que tiene los industriales en cuanto al desarrollo de carne in vitro no solo tiene que ver con la parte tecnológica y económica si no con la aceptación en el mercado. 
el nombre demanda mucho en lo que es la aceptación un gran porcentaje de persona que todavía se resiste a su consumo por el simple hecho de su nombre carne in vtro, carne sintética o carne artificial generando dudas ante su consumo.

Carne producida en un biorreactor: con tecnologia de ingeniería en tejido   

Se obtiene la célula madre para proceder de cordones umbilicales de reces o cerdos y estas hacen que se reproduzcan en el biorreactor generando diferentes tipos de tejido y células somáticas. Son inducidas a un proceso de diferenciación en las células musculares y luego ahí cultivo y reporduccion en el biorreactor permitiendo generar fibras musculares. 
Posteriormente va hacer escalado o se lo lleva a un soporte, andamio o microprocesadores donde se obtendrá finalmente la forma del musculo cárnico. 
Sin embargo esta a presentado algunas limitaciones hasta la actualidad. 

Bioingenieria 

Aplica la biología sintética (microorganismo) para la producción y optimizan de molecular individuales. Permite ampliar fácilmente la producción comercial de aditivos alimentarios. enzimas y otros compuestos. 
Perspectiva



  • Carece de nutrientes necesarios, al no tener el contacto que tiene un organismo vivo en la alimentación la misma que aporta diferentes  tipos de nutrientes y es costosa.
  • No se a conseguido que tome el color rojo intenso que normalmente suele verse en carnes de res normales. 
  • La certifican de la seguridad alimentaria no la ha aceptado. 
  • Solventar limitaciones sociales y éticas, la ingeniería eficiente en los tejidos.
  • Estandarizar condiciones de cultivo en biorreactores a gran escala. 
  • Desarrollo de medios de cultivo sin suero rentable y seguros. 
A pesar de los avances que se a hecho la bioingenieria genética y la ingeniería de tejido el esfuerzo que han hecho diferentes investigadores para la generación de carne in vitro aun se manifiesta en vía de desarrollo puesto que no se a logrado consolidar como un producto comercial. 


El debate sobre el consumo de carne y las consecuencia que tiene sobre el planeta y los animales es algo que sigue en la actualidad ya se a bogado por una dieta begana o disminución de consumo de carne este tema no llega tan fácil o tiene una solución factible. 
Para mucho la solución seria dejar de comer carne pero no es fácil y mucho menos rentable. 
El ser humano es acostumbrado a comer carne aunque se puede cambiar este habito por un mejor estilo de vida, salud o religión es así, debido a este creciente debate se pensó en crear carne que no sea carne de ningún animal carne cultivada en un laboratorio mejor conocida como carne in vitro 

Historia 
Nace de la idea de fabricar productos cárnicos por medio del uso de ingeniería de tejido se dice que la carne cultivada podría tener ventajas de la carne tradicional. 
 
Ventajas: 
Sobre la economía
La salud 
Bienestar de los animales 
Medio ambiente  

La manera de crear la carne in vitro o cultivada es por medio de las células madres que se extraen de los animales vivos sin ocasionarles ningún tipo de daño las cuales se colocan en un medio de cultivo donde pueden comenzar a multiplicarse y crecer de manera independiente al animal 
En teoría el proceso puede ser suficientemente eficaz para cubrir las demandas global de carne pero por el momento no es factible. 

Porque: La producción mas básica y fácil es la  crecieron de carne para embutidos, hamburguesa y otros productos que no requieran de cierta complejidad. 
En caso de un corte es mas complejo y un reto debido a que un corte de filete se compone de músculos entre tejidos por capilares extremadamente largos y finos los cuales transportan sangre y nutriente directamente a la célula, reproducir esta estructura tan compleja es mas complicado que hacer carne que pasara por procesos como nuggets o hamburguesa.

El consumo mundial de carne se a quinto duplico pasando de 45 millones de tonelada de carne consumida en 1950 a casi 300 millones de tonelada en la actualidad se especulado que estas cifras podrían duplicarse para el 2050 hablando aproximadamente de 600 millones de toneladas de carne 
Antes este posible panorama la ciencia facilita una solución que casi pareciera mágica a estos problemas, carne que no viene de ningún animal ni causara muerte sera mas barata, saludable y tendrá un efecto favorable para el mundo.     

Impresión 3D 

Buscar dar solución a este tipo de inconvenientes ofreciendo reproducir de forma mas real las características propias de un alimentos.  

  • Tecnología en desarrollo para la fabricación de alimentos (veganos).
  • Ofrece la oportunidad de diseñar varios productos alimenticios con el valor nutricional y un perfil sensorial mejorado.
  • Permite combinar ingredientes nutricionalmente equilibrados.
  • Satisface necesidades individuales y especiales como las dificultades para masticar y tragar.  
  • Genera estructura de forma libre mediante introducción de un prototipo en software de diseño corte reconocido y procesado por la impresora 3D.
  • La tecnología diseña capa por capa objeto tridimensionales  (simula tinta) complejo con un grosor predeterminado.
  • Requiere impresora 3D de baja temperatura (inocuidad) y uso de aglutinantes para mejorar la reologia de la carne. 

Proceso 
 
  • Los componentes básicos incluyen un cabezal de impresión impulsado por motor y una plataforma comúnmente unida a  una etapa de configuración cartesiana.
  • Las característica del cabezal y la plataforma  para carne son tipo extrusora. 
  • Para cárnicos se esta adaptando los materiales al proceso de fabricación aditiva (manufactura en capas) que requiere un flujo estandarizado
Producto Final









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