CETIM se apoya en la biotecnología y la economía circular para crear las proteínas alimentarias del futuro

Cada año se desperdician aproximadamente 1.050 millones de toneladas de alimentos en todo el mundo, lo que equivale a cerca del 19% de los alimentos disponibles para los consumidores, según Naciones Unidas. Si se suman las pérdidas que se producen en las etapas de producción, almacenamiento, transporte y procesamiento, se estima que cerca de un tercio de todos los alimentos producidos para consumo humano en el mundo, nunca llegan a nuestros platos.

A esta problemática se suma la presión ambiental, ya que el sistema agroalimentario es responsable de aproximadamente un tercio de las emisiones globales de gases de efecto invernadero y constituye uno de los principales motores de pérdida de biodiversidad y cambio de uso del suelo. En paralelo, el crecimiento de la población y la evolución de los patrones de consumo están impulsando un aumento de la demanda de proteínas a nivel global.

Así surge REPAG, proyecto de I+D liderado por la startup ODS Protein y en el que CETIM Technological Centre ha coordinado la investigación para lograr un proceso biotecnológico que transforme subproductos agroindustriales en un ingrediente de alto valor añadido para consumo humano: las micoproteínas.

La búsqueda de nuevas fuentes proteicas más eficientes, sostenibles y con mejores propiedades se ha convertido en una prioridad estratégica. Las micoproteínas emergen como una de las alternativas más prometedoras, gracias a su alto valor nutricional, su capacidad de producción mediante fermentación y su potencial para utilizar subproductos agroalimentarios como materia prima.

Las micoproteínas son proteínas veganas que se obtienen a partir de hongos filamentosos, cultivados mediante fermentación, una tecnología que requiere menos espacio y consumo de agua que la producción animal y puede reutilizar sustratos orgánicos residuales. Por eso, en los últimos años, estos ingredientes han emergido como una alternativa sostenible para alimentación humana, piensos e incluso cosmética.

El proyecto REPAG ha dado un paso más allá, creando una nueva cadena de valor basada en la economía circular y la valorización de subproductos agroindustriales. Así, se han transformado restos de patata descartados en Patatas Fritas Guays durante su proceso industrial de producción de patatas fritas, en ingredientes de alto valor añadido para consumo humano, a través de procesos biotecnológicos de fermentación fúngica en medio líquido desarrollados en CETIM. Posteriormente, este proceso ha sido escalado en ODS Protein. A continuación, te explicamos todos los detalles del proceso.

REPAG se fundamenta en los principios de la bioeconomía circular, mediante la aplicación de procesos biotecnológicos capaces de convertir corrientes residuales de bajo valor en ingredientes funcionales con alto potencial comercial. La estrategia tecnológica desarrollada contempla las siguientes etapas sucesivas:

• Identificación y caracterización físico-química de los subproductos procedentes de la producción y transformación de la patata.• Evaluación de su composición nutricional y de su potencial como materia prima fermentable.

• Desarrollo de tratamientos para acondicionar dichos subproductos como medios de cultivo aptos para microorganismos de interés biotecnológico.

• Diseño y optimización de procesos fermentativos basados en hongos filamentosos capaces de generar biomasa rica en proteínas.

• Escalado y validación de los bioprocesos a nivel piloto y caracterización nutricional y funcional de las micoproteínas obtenidas.

Todo ello, con el objetivo final de demostrar la viabilidad técnica, económica y ambiental de una nueva cadena de valor alimentaria capaz de reducir el desperdicio agroindustrial y, simultáneamente, producir proteínas alternativas de elevada calidad nutricional.

Como parte del consorcio, CETIM Technological Centre ha sido responsable de los desarrollos científicos asociados a la valorización biotecnológica de los subproductos de patata. El Centro Tecnológico participó en todas las fases del proceso, comenzando por la preparación del sustrato, en el que los subproductos de patata se trituran y se someten a un tratamiento ácido controlado que permite liberar glucosa y otros azúcares. De esta forma, los nutrientes presentan mayor biodisponibilidad para los hongos que se usarán en la siguiente fase: fermentación.

Sobre el medio de cultivo elaborado a partir del material tratado, se inoculan cepas seleccionadas de hongos filamentosos que metabolizan los nutrientes disponibles y producen biomasa fúngica rica en proteínas, bajo condiciones controladas. Una vez alcanzada la cantidad deseada de biomasa, esta se separa del medio de cultivo mediante un proceso de filtrado convencional y se lava para eliminar subproductos no deseados.

Posteriormente, la biomasa obtenida se analiza para determinar su composición y calidad nutricional, incluyendo parámetros como el contenido en proteínas, carbohidratos, fibra, humedad y otros compuestos de interés para consumo humano. Asimismo, se evalúan variables asociadas al proceso de producción, tales como las condiciones de crecimiento, el rendimiento de conversión, la productividad y la calidad final del producto generado. Con esta información, se pudo realizar con éxito el escalado a nivel piloto del proceso de producción de las micoproteínas, en el que CETIM colaboró con ODS Protein.

REPAG ha demostrado la viabilidad técnica del proceso de transformación de subproductos del procesado de patatas en micoproteínas, con resultados prometedores en rendimiento y calidad nutricional. Los ensayos biotecnológicos realizados por CETIM Technological Centre muestran que los subproductos de patata son aptos como sustrato para fermentación sin necesidad de pretratamientos complejos, evidenciando su potencial para producir nuevos alimentos con alto valor nutricional a escala industrial.

Los resultados también indican que el valor nutricional de los hongos cultivados en medios de cultivo elaborados con subproductos de patata mejora significativamente en comparación con aquellos obtenidos mediante medios de fermentación convencionales. Además de proteínas la biomasa resultante contiene nutrientes de interés, como ácidos grasos insaturados omega-6 y omega-9, y presenta un bajo contenido en sodio, lo que refuerza su potencial para el desarrollo de productos alimentarios saludables. A su vez, los análisis de micotoxinas realizados confirman que el producto cumple con los criterios de seguridad alimentaria, al encontrarse todos los valores por debajo de los límites de detección.

REPAG abre las puertas a un modelo de producción local y de bajo impacto ambiental basado en la valorización de subproductos agroindustriales. Este enfoque no solo contribuye a la reducción de subproductos, sino que también permite diversificar el sistema alimentario, disminuyendo la dependencia de la proteína animal y avanzando hacia un modelo más circular, resiliente y alineado con los principios de la bioeconomía, así como con las estrategias europeas de sostenibilidad y transición alimentaria justa.

Asimismo, REPAG posiciona a CETIM como uno de los principales actores científicos en biotecnología aplicada a la industria agroalimentaria, reforzando su experiencia en la valorización de residuos mediante tecnologías biológicas avanzadas. Actualmente, el Centro Tecnológico ya trabaja en otras investigaciones en este mismo ámbito, como por ejemplo la Red de Excelencia Cervera OMIPERBIO, en el que se producirán proteínas microbianas, compuestos fenólicos y otros bioingredientes a partir de diferentes subproductos aplicando tecnologías ómicas.

Además, durante los últimos años, el organismo de investigación ha reforzado su infraestructura dedicada a la economía circular gracias a Circular Excellence, la iniciativa financiada por la Axencia Galega de Innovación y cofinanciada por la Unión Europea a través del programa FEDER Galicia 2021-2027, para fomentar modelos productivos basados en la reutilización de materiales, la reducción de residuos y la optimización de recursos.