SAN FRANCISCO, 13 de agosto de 2023 – En el pasillo de las tiendas de comestibles refrigeradas, las alternativas a la carne superan con creces a los mariscos de origen vegetal. Pero se necesitan más opciones simuladas de productos del mar debido a las prácticas de pesca y acuicultura insostenibles, que pueden agotar el suministro y dañar el medio ambiente. Hoy, los investigadores presentan un nuevo enfoque para crear imitaciones de mariscos veganos deseables que sepan bien y al mismo tiempo mantengan el perfil saludable del pescado real. Imprimieron en 3D una tinta hecha de proteína de microalgas y proteína de frijol mungo, y sus anillos de calamar como prueba de concepto pueden incluso freírse al aire para obtener un refrigerio rápido y sabroso.

Los investigadores presentarán sus resultados en la reunión de otoño de la Sociedad Química Estadounidense (ACS). ACS Fall 2023 es una reunión híbrida que se llevará a cabo virtualmente y en persona del 13 al 17 de agosto y presenta alrededor de 12,000 presentaciones sobre una amplia gama de temas científicos.

Un vídeo sobre la investigación está disponible en www.acs.org/SeafoodMimics.

"Creo que es inminente que el suministro de productos del mar sea muy limitado en el futuro", añade Poornima Vijayan, una estudiante de posgrado que presenta el trabajo en la reunión. "Necesitamos estar preparados desde el punto de vista de las proteínas alternativas, especialmente aquí en Singapur, donde se importa más del 90% del pescado".

La gente de todo el mundo come muchos productos del mar, pero los océanos no son un recurso infinito. La sobrepesca ha agotado muchas poblaciones de peces silvestres. Esa falta de sostenibilidad, combinada con la contaminación por metales pesados ​​y microplásticos, así como preocupaciones éticas, ha empujado a algunos consumidores a optar por imitaciones de origen vegetal. Pero estas alternativas siguen siendo difíciles de encontrar para los amantes del marisco.

Si bien ya se encuentran en el mercado algunos productos marinos simulados, como carne de cangrejo de imitación hecha de abadejo picado y remodelado u otro pescado blanco, hacer imitaciones a partir de plantas ha sido un desafío. Es difícil conseguir el contenido nutricional, las texturas únicas y los sabores suaves de la carne de pescado cocida utilizando verduras u hongos. “Existen imitaciones de mariscos de origen vegetal, pero los ingredientes generalmente no incluyen proteínas. Queríamos elaborar productos a base de proteínas que fueran nutricionalmente equivalentes o mejores que los mariscos reales y abordar la sostenibilidad alimentaria”, dice Dejian Huang, Ph.D., investigador principal de esta investigación.

Recientemente, Huang y su grupo de investigación de la Universidad Nacional de Singapur utilizaron proteínas de leguminosas para desarrollar mejores imitaciones de mariscos. Y replicaron la descamación y la sensación en la boca del pescado real imprimiendo en 3D una tinta a base de proteínas con una impresora 3D de calidad alimentaria. Al depositar la tinta comestible capa por capa se crearon diferentes texturas, algunas grasas y suaves y otras fibrosas y masticables, en un solo producto.

"Imprimimos filetes de salmón con proteína de lentejas rojas debido al color de la proteína, y hemos impreso camarones", dice Huang. "Ahora queríamos imprimir algo más interesante con potencial de comercialización: los anillos de calamar".

En este trabajo, el equipo probó dos fuentes vegetales sostenibles y ricas en proteínas: microalgas y frijoles mungo. Algunas microalgas ya tienen un sabor a "pescado", lo que, según Vijayan, las convierte en buenas candidatas para usar en el análogo del anillo de calamar. Y la proteína de frijol mungo es un producto de desecho infrautilizado de la fabricación de fideos con almidón, también llamados fideos de celofán o de vidrio, que son un ingrediente popular en muchos platos asiáticos.

Los investigadores extrajeron microalgas y proteínas de leguminosas en el laboratorio y las combinaron con aceites vegetales que contienen ácidos grasos omega-3. Al final, el perfil nutricional de la pasta vegana rica en proteínas fue similar al de las anillas de calamar. Luego, la pasta se sometió a cambios de temperatura, lo que permitió exprimirla fácilmente de las boquillas de una impresora 3D y formar anillos en capas. Finalmente, el equipo evaluó el sabor, el olor y la apariencia de los anillos terminados.

La impresión 3D le dio estructura y textura a los mariscos, pero los consumidores aún querrán hornearlos, freírlos o saltearlos, tal como lo hacen con los calamares reales, dice Huang. Entonces, en una prueba de cocina inicial, Vijayan frió al aire algunas de las muestras tal como las prepararía para un refrigerio. Los investigadores probaron los calamares de origen vegetal y destacaron su sabor aceptable y sus prometedoras propiedades de textura.

Sin embargo, antes de realizar pruebas con consumidores, Vijayan quiere optimizar el producto. "El objetivo es conseguir la misma textura y propiedades elásticas que las anillas de calamar disponibles comercialmente", afirma. "Todavía estoy viendo cómo la composición afecta la elasticidad del producto y las propiedades sensoriales finales".

Y si bien esta imitación a base de plantas podría proporcionar una solución de mariscos para las personas con alergias a los moluscos, incluidos los calamares, Huang no está seguro de si las personas podrían ser sensibles a sus ingredientes. “No creo que se conozcan muchos casos de alergia a las proteínas de las microalgas o a las proteínas del frijol mungo. Pero todavía no lo sabemos porque todavía es una combinación nueva”, afirma.

En un futuro próximo, el equipo planea desarrollar muchos prototipos y evaluar con qué facilidad se pueden desarrollar para la fabricación de alimentos a gran escala. Huang espera que en los próximos años estos productos parecidos a los calamares puedan estar disponibles en restaurantes de alta cocina o establecimientos especializados. “Creo que a la gente le gustará nuestra imitación basada en plantas. Desde una perspectiva novedosa, tiene ese sabor a marisco pero proviene únicamente de fuentes vegetales sostenibles”, concluye Vijayan.

Los investigadores agradecen el apoyo y la financiación de la Universidad Nacional de Singapur. Esta investigación cuenta con el apoyo de la Fundación Nacional de Investigación, Oficina del Primer Ministro de Singapur, en el marco de su programa Campus de Excelencia en Investigación y Empresa Tecnológica (CREATE). CREATE es un centro colaborativo internacional de investigación sobre vivienda creado por las mejores universidades. En CREATE, investigadores de diversas disciplinas y orígenes trabajan en estrecha colaboración para realizar investigaciones de vanguardia en áreas de interés estratégicas, para traducirlas en aplicaciones prácticas que conduzcan a resultados económicos y sociales positivos para Singapur. Los centros de investigación interdisciplinarios de CREATE se centran en cuatro áreas de investigación temática interdisciplinaria, a saber, sistemas humanos, sistemas energéticos, sistemas ambientales y sistemas urbanos. Puede obtener más información sobre el programa CREATE en www.create.edu.sg.

Se publicará una sesión informativa grabada para los medios sobre este tema el lunes 14 de agosto a las 10 a. m., hora del este, en www.acs.org/acsfall2023briefings. Los periodistas pueden solicitar acceso a las conferencias de prensa durante el período del embargo contactando GME@dhr-rgv.com.

Para obtener información sobre salud y seguridad para ACS Otoño de 2023, visite la página web de preguntas frecuentes.

La American Chemical Society (ACS) es una organización sin fines de lucro constituida por el Congreso de los Estados Unidos. La misión de ACS es promover la empresa química en general y sus profesionales en beneficio de la Tierra y de toda su gente. La Sociedad es líder mundial en la promoción de la excelencia en la educación científica y brinda acceso a información e investigación relacionada con la química a través de sus múltiples soluciones de investigación, revistas revisadas por pares, conferencias científicas, libros electrónicos y publicaciones periódicas semanales. Noticias de química e ingeniería. Las revistas de la ACS se encuentran entre las más citadas, más confiables y más leídas dentro de la literatura científica; sin embargo, la propia ACS no realiza investigaciones químicas. Como líder en soluciones de información científica, su división CAS se asocia con innovadores globales para acelerar los avances al seleccionar, conectar y analizar el conocimiento científico del mundo. Las oficinas principales de ACS se encuentran en Washington, DC y Columbus, Ohio.

Para recibir automáticamente comunicados de prensa de la American Chemical Society, comuníquese con GME@dhr-rgv.com.

Nota a los periodistas: informen que esta investigación fue presentada en una reunión de la Sociedad Química Estadounidense. 

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Título
Efectos de la combinación de microalgas y proteína de frijol mungo en la impresión 3D de análogos de mariscos

Resumen
El empleo de tecnología de impresión 3D que utiliza fuentes de proteínas alternativas sostenibles puede ayudar potencialmente a resolver los desafíos alimentarios globales al ofrecer productos alimenticios nutritivos y personalizables. Recientemente, los imitadores de mariscos que utilizan proteínas alternativas están ganando terreno debido a las crecientes preocupaciones asociadas con prácticas insostenibles como la sobrepesca, la contaminación por metales pesados, etc. La proteína de frijol mungo es un subproducto infravalorado de la industria de los fideos con almidón de frijol mungo, que puede utilizarse para el desarrollo de imitaciones de mariscos con alto contenido de proteínas. Otra fuente de proteínas sostenible son las microalgas, que están ganando interés por su alto contenido en proteínas y sus propiedades tecnológicamente funcionales. Los incorporamos a una formulación a base de tinta y los aplicamos a una impresora de alimentos 3D para obtener una deposición capa por capa para simular productos del mar. Se estudiaron el rendimiento y las características de la impresión con respecto a la reología, la microestructura y la estabilidad posprocesamiento de análogos de mariscos impresos en 3D. Se evaluaron los efectos de la goma gellan y la solución de cloruro de calcio (5 mM) en proporciones variables para obtener una estructura tridimensional autoportante e imprimible. La tinta mostró un comportamiento de adelgazamiento y se observó que agregar proteína de microalgas hasta un 5% mejoraba aún más la viscosidad, la imprimibilidad y las características de autosoporte de la estructura impresa. La investigación contribuye al desarrollo de análogos de productos del mar de origen vegetal utilizando fuentes de proteínas alternativas naturales y sostenibles mediante tecnología de impresión 3D.