La tecnología enzimática es una herramienta clave para la elaboración de alimentos funcionales y saludables. Tan poderosa que gracias a ella es posible usar desechos industriales para fabricar pan enriquecido con proteínas vegetales de alta calidad. En una tarea conjunta realizada en el Centro de Investigación de Proteínas Vegetales (CIProVe) de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Nacional de La Plata y el Laboratorio de Química Biológica de la Universidad Nacional de Luján, un equipo de investigadores ha desarrollado una innovación para obtener proteína vegetal a partir de un subproducto industrial: el expeller de semillas de chía.
El equipo de investigación está actualmente conformado por Brenda Ozón y Macarena Vera González (biotecnólogas), Carla Gregotti (bioquímica), Jocabed Villegas (nutricionista) y los Dres. Juliana Cotabarren, Daniela Lufrano y David Obregón del CIProVe y Paula Kise (ingeniera en alimentos) y la Dra. Mónica Parisi (Departamento de Ciencias Básicas de la Universidad Nacional de Luján, UNLu). A lo largo de más de 10 años de trabajo conjunto, han participado más de 15 investigadores y han accedido a distintas fuentes de financiamiento externo, incluyendo PICT, Ciencia y Tecnología contra el Hambre y el progrma Universidades Agregando Valor.
Del expeller de chía al pan proteico.
El equipo ya contaba con experiencia en la aplicación de tecnologías enzimáticas para la producción de alimentos innovadores. En esta nueva investigación, se enfocaron en el aprovechamiento del expeller de chía, una semilla rica en proteína, fibra, aminoácidos esenciales y minerales como hierro y calcio. Lograron así desarrollar panes de molde y panes sin gluten con harina de trigo enriquecida con hidrolizados de expeller de chía.
“Las industrias aceiteras extraen aceites de las semillas mediante métodos de extrusión y prensado, generando como subproducto el expeller de chía, con alto contenido proteico y bajo en lípidos”, explica Brenda Ozón, quien actualmente desarrolla su tesis doctoral en esta temática bajo la dirección de Obregón y Parisi.
El proyecto surgió a partir del contacto con las empresas Greenborg S.R.L. y NutraSem, productoras de aceites tipo gourmet ricos en aceite omega 3 (de chía, lino y sésamo). Estas empresas generan grandes cantidades de expeller durante su procesamiento y buscaban darle un valor agregado a este subproducto que no estaban aprovechando.
Para mejorar la biodisponibilidad de los nutrientes de las semillas, es necesario someterlas a un tratamiento como la molienda, ya que el consumo de semillas enteras en panes o galletas no garantiza la absorción de sus nutrientes. “Las semillas como sésamo, amapola, lino y chía aportan un atractivo visual en los panificados, pero su pequeño tamaño y su estructura dificultan su molienda durante la masticación, limitando el aprovechamiento de sus nutrientes” explica David Obregón, actual director del CIProVe.
El poder de las enzimas
Las enzimas son moléculas que funcionan como catalizadores, acelerando las reacciones químicas. Son muy especificas, y además de ser claves en el metabolismo celular, tienen importantes usos comerciales e industriales, incluyendo la producción de fármacos y alimentos. Por eso, para abordar este desafío, el equipo de investigación implementó un procedimiento tecnológico basado en la molienda y la posterior hidrólisis enzimática, un proceso en el cual enzimas específicas catalizan la ruptura de los enlaces químicos en las moléculas mediante el agregado de agua. “La hidrólisis emplea enzimas para fragmentar las proteínas en péptidos, mejorando la bioaccesibilidad de los nutrientes”, detalla Ozón. A través de este proceso, lograron obtener un hidrolizado de chía, una harina de color amarronado con un 30% de contenido proteico, ideal para enriquecer diversos alimentos.
Contribución a la Economía Circular
Además del impacto nutricional, este desarrollo contribuye a la Economía Circular al reutilizar toneladas de expeller de semillas (no solo de chía sino también de sésamo y lino) que, de otro modo, se convertirían en residuos de bajo valor económico, pero con gran impacto a nivel ambiental. El hidrolizado de expeller de chía tiene un alto valor agregado y puede comercializarse para su uso en la industria alimentaria.
Actualmente, el equipo se encuentra en proceso de patentamiento de su desarrollo y en negociaciones con NutraSem, empresa argentina interesada en adquirir esta tecnología para su producción y comercialización.
Panes proteicos aptos para celíacos y veganos
El trabajo realizado en el CIProVe y en la UNLu no solo se limitó al desarrollo del hidrolizado de expeller de chía, actualmente en proceso de escalado, sino que también se aplicó con éxito en la elaboración de panificados. Se desarrollaron distintas formulaciones para la fabricación de panes proteicos, sin gluten y aptos para veganos. Se diseñaron panes con 10% y 5% de hidrolizado de expeller combinados con harina de arroz, fécula de mandioca y fécula de maíz.
“Las formulaciones fueron ajustadas minuciosamente, con el asesoramiento de la nutricionista Jacobed Villegas y la ingeniera en alimentos Paula Kise, para lograr un equilibrio entre humedad, esponjosidad y dureza, y además garantizar bajos contenidos de aceite, sal y azúcar agregada” aclaran Brenda Ozón y Macarena Vera González.
Inicialmente, estos desarrollos fueron realizados de manera artesanal con pequeños electrodomésticos (batidora, amasadora, horno eléctrico, horno de pan) adquiridos por ambos laboratorios. Posteriormente, se logró escalarlos en la Planta Piloto de la UNLu.
Garantizar que los panes fuesen agradables al paladar fue otra de las variables que tuvieron en cuenta. Para evaluar la textura de los panes, el equipo utilizó un texturómetro, dispositivo que permite medir la dureza, elasticidad y esponjosidad de los panificados. “Colocamos una rodaja de pan en la platina del texturómetro y, mediante una sonda específica, comprimimos el pan. La fuerza ejercida por el instrumento se traduce en una señal que se grafica en un monitor y permite medir distintos parámetros de textura”, explican Ozón y Parisi. Estos ensayos fueron realizados inicialmente en el Laboratorio Avanzado de Alimentos de la UNLu y posteriormente, el CIProVe pudo adquirir a partir de un subsidio de investigación, un texturómetro para su centro.
Sustentable y saludable
Galletitas, barras de cereales, budines y focaccias son otras posibles aplicaciones de este innovador ingrediente funcional que permite desarrollar panificados nutritivos, ricos en proteínas, minerales y fibras, a partir del aprovechamiento sustentable de un subproducto de la industria aceitera, como el expeller de chía. Además de nutrititivos, los alimentos preparados incluyendo el expeler son saludables. Según explica Parisi, “los hidrolizados de expeller de chía han demostrado actividad antioxidante, antihipertensiva y anticoagulante en ensayos in vitro, lo que refuerza su potencial como ingrediente nutracéutico”.
