La Dra. Stella Child, asesora principal de financiación de investigaciones en el grupo de expertos sin fines de lucro Good Food Institute Europe, explora la fermentación de precisión y su potencial para resolver algunos de los mayores problemas alimentarios del mundo.
Las aplicaciones innovadoras de métodos de producción de alimentos establecidos desde hace mucho tiempo tienen el potencial de diversificar el suministro de proteínas de Europa, fortalecer la seguridad alimentaria y ayudar a alimentar a una población en rápido crecimiento. La fermentación de precisión se ha utilizado durante décadas para producir cuajo para la elaboración de queso e ingredientes comunes como el ácido cítrico y el colágeno. Investigadores y empresas en Europa están utilizando ahora esta tecnología para producir proteínas y otros ingredientes que proporcionan el sabor y la textura familiares de alimentos como la carne, los huevos y el queso sin utilizar animales. También se utiliza para desarrollar alternativas sostenibles a materiales como el aceite de palma, el chocolate, el café e incluso el algodón.
¿Qué es la fermentación de precisión?
La fermentación ha sido la base de la producción de alimentos durante miles de años, y la fermentación de precisión se basa en años de conocimiento sobre cómo aprovechar los microorganismos para desarrollar alimentos e ingredientes deliciosos y nutritivos.
Los científicos dan instrucciones específicas a organismos como la levadura, lo que les permite producir moléculas como proteínas, enzimas y grasas con una eficiencia asombrosa.
Así como los microbios convierten los azúcares en alcohol en la fermentación tradicional, la fermentación de precisión puede ordenar a organismos como la levadura que conviertan los azúcares en componentes como grasa animal y hemo, dando a las carnes de origen vegetal su sabor carnoso.
Este proceso proporciona a la levadura instrucciones biológicas sobre cómo convertir azúcares simples en los componentes deseados, de la misma manera que el azúcar se convierte en alcohol durante la producción de cerveza.
El ingrediente final se puede utilizar para aportar el sabor y la textura de la carne, las propiedades aglutinantes de los huevos o la textura del queso a productos de origen vegetal.
¿Por qué lo necesitamos?
Las recientes crisis globales y fenómenos climáticos extremos han puesto de relieve la urgente necesidad de fortalecer la resiliencia de la cadena de suministro. Mientras tanto, se espera que la demanda mundial de proteínas se duplique para 2050, pero las investigaciones muestran que necesitamos reducir nuestra dependencia del ganado para cumplir los objetivos del cambio climático.
Aquí es donde entra en juego un nuevo proceso de fermentación. Estos procesos pueden ayudar a proporcionar a las personas los alimentos que aman, pero no emiten ni una fracción del cambio climático.
Una reciente evaluación de impacto ambiental de la proteína de leche fermentada de precisión de la empresa francesa Verley, realizada en colaboración con expertos independientes del Instituto Nacional de Ciencias e Investigación Agrícolas de Francia (INRAE), encontró que produce un 72% menos de emisiones, utiliza un 81% menos de agua y un 99% menos de tierra que la leche de vaca.
Las investigaciones muestran que hasta el 21% de las tierras agrícolas nacionales de Europa podrían utilizarse para impulsar la producción nacional de alimentos, ya que las materias primas elaboradas mediante fermentación de precisión requieren mucha menos tierra que la ganadería.
Diversificar el suministro de proteínas para incluir alimentos producidos mediante fermentación de precisión también puede tener importantes beneficios económicos. Una evaluación financiada por la Oficina de Asuntos Exteriores, Commonwealth y Desarrollo del Reino Unido encontró que las proteínas alternativas -que también incluyen carne cultivada y alimentos de origen vegetal- podrían agregar más de 900 mil millones de euros a la economía global para 2050 y crear 10 millones de empleos.
Los investigadores están logrando grandes avances.
Europa está bien situada para cosechar sus beneficios. Nuestro último análisis encontró que el número de estudios científicos en Europa que investigan la fermentación de precisión y otras técnicas de fermentación para desarrollar alimentos sostenibles aumentó en un 168% entre 2020 y 2024, a medida que más investigadores se involucraron.
Aunque la fermentación aún está menos madura que áreas más desarrolladas, como la carne y los lácteos de origen vegetal, el campo está progresando rápidamente. La apertura de nuevos centros de investigación centrados en la fermentación es un avance bienvenido, incluido el Microbial Food Hub del Reino Unido, Biotech Heights de Suecia, una colaboración entre la Universidad de Lund y Tetra Pak, y la planta de fermentación biotecnológica Celluag de los Países Bajos, respaldada por el Instituto de Investigación Láctea de los Países Bajos (NIZO).
Esperamos ver descubrimientos interesantes de estos y otros centros en los próximos años que puedan estimular la innovación, pero los investigadores y las nuevas empresas que trabajan en este campo ya están logrando grandes avances.
Las empresas de fermentación de precisión informan mejoras significativas en los títulos (la concentración de grasas, proteínas y otros ingredientes producidos a partir del fermentador). El título es una medida importante de la eficiencia del proceso y del potencial de ampliación.
Onego Bio de Finlandia, que se especializa en huevos fermentados de precisión, anunció el año pasado que puede producir 120 g de clara de huevo por litro de volumen del tanque de fermentación. Esto es aproximadamente un 50 % más alto que las cantidades informadas anteriormente para los microorganismos específicos con los que trabaja la empresa.
Investigadores como el profesor Etzke Beer de la Universidad de Wageningen y Holanda Research están utilizando fermentación de precisión para desarrollar micelas (grandes bloques de proteínas conocidos como «componentes básicos de los productos lácteos») para recrear el famoso queso Gouda del país.
Mientras tanto, Kari Koivranta del Centro de Investigación Tecnológica VTT de Finlandia está utilizando esta tecnología para desarrollar un lípido que es molecularmente idéntico a la grasa de res. Este podría ser un aditivo innovador para los alimentos de origen vegetal.
Evaluación del gobierno
Los gobiernos y organismos públicos europeos reconocen cada vez más los beneficios potenciales de la fermentación.
La financiación pública para la investigación sobre fermentación ha aumentado un 77% año tras año, lo que significa que los científicos europeos que estudien estos enfoques recibirán más de 100 millones de euros en 2024, lo que aumenta aún más la probabilidad de que los investigadores que trabajan en este campo publiquen cantidades aún mayores de descubrimientos innovadores en un futuro próximo.
La reciente Estrategia Europea de Ciencias de la Vida de la UE destacó que las tecnologías avanzadas de fermentación tienen un «enorme potencial» para desarrollar una amplia gama de productos premium, incluidos ingredientes alimentarios sostenibles elaborados con materias primas renovables con bajo impacto ambiental. Sin embargo, dijo que si bien las nuevas empresas y las pequeñas y medianas empresas europeas están impulsando la innovación en estas tecnologías, aumentar la producción es costoso y difícil. El informe proponía que la Comisión Europea ayudara a apoyar la ampliación mediante el desarrollo de asociaciones público-privadas y la celebración de conferencias anuales para fomentar la cooperación y el intercambio de conocimientos. Otras propuestas incluyen poner a disposición fondos adicionales para soluciones de bioeconomía sostenible en el marco del programa emblemático de investigación Horizonte Europa, brindando más oportunidades para ampliar los alimentos fermentados.
los consumidores están listos
Los alimentos elaborados mediante fermentación de precisión aún no han llegado a los consumidores europeos, pero los reguladores del Reino Unido y la UE están revisando varias solicitudes para permitir su venta.
Una investigación realizada el año pasado con Accenture encontró que alrededor de la mitad de los consumidores en Francia, Alemania, España y el Reino Unido ya están abiertos a probar huevos y productos lácteos fermentados con precisión.
A medida que crece el interés en este campo, la Agencia de Normas Alimentarias del Reino Unido (FSA) ha lanzado un programa de investigación de innovación de un año de duración para aumentar el conocimiento de los reguladores sobre la ciencia de la fermentación. El programa cuenta con el respaldo de £1,4 millones (€1,6 millones) de financiación del Departamento de Ciencia, Innovación y Tecnología del país y tiene como objetivo ayudar a la FSA a prepararse para futuras innovaciones y brindar a las empresas una comprensión más clara de cómo solicitar la aprobación regulatoria.
Necesidad de instalaciones de ampliación
A pesar de todos estos avances, ampliar la producción de fermentación de precisión para hacer que las proteínas libres de animales sean asequibles sigue siendo un gran desafío. La razón principal de esto es que Europa no tiene suficientes instalaciones de fermentación a gran escala para aumentar la producción.
Para aprovechar el potencial de Europa como líder mundial en fermentación y comercializar los resultados de nuestra creciente red de científicos, necesitamos invertir en la construcción de la infraestructura necesaria para hacer que los alimentos elaborados con fermentación de precisión sean asequibles y estén disponibles para todos.
Este artículo también se publicará en el número 24 de la revista trimestral.
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