CETIM es recolza en la biotecnologia i l'economia circular per crear les proteïnes alimentàries del futur

Cada any es malgasten aproximadament 1.050 milions de tones d'aliments a tot el món, el que equival a prop del 19% dels aliments disponibles per als consumidors, segons Nacions Unides. Si se sumen les pèrdues que es produeixen en les etapes de producció, emmagatzematge, transport i processament, s'estima que prop d'un terç de tots els aliments produïts per a consum humà al món, mai arriben als nostres plats.

A aquesta problemàtica s'hi suma la pressió ambiental, ja que el sistema agroalimentari és responsable d'aproximadament un terç de les emissions globals de gasos d'efecte hivernacle i constitueix un dels principals motors de pèrdua de biodiversitat i canvi d'ús del sòl. En paral·lel, el creixement de la població i l'evolució dels patrons de consum estan impulsant un augment de la demanda de proteïnes a nivell global.

Així sorgeix REPAG, projecte d'R+D liderat per la startup ODS Protein i en el qual CETIM Technological Centre ha coordinat la investigació per aconseguir un procés biotecnològic que transformi subproductes agroindustrials en un ingredient d'alt valor afegit per a consum humà: les micoproteïnes.

La cerca de noves fonts proteiques més eficients, sostenibles i amb millors propietats s'ha convertit en una prioritat estratègica. Les micoproteïnes emergeixen com una de les alternatives més prometedores, gràcies al seu alt valor nutricional, la seva capacitat de producció mitjançant fermentació i el seu potencial per utilitzar subproductes agroalimentaris com a matèria primera.

Les micoproteïnes són proteïnes veganes que s'obtenen a partir de fongs filamentoses, cultivats mitjançant fermentació, una tecnologia que requereix menys espai i consum d'aigua que la producció animal i pot reutilitzar substrats orgànics residuals. Per això, en els últims anys, aquests ingredients han emergit com una alternativa sostenible per a alimentació humana, pinsos i fins i tot cosmètica.

El projecte REPAG ha fet un pas més enllà, creant una nova cadena de valor basada en l'economia circular i la valorització de subproductes agroindustrials. Així, s'han transformat restes de patata descartades a Patates Frites Guays durant el seu procés industrial de producció de patates fregides, en ingredients d'alt valor afegit per a consum humà, a través de processos biotecnològics de fermentació fúngica en medi líquid desenvolupats a CETIM. Posteriorment, aquest procés ha estat escalat a ODS Protein. A continuació, us expliquem tots els detalls del procés.

REPAG es fonamenta en els principis de la bioeconomia circular, mitjançant l'aplicació de processos biotecnològics capaços de convertir corrents residuals de baix valor en ingredients funcionals amb alt potencial comercial. L'estratègia tecnològica desenvolupada contempla les següents etapes successives:

• Identificació i caracterització fisicoquímica dels subproductes procedents de la producció i transformació de la patata.

• Avaluació de la seva composició nutricional i del seu potencial com a matèria primera fermentable.

• Desenvolupament de tractaments per condicionar aquests subproductes com a medis de cultiu aptes per a microorganismes d'interès biotecnològic.

• Disseny i optimització de processos fermentatius basats en fongs filamentoses capaços de generar biomassa rica en proteïnes.

• Escalat i validació dels bioprocessos a nivell pilot i caracterització nutricional i funcional de les micoproteïnes obtingudes.

Tot plegat, amb l'objectiu final de demostrar la viabilitat tècnica, econòmica i ambiental d'una nova cadena de valor alimentària capaç de reduir el malbaratament agroindustrial i, simultàniament, produir proteïnes alternatives d'elevada qualitat nutricional.

Com a part del consorci, CETIM Technological Centre ha estat responsable dels desenvolupaments científics associats a la valorització biotecnològica dels subproductes de patata. El Centre Tecnològic va participar en totes les fases del procés, començant per la preparació del substrat, en què els subproductes de patata es trituren i se sotmeten a un tractament àcid controlat que permet alliberar glucosa i altres sucres. D'aquesta manera, els nutrients presenten major biodisponibilitat per als fongs que s'utilitzaran en la següent fase: fermentació.

Sobre el medi de cultiu elaborat a partir del material tractat, s'inculen ceps seleccionades de fongs filamentoses que metabolitzen els nutrients disponibles i produeixen biomassa fúngica rica en proteïnes, sota condicions controlades. Un cop assolida la quantitat desitjada de biomassa, aquesta se separa del medi de cultiu mitjançant un procés de filtratge convencional i es renta per eliminar subproductes no desitjats.

Posteriorment, la biomassa obtinguda s'analitza per determinar la seva composició i qualitat nutricional, incloent paràmetres com el contingut en proteïnes, carbohidrats, fibra, humitat i altres compostos d'interès per a consum humà. Així mateix, s'avaluen variables associades al procés de producció, com ara les condicions de creixement, el rendiment de conversió, la productivitat i la qualitat final del producte generat. Amb aquesta informació, es va poder realitzar amb èxit l'escalat a nivell pilot del procés de producció de les micoproteïnes, en el qual CETIM va col·laborar amb ODS Protein.

REPAG ha demostrat la viabilitat tècnica del procés de transformació de subproductes del processat de patates en micoproteïnes, amb resultats prometedors en rendiment i qualitat nutricional. Els assajos biotecnològics realitzats per CETIM Technological Centre mostren que els subproductes de patata són aptes com a substrat per a fermentació sense necessitat de pre-tractaments complexos, evidenciant el seu potencial per produir nous aliments amb alt valor nutricional a escala industrial.

Els resultats també indiquen que el valor nutricional dels fongs cultivats en medis de cultiu elaborats amb subproductes de patata millora significativament en comparació amb aquells obtinguts mitjançant medis de fermentació convencionals. A més de proteïnes la biomassa resultant conté nutrients d'interès, com àcids grassos insaturats omega-6 i omega-9, i presenta un baix contingut en sodi, cosa que reforça el seu potencial per al desenvolupament de productes alimentaris saludables. Al seu torn, les anàlisis de micotoxines realitzades confirmen que el producte compleix amb els criteris de seguretat alimentària, en trobar-se tots els valors per sota dels límits de detecció.

REPAG obre les portes a un model de producció local i de baix impacte ambiental basat en la valorització de subproductes agroindustrials. Aquest enfocament no només contribueix a la reducció de subproductes, sinó que també permet diversificar el sistema alimentari, disminuint la dependència de la proteïna animal i avançant cap a un model més circular, resilient i alineat amb els principis de la bioeconomia, així com amb les estratègies europees de sostenibilitat i transició alimentària justa.

Així mateix, REPAG posiciona CETIM com un dels principals actors científics en biotecnologia aplicada a la indústria agroalimentària, reforçant la seva experiència en la valorització de residus mitjançant tecnologies biològiques avançades. Actualment, el Centre Tecnològic ja treballa en altres investigacions en aquest mateix àmbit, com per exemple la Xarxa d'Excel·lència Cervera OMIPERBIO, en què es produiran proteïnes microbianes, compostos fenòlics i altres bioingredients a partir de diferents subproductes aplicant tecnologies òmiques.

A més, durant els últims anys, l'organisme d'investigació ha reforçat la seva infraestructura dedicada a l'economia circular gràcies a Circular Excellence, la iniciativa finançada per l'Axencia Galega de Innovación i cofinançada per la Unió Europea a través del programa FEDER Galicia 2021-2027, per fomentar models productius basats en la reutilització de materials, la reducció de residus i l'optimització de recursos.