Un equipo de investigación transformó las proteínas de origen vegetal de secas a jugosas y grasas mediante la creación de microgeles que atrapan el agua y mejoran la textura y la sensación en la boca sin agregar ningún químico. Se espera que los hallazgos aumenten el interés de los consumidores por las proteínas de origen vegetal y contribuyan a los objetivos del cambio climático global al reducir la dependencia de productos animales.


Una de las mayores barreras para la adopción de alternativas a la carne de origen vegetal es que a menudo tienen un sabor seco y astringente cuando se comen. Un equipo de científicos, dirigido por la profesora Anwesha Sarkar de la Universidad de Leeds, es pionero en la idea de cambiar la textura de las proteínas vegetales. Están trabajando para cambiar la percepción que la gente tiene de la proteína vegetal, de una sensación viscosa y seca a una sensación jugosa y rica, similar a la grasa. Y lo único que añaden a la proteína vegetal es agua.

Microgel de proteína vegetal

Para lograr este cambio, los científicos crearon microgeles de proteínas vegetales mediante un proceso llamado microsolización.

La proteína vegetal comienza seca y tiene una textura rugosa, se mete en agua y se calienta. Esto cambia la estructura de las moléculas de proteínas para que se agrupen, formando una red o gel interconectado que atrapa agua alrededor de las proteínas vegetales.

Luego, el gel se homogeneiza, descomponiendo la red de proteínas en partículas diminutas que no se pueden ver a simple vista. Bajo presión, como cuando se consumen, los microgeles rezuman agua, creando un efecto lubricante similar al de una crema única.

El análisis utilizando un microscopio de fuerza atómica reveló que los microgeles de proteínas vegetales no se agrupaban sino que estaban llenos de agua. Fuente de la imagen: Ben Kew, Universidad de Leeds

El profesor Sarkar dijo: "Lo que hacemos es convertir la proteína vegetal seca en proteína vegetal hidratada, utilizando la proteína vegetal para formar una telaraña que retiene el agua alrededor de la proteína vegetal. Esto proporciona la humedad muy necesaria y una sensación jugosa en la boca. Usando tecnología ahora ampliamente utilizada en la industria alimentaria, podemos crear microgeles de proteína vegetal sin agregar ningún producto químico o formulación. El ingrediente clave es el agua".

Revitalizar el interés del consumidor

El equipo publicó sus hallazgos en la revista científica Nature Communications y dijo que la sequedad de las proteínas vegetales ha sido "...un cuello de botella clave en la aceptación del consumidor".

Con este avance, el equipo espera revivir el interés de los consumidores por las proteínas de origen vegetal y alentar a las personas a reducir su dependencia de los productos animales para la ingesta de proteínas, un paso necesario para cumplir los objetivos globales del cambio climático.

Más de la mitad de los 18 mil millones de toneladas de dióxido de carbono equivalente producido cada año por la producción de alimentos provienen de la cría y el procesamiento de productos animales. Los investigadores dicen que los microgeles de proteínas "...proporcionan una plataforma única para diseñar la próxima generación de productos alimenticios saludables, sabrosos y sostenibles".

A lo largo del estudio, el equipo modeló matemáticamente el comportamiento de los microgeles de proteínas vegetales y confiaba en que su enfoque funcionaría.

Pero las visualizaciones producidas en la Sala de Microscopía de Fuerza Atómica de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Físicas de Leeds demuestran este punto. La microscopía de fuerza atómica utiliza una pequeña sonda para escanear la superficie de una molécula y obtener una imagen de su forma. Estas imágenes equivalen a una prueba de concepto.

Las proteínas vegetales comienzan siendo grumosas y poco hidratadas. Agrega agua y caliéntala. La proteína cambia de forma y atrapa agua a su alrededor, formando un gel. El gel se descompone en microgeles de proteínas vegetales, con partículas de proteínas vegetales rodeadas de agua. Fuente de la imagen: Ben Kew, Universidad de Leeds

El profesor Sarkar añadió: "Ver las imágenes de microscopía de fuerza atómica fue un momento emocionante para nosotros. La visualización mostró que los microgeles de proteínas tenían una forma esencialmente esférica y no se agregaban ni se agrupaban. Pudimos ver microgeles de proteínas vegetales espaciados de forma independiente. Nuestros estudios teóricos habían dicho que esto era lo que sucedería, pero no había nada como verlo suceder de primera mano".

El Dr. Mel Holmes, profesor asociado en la Escuela de Ciencias de los Alimentos y Nutrición de la Universidad de Leeds y uno de los autores del artículo, dijo: "Esta investigación revela el ingenio y la profundidad de la ciencia involucrada en la tecnología alimentaria moderna, desde la química de las proteínas y cómo se siente la comida en la boca hasta la comprensión de la tribología: la fricción entre los materiales y las células sensoriales en la boca. Resolver grandes preguntas en la ciencia de los alimentos requiere ciencia interdisciplinaria".

Dada la lubricidad de los microgeles (similar a la de la crema única), esto significa que podrían usarse para otros fines en la industria de procesamiento de alimentos, como reemplazar la grasa que se ha eliminado de los alimentos para desarrollar alimentos más saludables.

Ben Kew, estudiante de doctorado en la Facultad de Ciencias de los Alimentos y Nutrición de la Universidad de Leeds e investigador principal del proyecto, dijo: "Este es un hallazgo realmente notable. Sorprendentemente, los microgeles tienen una lubricidad similar a la de una emulsión de 20% de grasa sin agregar una gota de grasa, y somos los primeros en informar esto".

"Nuestros datos experimentales están respaldados por análisis teóricos, lo que también significa que podemos comenzar a usar estos microgeles de proteína vegetal en alimentos donde se debe eliminar la grasa, reformulándolos en alimentos de proteína vegetal de próxima generación más saludables".