Nuevas tecnologías de intensificación de procesos fermentativos para la obtención de ingredientes proteicos a partir de altramuz y su funcionalización mediante extrusión

2024

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Benedito Fort José Javier

El altramuz pueden ser una fuente interesante de proteínas vegetales para el desarrollo de nuevos alimentos saludables. Además, la fermentación del altramuz, puede utilizarse para aumentar el contenido proteico y su digestibilidad, disminuir el contenido de compuestos antinutricionales y mejorar las características tecnofuncionales, nutricionales y organolépticas. Sin embargo, los procesos de fermentación en fase sólida (FFS) o líquida (FFL) suelen ser lentos, presentan bajos rendimientos y pueden no proporcionar las características esperadas. Además, puede ser necesaria la higienización de las semillas de lupino y la harina antes de la fermentación, no recomendándose la desinfección química debido a aspectos regulatorios, ambientales y de seguridad. El uso de tecnologías emergentes en la fermentación del altramuz podría mitigar los inconvenientes de la fermentación convencional. Los campos eléctricos pulsados (PEF) aplicados sobre matrices vegetales o microorganismos conducen a la electroporación de las células, mejorando la transferencia de masa, la disponibilidad de sustrato y, en el caso de microorganismos, puede resultar en la inactivación o estimulación celular, dependiendo de la intensidad del tratamiento. Los campos eléctricos moderados (MEF) combinan el uso de la temperatura con un campo eléctrico, dando lugar a un efecto eléctrico positivo o negativo, dependiendo de los rangos de temperatura e intensidad eléctrica considerados. Los ultrasonidos de alta potencia (HPU) producen microagitación y cavitación, lo que mejora los procesos de transferencia de masa (p.e. la disponibilidad de nutrientes) y podría inducir la muerte o el crecimiento microbiano, dependiendo de la temperatura y la intensidad del campo acústico. Por lo tanto, el objetivo de este subproyecto será intensificar la FFS y FFL de semillas de lupino utilizando tecnologías emergentes sostenibles, considerando la mejora de las propiedades tecnofuncionales de la biomasa fermentada, la tasa de crecimiento de microorganismos, las contaminaciones microbianas y la viabilidad de su escalado. Además, se abordará la funcionalización de las harinas fermentadas de altramuz, mezcladas con diferentes proporciones de aislados proteicos. Para lograr este objetivo, en primer lugar, se intensificará la higienización de las semillas de altramuz con el objetivo de inactivar microorganismos no deseados, mediante la aplicación de MEF y HPU, acortando el tiempo de proceso o reduciendo las temperaturas empleadas, preservando así los compuestos termosensibles. Los PEF también se considerarán un método no térmico para la desinfección de semillas. En segundo lugar, se realizarán pretratamientos de PEF y HPU en semillas de altramuz para mejorar la disponibilidad de nutrientes, intensificando el crecimiento de hongos durante la FFS. Además, los inóculos de hongos también se someterán a PEF y HPU, a intensidades suaves, para estimular su crecimiento durante la FFS. Finalmente, también se abordará la estimulación de la FFL basada en la aplicación de MEF y HPU durante el crecimiento fúngico/bacteriano. Los criterios para la selección de tecnologías que optimicen la fermentación se basarán tanto en la tasa de crecimiento de los hongos/bacterias, como en las propiedades de calidad de la biomasa fermentada. Además, para mejorar las propiedades tecnofuncionales de las harinas fermentadas de altramuz, reducir su alergenicidad y obtener una estructura fibrosa, se considerará la tecnología de extrusión.