Mucho más allá de las harinas: Redescubrir el potencial de las grasas con enzimas

La tecnología desarrollada en la época subvertía la idea de que los residuos no comestibles, generados en la producción animal no podían ser utilizados como materia prima para la generación de productos de alto valor agregado, incluso para la alimentación humana. La tecnología para la reutilización de las partes no comestibles de la ganadería ha evolucionado a nivel mundial y ahora es una parte esencial de la cadena de suministro de proteínas para diferentes sectores (2).

Entre las tecnologías predominantes más tradicionales, como el rendering, también hay alternativas que están evolucionando en la complejidad y calidad de los productos finales, penetrando en mercados más rentables, como el mercado del colágeno hidrolizado, que ha crecido significativamente en los últimos años (3).

Para 2050, se espera que la población mundial supere los 9.000 millones de personas, lo que supone un aumento de más del 100% en la demanda global de alimentos. Las proyecciones de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), indican que el 80% de los alimentos adicionales necesarios para satisfacer la demanda en 2050, deberán proceder de tierras ya cultivadas (4), lo que significa que tendremos que producir aún más con los mismos, o menos, recursos disponibles.

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Datos como éste corroboran la urgencia de desarrollar tecnologías que mejoren la calidad y el rendimiento de la industria alimentaria. Las tecnologías enzimáticas, por ejemplo, permiten ampliar el uso de materias primas hasta ahora limitadas por modificaciones en la cadena proteica y por atribuir ventajas de procesado, digestibilidad y palatabilidad. La hidrólisis enzimática con proteasas altera la calidad de la proteína, aumentando su digestibilidad y reduciendo la tasa de inclusión en las formulaciones finales, por ejemplo, agregando valor al ingrediente producido y aumentando la eficiencia de la producción animal (5).

Brasil ocupa una posición clave en el escenario mundial de la seguridad alimentaria. Según la ABPA, en 2022, el país era responsable de albergar más de 56 millones de aves (pollos) y más de 2 millones de cerdos. Más que garantizar la satisfacción de esta demanda, el mercado pide alimento para mascotas con ingredientes de alto rendimiento y alta calidad final, que proporcionen ganancias nutricionales y una mejora continua de la producción animal. Como resultado de esta demanda de cadenas de producción más eficientes, se han llevado a cabo numerosos estudios y procedimientos para aprovechar mejor la abundancia de proteínas que ofrecen los subproductos animales.

Entre las tecnologías disponibles, el uso de enzimas en el procesamiento de residuos aumenta la gama de aplicaciones en las que se pueden utilizar los productos, además de repercutir en el rendimiento y la calidad del producto final. En un estudio realizado por Novozymes con el objetivo de identificar el impacto de la hidrólisis exógena con proteasas sobre la digestibilidad gastrointestinal de la proteína de soja, es posible concluir que la hidrólisis del concentrado de soja con proteasas puede más que duplicar el porcentaje de proteína absorbida, en comparación con el material no hidrolizado (Figura 1).

*Proteína en formulación de dosis de 2,5 ml

SPC = concentrado de proteína de soja

ESPH = hidrolizado de proteína de soja hidrolizado enzimáticamente

Vehículo de ensayo: ratas

Además de un impacto en la tasa de absorción de la proteína, la hidrólisis enzimática también mejora la palatabilidad del producto final generando ingredientes más atractivos con una mejor tasa de aceptación por parte de los animales. En un estudio realizado con 40 perros se observó que, de media, se producía un aumento de más del 100% en el consumo de alimento para mascotas que contenían un ingrediente hidrolizado, en comparación con la alternativa no hidrolizada (Figura 2).

El aumento de la palatabilidad proporcionado por la tecnología enzimática permite diversificar las materias primas utilizadas para la alimentación animal y penetrar en mercados más atractivos, como el de los alimentos para mascotas, que registró un crecimiento del 19% en América Latina en 2022.

La hidrólisis con enzimas también atribuye numerosas ventajas de procesado que no tienen otras alternativas tecnológicas. Utilizando enzimas, es posible convertir coproductos no comestibles en un concentrado de proteínas para suplementos nutricionales humanos, por ejemplo. La hidrólisis con proteasas Novozymes permite la solubilización de la proteína y su separación física de otros materiales, permitiendo la purificación y concentración de la proteína y eliminando la generación de sabores indeseables.

Los estudios han concluido que la suplementación con la llamada "proteína de carne de vacuno", en referencia al producto del suero conocido como "proteína de suero", tiene un efecto similar al consumo de otras fuentes de proteínas u otros suplementos proteicos, y es otra alternativa para la industria alimentaria, que ha visto aumentar la demanda de alimentos ricos en proteínas (6). El mercado de suplementos está creciendo, con una CAGR estimada del 6% para la "proteína de vacuno en polvo" en 2029, equivalente a 1.300 millones de dólares.

El uso de enzimas en el procesamiento de coproductos animales no sólo ofrece una ventaja para la ampliación de la cartera de productos, sino que también es una alternativa para mejorar la industria tradicional de grasas. Cuando se añaden al proceso, las proteasas pueden facilitar la extracción de proteínas trabajando a temperaturas más suaves, reduciendo la degradación del producto final y aportando una reducción potencial del coste energético.

Además, el uso de proteasas puede mejorar el rendimiento de la extracción de aceite, generando una mayor cantidad de aceite y una harina con un mayor porcentaje de proteínas en el producto final. Los estudios realizados con productos Novozymes han demostrado que las enzimas ayudan en la extracción de aceite de matrices proteicas evitando la encapsulación de lípidos como en el procesado en caliente, liberando así un mayor porcentaje de la grasa durante la extracción por hidrólisis parcial de las proteínas (7).

La demanda de mejores ingredientes y más eficientes es una tendencia mundial que ya forma parte del escenario de la nutrición humana y animal en el país. Mediante tecnologías eficientes y flexibles, como el procesado enzimático, es posible redescubrir el potencial oculto en las materias primas grasas. Con la proteína ocupando un papel central en la nutrición hoy en día, la abundancia y diversidad de diferentes coproductos animales trae la oportunidad perfecta para la generación de productos mejorados y más rentables que tendrán un impacto en la eficiencia de la producción animal, el consumidor final y la industria de reciclaje de animales en Brasil.

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Sobre la autora

Fernanda Akemi Ito es especialista técnica industrial en la división de alimentos y bebidas de Novozymes Sudamérica y lidera proyectos en el área de ingredientes proteicos.

Por: Fernanda Akemi Ito

Fuente: Novozymes

Referencias

1. Cansler, Clay (Fall 2013). "Where's the Beef?". Chemical Heritage Magazine. 31 (3). Retrieved 26 March 2018.
2. Meeker, David L. Essential Rendering: All About The Animal By-Products Industry. National Renderer's Association.
3. Mikhailov, O.V. Gelatin as It Is: History and Modernity. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 3583. https://www.mdpi.com/1422-0067/24/4/3583
4. Food and agriculture projections to 2050 | Global Perspectives Studies | Food and Agriculture Organization of the United Nations (fao.org)
5. Biocatalytic conversion of poultry processing leftovers: Optimization of hydrolytic conditions and peptide hydrolysate characterization (sciencedirectassets.com)
6. Nutrients | Free Full-Text | Does Beef Protein Supplementation Improve Body Composition and Exercise Performance? A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials (mdpi.com)

Analysis of lipids extracted from salmon (Salmo salar) heads by commercial proteolytic enzymes - Gbogouri - 2006 - European Journal of Lipid Science and Technology - Wiley Online Library