En el panorama biotecnológico, la producción de proteínas alternativas a través de procesos fermentativos está cobrando cada vez más relevancia. Con la creciente necesidad de abordar desafíos relacionados con la sostenibilidad y la salud humana, la fermentación de precisión surge como una opción capaz de transformar el sistema agroalimentario.
El auge de las proteínas alternativas
La demanda de proteínas alternativas, como sustitutos a base de plantas, hongos, algas o incluso células animales cultivadas, se ha disparado en los últimos años. Factores como el crecimiento de la población mundial, el impacto ambiental de la ganadería y un mayor interés en la salud y el bienestar han impulsado la búsqueda de fuentes proteicas diferentes a las tradicionales. Aunque en un principio los sustitutos de origen vegetal ocuparon el protagonismo en el mercado (pensemos en la soja o el guisante), hoy están surgiendo nuevos métodos que recurren a microorganismos y cultivos celulares como fuente de nutrientes.
Este cambio de paradigma se debe, en gran parte, a la eficiencia de las nuevas tecnologías, pero también a la creciente percepción de que el modelo ganadero actual no es sostenible. La FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura), por ejemplo, estima que la cría de ganado es responsable de un porcentaje significativo de las emisiones de gases de efecto invernadero, así como de un uso intensivo de agua y de suelo. Las proteínas alternativas, especialmente las derivadas de la fermentación, ofrecen una vía para producir proteínas de alta calidad nutricional con una huella hídrica y de carbono menor.
El papel de la fermentación de precisión
La fermentación implica el uso de microorganismos diseñados o seleccionados para producir compuestos o ingredientes concretos a escala industrial. Estos microbios pueden ser bacterias, hongos o levaduras modificadas genéticamente (o a través de otras herramientas biotecnológicas) para producir proteínas específicas, ácidos grasos, enzimas, vitaminas, etc. Este enfoque permite:
- Escalabilidad: Gracias a los biorreactores y sistemas como la filtración tangencial (TFF), se logra producir en volúmenes considerables con costes relativamente competitivos.
- Consistencia y calidad: Los procesos fermentativos son muy controlables, lo que permite obtener lotes consistentes en contenido proteico y pureza.
- Menor impacto ambiental: En comparación con la ganadería, el consumo de recursos y la emisión de CO2 suele ser muy inferior.
En la actualidad, se investiga y produce desde caseína y albúmina hasta colágeno y gelatina, todo ello a través de rutas fermentativas para su incorporación en lácteos artificiales, análogos cárnicos o suplementos nutricionales.
Procesos y tecnologías asociadas
Para que la fermentación sea efectiva, se requiere un conjunto de tecnologías clave. En primer lugar, es fundamental disponer de biorreactores que permitan controlar variables como pH, temperatura u oxígeno disuelto. Estos sistemas proporcionan las condiciones óptimas para el crecimiento microbiano, y si son biorreactores de un solo uso, facilitan las operaciones al reducir los costes de limpieza y minimizar el riesgo de contaminación.
Por otro lado, la filtración de flujo tangencial cumple un papel específico en la purificación y concentración de los productos resultantes de la fermentación. Este método posibilita separar eficientemente la biomasa y recuperar proteínas o metabolitos de interés de manera escalable y reproducible.
Además, se están incorporando sistemas de control avanzado, por ejemplo, basados en IA, para supervisar de forma continua los parámetros críticos y realizar ajustes en tiempo real. Esto conlleva:
- Mayor rendimiento por volumen: Al mantener las condiciones óptimas de cultivo, las cepas microbianas trabajan con mayor eficiencia.
- Optimización dinámica: Algoritmos de aprendizaje automático procesan datos en tiempo real y realizan correcciones sobre la marcha.
- Mejor aprovechamiento de recursos: Un control más preciso reduce el gasto de agua y energía, a la vez que disminuye la generación de residuos.
Beneficios frente a la ganadería tradicional
Si bien muchos consumidores se identifican con el aspecto ético, la industria alimentaria centra buena parte de su interés en la rentabilidad y en la estabilidad de la cadena de suministro. En tiempos en los que los precios de los cereales o la producción de carne pueden volverse impredecibles por factores climáticos o geopolíticos, tener la posibilidad de fabricar proteínas en un entorno controlado, sin depender de vastas extensiones de terreno o condiciones climáticas, es un recurso valioso.
- Huella de carbono más baja: Menos emisiones de metano y CO2.
- Menor consumo de agua: Según estimaciones, la producción de un kilo de proteína microbiana podría requerir hasta un 90% menos de agua que la ganadería.
- Uso de espacio reducido: La fermentación no necesita hectáreas de campo, solo instalaciones con la tecnología adecuada.
Aun así, hay retos relacionados con la escalabilidad y la inversión inicial de CAPEX. Sin embargo, con una planificación adecuada y el apoyo de políticas públicas, resulta un modelo con un potencial significativo.
Desafíos y oportunidades en el mercado
Pese a las ventajas, este sector todavía enfrenta obstáculos:
- Regulación y aprobación: Para que nuevos productos alternativos obtengan la aprobación de entidades como la EFSA (Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria) o la FDA en EE.UU., hacen falta datos sólidos sobre seguridad alimentaria.
- Inversión en infraestructuras: Escalar la producción requiere grandes inversiones en equipamiento y capacitación de personal. En Europa, se está trabajando en impulsar consorcios y proyectos colaborativos que eleven la capacidad de biomanufactura.
- Aceptación del consumidor: Aunque la tendencia de consumo hacia la reducción de carne gana fuerza, algunos consumidores son reacios a adoptar proteínas “de laboratorio” si no ven clara la etiqueta o perciben beneficios reales. Una comunicación clara y transparente sobre los beneficios nutricionales y medioambientales es vital.
- Costes de producción: Si bien los precios han ido bajando, el coste por kilo de proteínas basadas en fermentación todavía debe reducirse para competir de tú a tú con la carne tradicional.
Cada uno de estos retos trae consigo oportunidades de crecimiento. Las empresas que desarrollen soluciones tecnológicas para abaratar y optimizar los procesos de fermentación, o que logren proteínas con mejoras funcionales (por ejemplo, perfil de aminoácidos más equilibrado o mejor sabor), ganarán ventaja competitiva
Conclusión
En definitiva, la producción de proteínas alternativas a través de procesos fermentativos se perfila como uno de los vectores más importantes para el futuro de la alimentación y la sostenibilidad global. Desde la reducción en la huella ambiental hasta la posibilidad de crear nuevos alimentos “funcionales” con perfiles nutricionales mejorados, sus beneficios son enormes.
Pese a los desafíos en cuanto a regulación, escalado e inversión, la fermentación de precisión sigue ganando tracción, y su adopción por parte de grandes actores alimentarios y farmacéuticos es cada vez más evidente. Para TECNIC, esta es una oportunidad de liderar y facilitar la construcción de un sistema alimentario más sostenible, ofreciendo equipamientos y sistemas que conviertan la visión en realidad.
Preguntas Frecuentes (FAQ)
Son proteínas no tradicionales obtenidas de plantas, hongos, algas o cultivos celulares.
Un proceso biotecnológico que usa microbios para producir proteínas o compuestos específicos.
Sí, están reguladas y deben cumplir estrictos estándares de seguridad alimentaria.
Usan menos agua, menos tierra y emiten menos gases de efecto invernadero que la ganadería tradicional.
Sí, con biorreactores e infraestructura adecuada, es altamente escalable.
