Proteínas alternativas, ¿cómo se convierten las plantas en carne artificial?

Nada funciona sin proteínas. Son la piedra angular de todos los seres vivos y proporcionan a nuestro organismo los aminoácidos con los que se construyen los músculos, las células y los tejidos, así como los anticuerpos y las hormonas. Los huevos, la carne, el pescado y los productos lácteos son tradicionalmente importantes fuentes de proteínas, pero también lo son las proteínas vegetales, cada vez más importantes para el suministro mundial de alimentos. Pero del grano de soja, de altramuz o de trigo al sustituto vegano de la salchicha hay un largo recorrido y mucha tecnología de por medio. Primero hay que extraer la proteína de las materias primas y procesarla antes de texturizarla para convertirla en un sucedáneo de la carne o de, por ejemplo, la salchicha.

El proceso empieza con la clasificación y limpieza de las materias primas, ya sean legumbres, semillas u otras, que se muelen primero. A este proceso de preparación, todavía relativamente clásico, le sigue la extracción de proteínas, que puede realizarse de forma diferente según la materia prima. Suele hacerse mediante un proceso de varias etapas con agua o soluciones salinas, pero también se utilizan disolventes orgánicos. Las materias primas se ponen primero en remojo para separar las proteínas de los carbohidratos y otros componentes.

A continuación, las proteínas separadas se precipitan de la solución (coagulación proteica) y se separan. Por último, la solución (concentrado o aislado) se procesa directamente o se seca en un secador por pulverización para generar un polvo que constituye el punto de partida para la texturización, un proceso que, en última instancia, conduce al producto similar a la carne.

Incluso esta visión general indica que se necesita una gran variedad de máquinas y equipos para desarrollar los distintos pasos. Veámoslo más de cerca con el ejemplo de la producción de aislado de soja.

Las semillas de soja se limpian, se muelen y se remojan en agua. A continuación, se calientan para liberar las proteínas. Las centrifugadoras o decantadoras hacen su gran aparición durante la extracción de proteínas: en sus tambores cónicos giratorios, las partículas sólidas son forzadas hacia fuera por la fuerza centrífuga y forman una capa en la pared interior del tambor. El líquido se acumula en el centro y se descarga a través de una salida. De este modo, en la primera etapa se separa continuamente la solución proteínica de los residuos vegetales. Después de que la proteína disuelta inicialmente se haya precipitado en copos de proteína añadiendo ácido o sal, éstos también se concentran en un decantador. Para que la proteína sea lo más aprovechable posible y para reducir la carga de aguas residuales, los copos de proteína que no se han separado en el decantador se separan en un separador de placas adicional; esto funciona porque la máquina utiliza tanto fuerzas centrífugas como la gravedad.

Por último, las proteínas coaguladas se lavan y los residuos ácidos se neutralizan, se centrifugan de nuevo o se filtran. Además, el aislado de soja se seca a baja temperatura, por ejemplo, en secadores por pulverización. Como su nombre indica, el líquido que contiene proteínas se pulveriza desde arriba en una cámara de secado donde cae hacia una corriente de aire caliente, lo que hace que el líquido se evapore y que el producto previamente disuelto caiga finalmente al suelo en forma de polvo seco.

Todos estos pasos son sólo un trabajo preliminar en el desarrollo de sustitutos cárnicos. Al final, lo decisivo para el consumidor no es sólo el contenido y el sabor, sino también la textura y la sensación en la boca. Para lograr una experiencia lo más fiel posible al original, las proteínas vegetales deben texturizarse. Esto suele hacerse en extrusoras especiales, donde primero se mezclan y muelen diversas materias primas y especias de la receta para lograr una consistencia uniforme. Esta mezcla se dosifica en una extrusora y se añade agua a través de boquillas pulverizadoras. Uno o incluso dos tornillos giran en la máquina alargada, transportando el material hacia una abertura (matriz) situada en el extremo de una cámara cilíndrica. En este trayecto, la masa se expone a altas presiones, así como a fuerzas de cizallamiento y temperaturas concretas, por lo que la proteína se desnaturaliza, lo que se conoce como proceso de extrusión por cocción. Al final de la extrusora, el producto se descarga a través de una boquilla, produciendo fibras finas que se cortan a una longitud deseada. Dependiendo del proceso, pueden producirse proteínas vegetales texturizadas secas (TVP) o con alto contenido en agua (HMMA). Estas últimas son más parecidas a la carne, mientras que las TVP tienen que remojarse en agua antes de su posterior procesamiento.

Las exigencias a la tecnología utilizada en todo este proceso son elevadas: por un lado, las máquinas deben ser lo bastante flexibles para procesar distintas recetas y materias primas. Además, la higiene desempeña un papel importante: todos los componentes deben estar libres de espacios muertos y ser fáciles de limpiar. Dado que las centrifugadoras utilizadas en el primer paso tienen que poner en movimiento grandes masas, la eficiencia energética desempeña un papel importante. Además, es importante producir sólidos con el menor contenido de humedad posible en el paso de separación, porque el secado posterior es un proceso que consume mucha energía.

En el texturizado, la precisión de los componentes utilizados en cuanto a exactitud de dosificación y parámetros de proceso como presión y temperatura es de gran importancia. Con el aumento de la demanda y de los volúmenes de producción, los procesos integrados en los que la línea completa se coordina de forma óptima también son cada vez más importantes. La automatización también desempeña un papel importante en este sentido. No sólo garantiza una alta productividad, sino también procesos reproducibles y coherentes y una documentación completa de los parámetros de producción.