La fermentación es quizá una de las tecnologías más antiguas que ha acompañado a la humanidad desde hace miles de años. A lo largo de la historia, son numerosas las pruebas y vestigios encontrados que demuestran el uso de la fermentación por parte de diversas culturas y civilizaciones, como una práctica común y fundamental en la producción de alimentos y bebidas, o incluso con fines medicinales y ceremoniales.
Así, por ejemplo, se han encontrado restos arqueológicos en China (7000-6600 a.c) de una bebida fermentada hecha de arroz, miel y frutas en vasijas de cerámica, o en Irán (5000 a.c.) jarras de cerámica con residuos de vino, o jeroglíficos y papiros egipcios (2500 a.c.) que describen la producción de cerveza y vino, así como su consumo en ceremonias religiosas y en la vida cotidiana.
Además, el análisis de restos botánicos (semillas, fragmentos de plantas) ha proporcionado pruebas del uso de plantas fermentadas, o más recientemente el análisis y estudio del ADN de levaduras y otros microorganismos, ha permitido tener una evidencia genética del uso de la fermentación desde antiguo. Estos métodos ancestrales sentaron las bases para el uso y evolución de una práctica que ha ido evolucionando significativamente a lo largo del tiempo.
La aplicación de técnicas biotecnológicas para la fabricación de productos farmacéuticos, biocombustibles, fertilizantes y suplementos nutricionales ha demostrado ser una herramienta milenaria que se ha adaptado y sofisticado para adaptarse a las necesidades actuales.
Desafíos globales como la sostenibilidad ambiental, la seguridad alimentaria, la escasez de alimentos, la reducción y valorización de residuos encuentran en la fermentación una herramienta poderosa para abordar estos problemas.
De este modo, el uso de diferentes microorganismos puede ser la clave a la revalorización de diferentes subproductos y residuos de la industria, transformándolos en productos de alto valor como biocombustibles (biodiésel, biogás), compuestos biodegradables (bioplásticos), o moléculas de interés (lípidos, ácidos orgánicos, colorantes, etc.) que pueden ser incorporados de nuevo a la cadena de valor contribuyendo así a una economía circular.
La fermentación puede transformar algunos subproductos agroalimentarios, que de otro modo serían desperdiciados, en productos con perfil organoléptico mejorado, al reducir o transformar compuestos no deseados que afectan negativamente al sabor y la textura. De este modo, los procesos fermentativos pueden mejorar el perfil organoléptico y, por tanto, la aceptabilidad de ciertos subproductos, para posteriormente incorporarlo de nuevo a la cadena de valor.
Otro de los retos futuros es el aumento de la población mundial que trae consigo el aumento de la demanda de proteínas y plantea retos sobre la sostenibilidad de las fuentes tradicionales de las mismas, como la carne y los productos lácteos. Aquí es donde el uso de microorganismos, en este caso la fermentación con hongos, emergen como una alternativa a las fuentes tradicionales de proteínas. La fermentación con hongos es clave para obtener microproteínas que permiten desarrollar sabores y texturas que imitan a la carne y son atractivas sensorialmente para el consumidor. Este tipo de proteínas son ricas en nutrientes de alta calidad, y además se presentan como alternativa que requiere menos recursos naturales (agua y tierra) y produce menos gases efecto invernadero.
La fermentación tiene también el potencial de mitigar la contaminación, teniendo un papel muy importante en la gestión de residuos y la reducción de contaminantes. Así, ciertos residuos orgánicos (aceites usados, residuos industriales, aguas contaminadas) pueden ser fermentados para producir biogás, fertilizantes y bioplásticos, o puede utilizarse para tratar aguas residuales reduciendo compuestos orgánicos antes de ser liberados al medio ambiente. Estos procesos pueden utilizarse también en procesos de biorremediación, tratamientos de suelos y áreas contaminadas.
Incluso otro de los problemas actuales como es la acumulación de millones de toneladas de plástico, podría tener una alternativa en el uso de microorganismos, ya que, según las últimas investigaciones, podrían utilizarse ciertas bacterias y hongos para fermentar y degradar plásticos, como el polietileno y el poliéster, o incluso utilizarlos como fuente de carbono para obtener compuestos de interés.
Por tanto, la fermentación en la actualidad no queda restringida a su uso en la industria alimentaria para la producción de alimentos fermentados. La sociedad debe reconocer y explorar las alternativas que ofrece la biotecnología, y en particular los procesos fermentativos, para enfrentar retos presentes y futuros.
Aprovechar las capacidades de bacterias, levaduras y hongos para transformar materiales residuales en productos útiles, reducir el desperdicio y la contaminación permitirán avanzar hacia un futuro más limpio y sostenible, gracias a los microorganismos, unos compañeros de viaje que desde hace miles de años han sido útiles a la humanidad, y que ahora pueden ser la solución a muchos de nuestros retos futuros.
Una de las principales actuaciones previstas en el desarrollo de este proyecto transfronterizo es restaurar y optimizar un humedal en la localidad de Flores de Ávila (Castilla y León), para poder reutilizar el agua procedente de la depuradora de este pequeño municipio y devolver el agua residual al río Trabancos con la calidad suficiente como para no alterar el ecosistema autóctono.
La construcción de este humedal artificial se enmarca dentro de una de las experiencias piloto del proyecto y se desarrolla de manera coordinada con la Confederación Hidrográfica del Duero, como participante también de Aquamundam.
Esta actividad tiene como objetivo demostrar que los productos desarrollados, en este caso el humedal, favorecen la gestión eficiente del ciclo integral del agua. Este piloto demostrativo, permitirá integrar los humedales como estrategia natural que permita diversificar los modelos de depuración, y comprobar su idoneidad para la eliminación de contaminantes emergentes en el tratamiento de aguas urbanas en zonas sensibles, aportando al mismo tiempo otros servicios ambientales.
El nuevo humedal artificial de flujo subsuperficial contará con cinco especies de plantasdiferentes, situadas en diez celdas, separadas por zonas con lámina de agua libre. Una de las zonas se plantará con la especie Phragamites australis y la otra zona se plantará con cinco especies diferentes para estudiar y evaluar el potencial depurador de cada una de ellas.
La planta depuradora contará con caudalímetros para estimar el caudal de entrada y salida y la evapotranspiración del humedal así como de una estación meteorológica que permita recoger datos climatológicos durante la ejecución del piloto.
Durante el desarrollo del proyecto se recogerán datos tanto físico-químicos, como microbiológicos. La monitorización de cada celda permitirá comprobar el efecto de la biodiversidad de las plantas sobre las comunidades microbianas responsables del tratamiento y, en última instancia la actividad metabólica y su efecto sobre el rendimiento de eliminación de contaminantes prioritarios y emergentes.
Con el desarrollo de esta tarea se pretende recoger información sobre la utilidad de este tipo de depuración como solución blanda e integrada en el ecosistema natural. La elección de este municipio pretende además comprobar la integración de los humedales artificiales en ecosistemas fluviales bajo condiciones extremas, la zona se encuentra en la cuenca del río Trabancos, río de carácter temporal que contiene la especie endémica Achondrostoma arcasii (bermuejuela), que servirá como indicador de la integración de este tipo de depuración en un entorno natural.
El pasado 26 de septiembre se celebró en Madrid el “4º Punto de encuentro contra el desperdicio alimentario” organizado por AECOC, donde se analizó el problema del desperdicio desde diferentes perspectivas y poniendo en común experiencias reales de prevención y reducción.
Empresas sociales como “Espigoladors”, que emplea a personas en riesgo de exclusión social, trasladaron su experiencia en la prevención del residuo, a través de la utilización de frutas y hortalizas desechadas en el campo (por tamaño, defectos, apariencia) para la elaboración y comercialización de mermeladas y cremas, contribuyendo de una manera sostenible a la reducción del desperdicio, generando empleo y obteniendo un beneficio económico.
También se habló de cómo la innovación en el envasado puede reducir este desperdicio, como en el caso presentado por Pepsico en el que, a través de un programa de revaloración de sus residuos de una de sus plantas de producción de snacks, está alcanzado el residuo cero.
Desde este blog han sido varios los post que hemos dedicado al desperdicio alimentario y a la búsqueda de soluciones para su reducción. En todos hemos comentado la necesidad de utilizar la prevención como herramienta para disminuir el desperdicio a lo largo de la cadena alimentaria pero, además de la prevención ¿qué se puede hacer para seguir disminuyendo la cantidad de residuos generada por una empresa alimentaria?
La industria alimentaria es una de las principales generadoras de residuos de naturaleza orgánica en nuestro país, constituidos principalmente por aquellas partes de la materia prima que no son útiles en el proceso de elaboración y que pueden llegar a representar hasta el 85% del peso de la materia prima recibida.
Hasta hace unos años estos residuos orgánicos eran derivados a la industria de los piensos animales o a su valorización agronómica. Pero en las últimas décadas, ante la necesidad de las empresas alimentarias de revalorizar sus subproductos, los proyectos de I+D y los trabajos de los equipos de investigación se orientan a buscar soluciones novedosas, tangibles, con retorno económico y de alto valor añadido.
Poco a poco las empresas van cambiando su perspectiva hacia el cuidado del medio ambiente, orientando su metodología de trabajo hacia procesos de fabricación más sostenibles, que optimicen sus recursos, reduzcan sus residuos y produzcan un beneficio económico.
Las tendencias en I+D en cuanto a la revalorización de subproductos transcurren en paralelo a las tendencias de la industria alimentaria en cuanto a la fabricación de nuevos alimentos. Así, muchos subproductos alimentarios constituyen una fuente para la obtención de compuestos de alto valor añadido como antioxidantes, fibras, ácidos grasos esenciales, antimicrobianos, minerales, etc, que posteriormente pueden ser incluidos en los procesos productivos, obteniendo nuevos alimentos de alto valor añadido y en muchos casos con propiedades funcionales.
Pero la industria alimentaria no es la única que puede beneficiarse del uso de estos subproductos. En la actualidad ya existen en el mercado de cosméticos o productos farmaceúticos que incorporan diferentes compuestos, como los antioxidantes o polifenoles, que han sido obtenidos a partir de residuos.
La experiencia deCARTIF en este campo de investigación es amplia. Proyectos liderados por empresas y acompañados por centros de investigación, como el DIANA, en los que el objetivo era obtener a partir de diferentes subproductos de café, orujos de uva, algas, etc, compuestos de alto valor añadido para su posterior incorporación en diferentes matrices alimentarias aportando diferentes mejoras, gracias a estos compuestos.
El proyecto LACTISHOE trabaja en un sentido muy diferente, ya que a partir del suero lácteo como subproducto de la industria quesera, se conseguirá ácido láctico mediante un proceso híbrido de fermentación y separación por membranas de destilación. Este ácido láctico se encapsulará para su incorporación en plantillas y forro interior de calzado, confiriéndole propiedades beneficiosas sobre el pie.
La generación de residuos por la industria alimentaria es una consecuencia inherente a su actividad, pero la búsqueda de alternativas sostenibles y ambientalmente respetuosas con el medio, es una necesidad que deben afrontar todas las empresas, sin olvidar que a la vez tengan un beneficio económico mediante la valoración de sus subproductos.
A la mayoría de nosotros nos ha ocurrido. Abrir la despensa, coger un paquete de arroz, harina o pasta y….¡bicho! Nos encontramos con que nuestros alimentos están infectados con insectos.
La contaminación por insectos de alimentos almacenados es un problema muy molesto para los consumidores y de gran preocupación paras las empresas alimentarias. Implica grandes pérdidas tanto de materia prima como de producto almacenado, que se traducen a su vez en enormes pérdidas económicas y deterioro de imagen para la marca.
Estos insectos no son patógenos y no suponen un problema de salud para el consumidor que los encuentra, pero el paquete contaminado es desechado directamente haciendo responsable, aún sin serlo en la mayoría de los casos, a la empresa fabricante.
Los insectos contaminantes de productos almacenados son diversos y atacan a multitud de productos: harina, arroz, frutos secos, frutas deshidratadas, pan, pasta alimenticia, galletas, etc. En Europa, la industria del grano representa aproximadamente 300 millones de toneladas que están expuestas al riesgo de infestación y contaminación por plagas durante el tratamiento post-cosecha, almacenamiento y en las instalaciones de las empresas alimentarias (Stesjakl, V. 2014).
Las empresas de materia prima y alimentarias se enfrentan a un gran problema intentando contener y eliminar de sus instalaciones a estos artrópodos que encuentran en silos y almacenes, un lugar ideal para alimentarse y reproducirse. Las empresas recurren a diferentes métodos de prevención, control y eliminación en todos sus procesos, con el fin de asegurar que sus productos están libres de cualquier tipo de insectos contaminantes. Además, han de pasar rigurosas auditorías en las que cada proceso y punto de sus fábricas son revisados a tal fin.
Sin embargo, una vez que sus productos salen de la fábrica, el control sobre ellos es muy difícil. Estos insectos viven para alimentarse y reproducirse, por lo que la búsqueda de alimento es su prioridad. La contaminación por insectos es mucho más susceptible durante el proceso de transporte, durante el almacenamiento hasta su venta y en los hogares, pese a todas las medidas que haya podido tomar la empresa fabricante.
Estos artrópodos tienen un olfato excepcional y son capaces de oler el alimento a través de los embalajes y paquetes, introduciéndose por cualquier pequeño orificio o grieta de embalaje hasta llegar al alimento. Además, son capaces de perforar papel, cartón y todo tipo de plásticos (insectos penetradores). Por este motivo, los departamentos de I+D de las empresas alimentarias, y los centros de investigación con los que trabajan, están continuamente innovando en sus envases y buscando alternativas que mejoren sus embalajes y los hagan más resistentes a los insectos.
Como consumidores, debemos fijarnos en el momento de la compra si los paquetes presentan algún signo de estar dañados (perforaciones, orificios…), y al llegar a nuestra casa debemos conservar este tipo de productos en envases de vidrio o metal. Además, si en algún momento aparece en nuestra despensa algún paquete contaminado, debemos eliminar todos los productos que puedan haberse infectado y proceder a la limpieza exhaustiva de la misma.
Desde el punto de vista de la investigación, debido a las restricciones cada vez mayores en el uso de insecticidas, como el bromuro de metilo o la fosfina, se están llevando a cabo estudios para sustituir estos métodos por otras tecnologías menos dañinas y más respetuosas con el medio ambiente, como el uso de feromonas o la utilización de temperaturas extremas para la limpiezas y control de las fábricas.
En relación a los envases, los avances se orientan a la incorporación de sustancias repelentes que disuadan a los insectos de su ataque. Los últimos ensayos se orientan a la utilización de aceite esenciales que, encapsulados en polivinil alcohol, puedan ser impresos a modo de tinta sobre film de polipropileno y ser usados como material de embalaje repelente a los insectos (Heon-Joo Jo, 2015).
Con todos estos avances, cada vez será más difícil decir aquello de “hay un bicho en mi despensa”.
Sin la presencia del aceite de oliva en nuestros platos no podríamos hablar de dieta mediterránea. En nuestro país y en toda la cuenca mediterránea este zumo de fruta juega un papel esencial en nuestra gastronomía.
Aceite de oliva virgen extra, aceite de oliva virgen, aceite de oliva, aceite de orujo… todos ellos obtenidos de la aceituna, cada uno con sus características, pero, ¿qué diferencia a cada uno de ellos y, en base a qué hacemos la elección de uno u otro?
La clasificación del aceite se basa en la metodología utilizada para el proceso de elaboración del aceite, a sus parámetros físico-químicos y en el caso de los aceites vírgenes la calidad sensorial del aceite obtenido, valorada a través de una cata sensorial por un panel de expertos catadores.
Cuando se habla de cata o análisis sensorial de un producto, se puede pensar y no sin razón, en un proceso subjetivo y sometido a muchos errores en su realización, con expresiones ambiguas o sometidas a interpretación. Pero el análisis sensorial es una disciplina científica usada para evaluar los caracteres organolépticos de los alimentos, y que lleva muchos años siendo utilizada como método para medir, analizar e interpretar las reacciones humanas hacia las características organolépticas de los alimentos perceptibles por los sentidos. Los datos de un análisis sensorial son valorados por un panel de catadores entrenado para ello y son tratados estadísticamente a fin de minimizar errores y hacer objetivos los resultados.
En el caso de la cata de aceite de oliva para su clasificación como aceite virgen extra, aceite virgen o aceite lampante, se lleva a cabo por un panel de expertos, que además estará autorizado por los organismos de los estados miembros, para la realización de control oficial del país en cuestión.
El proceso de cata se realiza bajo una reglamentación concreta elaborada por el Consejo Oleícola Internacional, en la que los catadores siguen una ficha de cata con unos atributos positivos y unos atributos negativos que se valoran en una escala de 10 cm. El proceso se lleva a cabo en una copa de cata específica para este tipo de análisis y qué es calentada a una temperatura concreta para la realización del ensayo ya que el aceite debe estar a 28±2ºC para su evaluación.
El tiempo que el catador debe dedicar a cada muestra, número de muestras, cantidad de aceite, explicación del vocabulario, etc, está detallado en la norma, no dejando a la subjetividad ningún aspecto.
Los atributos positivos que se valoran en un aceite son el afrutado, amargo y picante, estos atributos van a depender de la variedad de aceituna, del grado de madurez de las mismas, y del momento en que han sido cosechadas.
Los atributos negativos vienen determinados por los siguientes flavores:
1. Atrojado/borras originado aceitunas amontonadas o almacenadas en condiciones que han favorecido fermentaciones, o también puede deberse a aceite que ha permanecido en contacto con los lodos de decantación.
2. Moho/humedad, característico de aceite obtenido a partir de frutos que han desarrollado hongos a causa de haber permanecido con humedad varios días.
3.Avinado-avinagrado/ácido-agrio, debido a un proceso fermentativo de las aceitunas o de los restos de pasta de aceitunas en los capachos que no han sido limpiados adecuadamente.
4. Rancio, propio de aceite que han sufrido un proceso oxidativo intenso.
5. Flavor a aceitunas congeladas, característico de aceites que se han obtenido de aceitunas que han sufrido un proceso de congelación en el árbol.
En la misma ficha de cata el catador podrá indicar otros atributos negativos como el flavor a metálico, heno, gusano, basto, salmuera, cocido o quemado, alpechín, esparto, pepino y/o lubricante.
Para que un aceite sea considerado virgen extra no deberá presentar ningún defecto y el atributo afrutado deberá ser mayor de 0. Si el aceite tuviera algún defecto, (siempre menor de 3,5 en la escala) pasaría a ser un aceite virgen. Y si el aceite fuera muy defectuoso en cuanto a su calidad sensorial se clasificaría como aceite de oliva lampante y tendría que ser refinado para su consumo.
Como consumidores en la mayoría de las ocasiones no vamos a ser capaces de distinguir todos estos atributos, aunque todo es cuestión de entrenar nuestro paladar, tener buena memoria sensorial y probar, probar y probar diferentes aceites. Y siempre que queramos disfrutar de un aceite de calidad optar por un aceite virgen extra, en el que podremos apreciar la variedad de aceituna, el momento de cosecha del fruto, matices de olores y sabores propios de la zona cosechada. No todos los aceites de oliva son iguales…catemos, probemos y disfrutemos del oro líquido.
