Reconstrucción de carne animal saludable con impresora 3D

• A medida que la población mundial sigue creciendo, la demanda de carne aumenta considerablemente. La producción de carne tradicional enfrenta varios desafíos. Sin embargo, el sector continúa evolucionando, ofreciendo nuevos productos y potenciando la utilización de subproductos generados.
• Una dieta saludable debe incluir una variedad de alimentos funcionales, ya que aportan vitaminas y minerales esenciales y respaldan la salud en general. Los alimentos enriquecidos pueden ayudar a cubrir brechas nutricionales, aumentando la ingesta de nutrientes importantes.
• Los esfuerzos de investigación en la industria alimentaria están logrando rediseñar productos convencionales en versiones más saludables, como es el caso de la carne de origen animal rediseñada en impresora 3D.
• Las ventajas de la carne impresa en 3D incluyen la posibilidad de una producción rentable, un impacto ambiental reducido y la capacidad de crear productos alimenticios personalizados y ricos en nutrientes.

Existe una demanda creciente de alimentos producidos y procesados de manera sostenible, que sean seguros, frescos, naturales y nutritivos. Aunque la carne proporciona un aporte nutricional significativo, su consumo a menudo puede ser limitado debido a ciertas enfermedades u otras condiciones de salud.

Según AECOC, en 2023 el consumo de carne y productos cárnicos en España aumentó un 2,7 %, alcanzando los 2.215 millones de kilogramos, con un consumo per cápita de 32,4 kg. La carne fresca lideró este crecimiento con un incremento del 3 % en la demanda. Pollo, cerdo y vacuno representaron el 75 % del volumen de carne fresca facturada.

En 2023, el consumo de carne y productos cárnicos en España aumentó un 2,7 %

Por otro lado, cada vez emergen más aplicaciones tecnológicas en el campo del foodTech, capaces de conservar las propiedades sensoriales de estos alimentos clave en la dieta, mientras potencian sus propiedades nutritivas y saludables.

En definitiva, los esfuerzos de investigación han permitido ir más allá de la búsqueda de nuevas fuentes de proteínas, logrando rediseñar productos convencionales en versiones significativamente más saludables e incorporándolos en la lista de alimentos funcionales.

El sector cárnico español es referencia en el mundo

En el caso concreto de España, según Anice (Asociación Nacional de Industrias de las Carne de España), el sector cárnico está compuesto por 3.481 empresas que en 2023 produjeron 7.425.953 toneladas de carne, lo que representa un descenso del 1,96 % en comparación con 2022, continuando así una tendencia de disminución que se mantiene desde 2020.

La evolución negativa se debe al aumento de los costes de producción, la reducción de márgenes, las incertidumbres geopolíticas y la disminución de la demanda de exportaciones en mercados clave, principalmente los asiáticos.

No obstante, según el Sistema Integral de Trazabilidad Animal (SITRAN), actualmente hay registradas 522.205 explotaciones en las comunidades autónomas, con Andalucía y Galicia concentrando la mayor parte de ellas.

A continuación, se presentan las principales cifras del sector:

A escala europea, España contribuye con el 8,5 % del censo total de bovinos, lo que equivale a aproximadamente 6,5 millones de animales, posicionándose como el quinto país en número de bovinos, después de Francia, Alemania, Irlanda y Polonia.

Estas cifras posicionan al sector cárnico entre los principales sectores industriales del país, solo superado por los sectores energético y automovilístico, y a la par con las industrias química y metalúrgica.

Igualmente, el sector cárnico es el principal empleador de la industria alimentaria en España, con 113.464 puestos de trabajo directos, representando el 29,46 % del total de la ocupación en este sector. 

El sector cárnico es el principal empleador de la industria alimentaria en España

El sector, compuesto en gran medida por pymes y empresas familiares que coexisten con grandes grupos empresariales, algunos de ellos líderes a nivel internacional, se encuentra predominantemente ubicado en zonas rurales.

En este sentido, el sector cárnico contribuye significativamente a la cohesión económica y social de estas áreas, favoreciendo la fijación de la población y el desarrollo territorial.

La importancia nutritiva del consumo de carne animal

Según la Fundación Española de la Nutrición, la carne es un alimento de alto valor nutricional que aporta los siguientes componentes:

- Ganado vacuno

• Proteínas: de alto valor biológico, esenciales para el crecimiento y la reparación de tejidos.
• Grasas: varían entre piezas, con un contenido promedio de 6 g a más de 20 g por 100 g de alimento. Incluyen ácidos grasos saturados y monoinsaturados.
• Minerales: alto contenido de hierro y zinc, además de magnesio y fósforo. Estos minerales son altamente biodisponibles.
• Vitaminas: destacan las del grupo B, como B1, B3, B6 y B12, además de vitamina A en forma de retinol.

- Ganado porcino

• Proteínas: de alto valor biológico, comparables a las del ganado vacuno.
• Grasas: contenido variable dependiendo de la pieza y la alimentación del animal, desde 4-8 g en las piezas más magras hasta casi 30 g en las más grasas. predominan los ácidos grasos monoinsaturados.
• Minerales: buena fuente de hierro y zinc, además de magnesio, fósforo, potasio y selenio.
• Vitaminas: buena fuente de tiamina y otras del grupo B.

- Carne de pollo

• Proteínas: de alta calidad y alto valor biológico.
• Grasas: principalmente monoinsaturadas, mayoritariamente ácido oleico. El contenido graso puede ser reducido eliminando la grasa visible.
• Calorías: aporte moderado, aproximadamente 234 kcal por ración de 200 g.
• Minerales: contiene cantidades significativas de zinc y hierro.

En este sentido, la carne de distintos tipos proporciona una valiosa fuente de nutrientes esenciales que contribuyen significativamente a una dieta equilibrada y saludable. No obstante, el contenido de grasa en algunos cortes o tipo específicos de carnes pueden contrarrestar estos beneficios.

¿Qué son los alimentos funcionales y qué beneficios pueden aportar?

El diseño de alimentos funcionales, también conocidos como nutracéuticos, implica crear productos que no solo sean beneficiosos para la salud, sino también atractivos para los consumidores. 

Este proceso incluye la definición clara de los beneficios para la salud que ofrecerá el producto, la selección cuidadosa de los ingredientes adecuados y el desarrollo de una receta que cumpla con todos los requisitos de seguridad alimentaria.

Los alimentos funcionales se definen como alimentos naturales o procesados industrialmente que, al ser consumidos regularmente dentro de una dieta variada y en niveles efectivos, aportan beneficios potenciales para la salud más allá de la nutrición básica. 

En concreto, algunos de los ingredientes utilizados en la elaboración de alimentos funcionales se describen a continuación:

Los alimentos funcionales ofrecen varios beneficios para la salud:

1. Prevención de deficiencias de nutrientes: al ser ricos en nutrientes esenciales, ayudan a prevenir deficiencias. Los alimentos enriquecidos han contribuido significativamente a reducir las deficiencias de nutrientes a nivel mundial.
2. Protección contra enfermedades: ricos en antioxidantes, ácidos grasos omega-3 y fibra, estos alimentos ayudan a prevenir enfermedades crónicas como enfermedades cardíacas, cáncer y diabetes, además de mejorar la salud digestiva.
3. Promoción del crecimiento y desarrollo: esenciales para bebés y niños, estos alimentos aseguran un crecimiento y desarrollo adecuados al proporcionar nutrientes necesarios como ácido fólico, omega-3, hierro, zinc, calcio y vitamina B12.

Las innovaciones han permitido expandir estos beneficios a nuevos productos, como la carne, donde se ha logrado diseñar alimentos funcionales que fortalecen el aporte nutricional mientras reducen el contenido graso.

La industria cárnica apuesta por la generación de cero residuos y prácticas más sostenibles

Las pérdidas y el desperdicio de la carne ocurren a lo largo de toda la cadena de suministro. Aunque los hogares concentran la mayor parte de este desperdicio, también se producen pérdidas significativas durante el procesamiento y el envasado. 

En particular, durante el procesamiento de carne de bovino, cerdo y aves, se producen pérdidas debido al desbarbado, que es el procedimiento de limpieza y acabado de canales para eliminar irregularidades. 

Muchas veces, estas irregularidades son simplemente visuales; sin embargo, afectan la aceptación en el mercado y terminan siendo desviadas a otros procesos de la industria, como la elaboración de embutidos, por ejemplo, salchichas y chorizos.

La impresión 3D aplicada en la elaboración de alimentos cárnicos funcionales

Los alimentos impresos en 3D están dejando atrás la ciencia ficción y convirtiéndose en una realidad palpable, con avances significativos en las últimas décadas. 

Originalmente concebida para fabricar prototipos, la impresión 3D ha extendido su alcance a diversas industrias, incluida la producción de alimentos. 

Esta innovadora tecnología permite crear comidas personalizadas y ricas en nutrientes claves. Se espera que el mercado de alimentos impresos en 3D crezca significativamente, con aplicaciones potenciales en nutrición personalizada, especialmente para necesidades médicas y viajes espaciales. 

Adicionalmente, la impresión 3D podría revolucionar la fabricación industrial de alimentos al promover la producción local y reducir el desperdicio alimentario.

Los productos a base de plantas, por ejemplo, logran replicar el sabor, la textura y el valor nutricional de la carne real, eliminando los problemas éticos y ambientales asociados con la ganadería. 

Por otro lado, en el caso de las carnes animales, esta innovación permite aprovechar recortes que han perdido valor comercial debido a cuestiones estéticas, impidiendo su comercialización, aunque siguen siendo completamente seguros para el consumo. 

Estos sobrantes pueden transformarse en nuevos productos con alta calidad, reconstruidos mediante impresoras 3D, que además resultan ser más nutritivos, ya que se pueden insertar ingredientes funcionales y grasas más saludables.

Los sobrantes pueden transformarse en nuevos productos con alta calidad, reconstruidos mediante impresoras 3D 

La industria sigue evolucionando para seguir creciendo, impulsado por la creciente demanda de los consumidores de alternativas alimentarias sostenibles y éticas. 

A continuación, se detallará una startup nacional que está en la vanguardia de esta tecnología.

El potencial de utilización de residuos de carne para la creación de subproductos es significativo y ofrece una oportunidad para innovaciones tecnológicas en la industria alimentaria. Un ejemplo destacado es la impresión de carne en impresoras 3D. 

Casos de éxito

- Cocuus

Cocuus es una startup española pionera en foodTech que está revolucionando la producción de carne mediante tecnologías avanzadas de bioimpresión utilizando la impresión láser 2D/3D 

En la elaboración de carnes de origen animal, Cocuus utiliza células de carne animal presentes en los sobrantes de producción y las combina con grasa vegetal, lo que reduce el contenido de colesterol.

Cocuus utiliza células de carne animal presentes en los sobrantes de producción y las combina con grasa vegetal

La técnica utilizada realiza imágenes por tomografía computarizada (TAC) de piezas de animales para analizar y conocer la estructura celular, incluyendo la conformación de sus fibras, el veteado de la grasa y la apariencia.

Este proceso de escaneo para obtener una representación digital precisa se denomina 'Alimentos a Datos', el cual luego alimenta el proceso 'Datos a Alimentos' para crear el producto final. 

Como resultado, han desarrollado la plataforma patentada MEATMETHICA, una especie de biblioteca de propiedades sensoriales, formas, estructuras y composición que facilita la producción a gran escala.

El siguiente paso consiste en replicar esta estructura celular al reimprimir la carne, incorporando grasa vegetal u otros ingredientes funcionales, como el omega 3. Este proceso permite crear productos fortificados innovadores, más saludables y sostenibles. 

La empresa prevé que estos productos cárnicos estarán disponibles en el mercado nacional a principios de 2025

Adicionalmente, la empresa se dedica a la creación de productos de origen vegetal que replican fielmente el sabor y la nutrición de los productos animales, con la ventaja adicional de poder incorporar ingredientes funcionales.

Si quieres saber más...

1. Plataforma Tierra. https://www.plataformatierra.es/innovacion/nutraceuticos-revolucion-alimentos-salud-nutricion

2. Plataforma Tierra. https://www.plataformatierra.es/innovacion/carne-laboratorio-consumo-poblacion-investigacion

3. Plataforma Tierra. https://www.plataformatierra.es/innovacion/reutilizacion-de-residuos-en-la-industria-carnica