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Nueva técnica multi-ingredientes para la impresión 3D de alimentos
La impresión 3D de alimentos es una tecnología emergente que utiliza impresoras 3D para crear alimentos personalizados, nutritivos y creativos. Ofrece ventajas como la reducción del desperdicio de alimentos, la sostenibilidad y la posibilidad de crear alimentos para necesidades dietéticas específicas. Sin embargo, también enfrenta desafíos como el costo, la seguridad alimentaria y la aceptación del consumidor. A pesar de estos desafíos, la impresión 3D de alimentos tiene el potencial de revolucionar la forma en que producimos y consumimos alimentos en un futuro.
Como más reciente avance en la industria alimentaria, un equipo de investigadores de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur (SUTD, por sus siglas en inglés), ha desarrollado una nueva técnica para producir y personalizar alimentos. En concreto, diseñaron una impresora 3D multi-material, o en este caso, multi-ingredientes, para incorporar distintos tipos de alimentos ricos en nutrientes. Las aplicaciones propuestas por los investigadores van desde la confección de comida estéticamente agradable, a la personalización de alimentos para personas con trastornos alimenticios y disfagia, es decir, dificultades para tragar.¿En qué consiste la impresión 3D multi-material de alimentos?
Los métodos existentes se basan en jeringas con una sola tinta y controladas de forma independiente. Si bien es una técnica que da buenos resultados, tiene ciertas limitaciones. Siguiendo este proceso es complicado alinear más de un tipo de tinta sin que estas se fisuren, por ejemplo. Es aquí donde el avance de los científicos de la SUTC llega a mejorar la técnica. El equipo desarrolló una boquilla de unión en forma de Y (impresa en 3D) para cambiar de tinta sin que se fisuren. Básicamente el extrusor está compuesto de dos entradas y una sola salida para reducir problemas con el cambio entre boquillas. En el desarrollo de este extrusor se prestó especial atención a las propiedades reológicas de los alimentos. Estas son la forma en que los materiales se deforman o fluyen cuando se les aplica fuerza o tensión. De no tomar en cuenta estas propiedades, se correría el riesgo de que un alimento salga más rápido que otro o que se combinen en las boquillas, un fenómeno que los investigadores describen como “reflujo del fluido”.
Como solución, los investigadores diseñaron minuciosamente una impresora 3D. En primer lugar, optaron por ensanchar la salida de la unión en Y de la impresora para que los alimentos que requieren mayor fuerza para extruirse salgan sin problema. Al delimitar el diámetro de la salida, se delimita la presión con que se extruyen los ingredientes. A su vez, esta modificación ofrece mayor resistencia al flujo para que la tinta no suba por el canal equivocado. En cuanto al material, se utilizaron diferentes tintas de leche. Estas se formularon con una viscosidad específica para minimizar la sedimentación, es decir, la separación de sólidos-fluidos. Algo muy probable durante el proceso de impresión 3D con alimentos.
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Impresión 3D de alimentos, ¿la revolución de tu cocina?
¿Te acuerdas de la Replicator? Sí, el fabricante de alimentos de Star Trek, que podía convertir cualquier molécula en alimentos comestibles y platos suculentos. Ya no es solo ciencia ficción, la impresión 3D de alimentos puede hacer platos de diferentes pastas y materiales, nos estamos acercando mucho a más a lo que pensábamos sería el futuro.
Los primeros resultados de la impresión 3D de alimentos no fueron muy espectaculares. Los objetos impresos estaban hechos de una pasta de azúcar y a menudo no eran muy apetitosos para el consumo. Pero el desarrollo de la tecnología, especialmente la FDM, ha ayudado a perfeccionar el proceso para que ahora puedas imprimir en 3D chocolate, dulces o incluso una comida completa. Al principio, se utilizaban impresoras 3D de deposición fundida que modificaban para poder fabricar con diferentes materiales. Hoy en día, ya contamos con impresoras 3D de alimentos que se especializan en la producción de platos deliciosos y refinados.
¿Por qué imprimir alimentos en 3D?
La impresión 3D es una tecnología relativamente nueva, aún tiene un largo camino para ser completamente democratizada. Existen diversos proyectos que buscan dar a conocer la fabricación aditiva, y más concretamente dentro del campo de la alimentación. Una de estas personas es: Lynette Kucsma, CEO y cofundadora de Natural Machines. Ella piensa que la impresión 3D de alimentos ayudará especialmente a que podamos comenzar a comer mejor y con menos alimentos procesados. La cofundadora de Natural Machines enfatiza repetidamente las diferentes oportunidades de la impresión 3D de alimentos. Por encima de todo, habría nuevas oportunidades para que los usuarios traten con su comida. Se pueden crear productos más innovadores con nuevos perfiles de sabor, y tanto la salud del usuario como el medio ambiente podrían beneficiarse de la nueva tecnología.
Impresión 3D de alimentos ¿ventajas para la salud?
La dieta que seguimos diariamente tiene un gran impacto en nuestra salud. En los tiempos modernos, tendemos a prestar mucha más atención a nuestra dieta, sin embargo, los restaurantes de comida rápida se están volviendo más populares, los niños desafían el brócoli y, a menudo, no consumimos los nutrientes que necesitamos. Con esta diferencia, Lynette Kucsma establece su enfoque especial con su impresora 3D: Foodini. «La gente volverá a estar más interesada en lo que comen exactamente», explica. Ha tenido experiencias bastante positivas, especialmente con sus hijos al tener la Foodini en casa. Mientras que las espinacas normales se comen a regañadientes, son mucho más atractivas para los niños en forma de pequeños dinosaurios. A pesar de que sabían lo que estaban comiendo, la espinaca se consumió rápidamente en una nueva forma.
Tanto la tecnología como las personas aún no están listas para tener una impresora de alimentos en 3D en la cocina, pero para quienes estén realmente interesados, es solo una cuestión de tiempo. ¿Qué piensas de los desarrollos de la impresión 3D de alimentos? Deja tus comentarios.
Impresión 3D de alimentos, ¿Revolución para tu cocina? – 3Dnatives
La ciencia nuclear puede ayudarnos a mejorar el contenido nutricional de las plantas y preservar la salud de los suelos
Tanto nuestra salud como la del planeta dependen de las plantas: estas nos proporcionan el 80 % de los alimentos que ingerimos y el 98 % del oxígeno que respiramos. Aun así, no se las protege lo suficiente y por ello enfrentamos problemas de gran magnitud, como la degradación de los suelos. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), alrededor de un tercio de los suelos del mundo se han deteriorado debido al cambio climático, la polución o prácticas agrícolas deficientes e insostenibles. Según esa organización, cada año se degradan unos 50 000 kilómetros cuadrados, una superficie tan grande como la de Costa Rica.
El suelo es “fértil” cuando proporciona nutrientes esenciales a las plantas y cuenta con condiciones químicas, físicas y biológicas favorables para su crecimiento. Las plantas necesitan 18 nutrientes esenciales para su propio desarrollo y para producir alimentos saludables; 3 de ellos provienen de la atmósfera y son absorbidos durante la fotosíntesis y los otros 15 provienen del suelo. Por desgracia, muchas de las prácticas agrícolas actuales suponen un cultivo constante que no prevé la reposición de los nutrientes que los cultivos han absorbido del suelo, lo que provoca una disminución gradual de su fertilidad.
Por fortuna, los científicos pueden generar datos que ayudan a contrarrestar este problema. Mediante técnicas nucleares o isotópicas, pueden reunir información cuantitativa fiable sobre la salud y la calidad del suelo, que es de gran utilidad a la hora de formular políticas adecuadas de ordenación y preservación de tierras agrícolas y de adaptación a los efectos del cambio climático.
Mediante el análisis de los isótopos del carbono, el nitrógeno, el fósforo y otros elementos, los científicos pueden calcular la cantidad exacta de fertilizante que las plantas necesitan en determinado entorno. De hecho, cuando se usa demasiado fertilizante el cultivo tiene menor rendimiento y genera más emisiones de gases de efecto invernadero. Estos expertos pueden redactar orientaciones para los agricultores sobre la composición, la dosis y la frecuencia de uso de los fertilizantes. Gracias a este tipo de estudios, se ha mejorado la producción agrícola y se ha contribuido a la lucha contra el hambre y la malnutrición en todo el mundo, en particular en regiones en donde hay escasez de alimentos.
El Centro Conjunto FAO/OIEA promueve el uso de las tecnologías nucleares y de base nuclear en la alimentación y la agricultura mediante actividades de investigación y desarrollo adaptativos en sus laboratorios de Seibersdorf (Austria) y proyectos coordinados de investigación en los que participan cientos de instituciones de investigación y estaciones experimentales.
El papel de las proteínas alternativas en la creación de un sistema alimentario sostenible
En las últimas décadas, la sostenibilidad se ha convertido en un factor crucial dentro del sistema alimentario global. Las preocupaciones sobre el cambio climático, la degradación ambiental y la seguridad alimentaria impulsan la búsqueda de alternativas que puedan mitigar estos problemas. Una de las soluciones más prometedoras es la adopción de proteínas alternativas.
La producción de proteínas alternativas no sólo tiene beneficios en cuanto a nutrición y sustentabilidad, sino también desde el enfoque económico. Es por eso, que muchas compañías que producen alimentos y bebidas de origen tradicional están diversificando sus operaciones e incursionando en la producción de proteínas alternativas.
Las proteínas de origen vegetal, como legumbres, granos, nueces y semillas, son claves para una alimentación sustentable. También las proteínas derivadas de las algas. Y ya las que están siendo desarrolladas a través de la biotecnología, como las proteínas cultivadas en laboratorio, tienen el potencial de ser sostenibles debido a su menor impacto ambiental.
El impacto de las proteínas alternativas en la sostenibilidad del sistema alimentario es significativo. En primer lugar, al reducir la dependencia de la ganadería intensiva, estas proteínas pueden contribuir a una disminución sustancial de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Un estudio realizado por la Universidad de Oxford sugiere que si el mundo adoptara una dieta basada en proteínas alternativas, se podrían reducir las emisiones de carbono en un 25% para 2050. Además, pueden ayudar a preservar la biodiversidad al reducir la necesidad de convertir hábitats naturales en tierras agrícolas. Esto es especialmente importante en regiones como la Amazonía, donde la expansión de la ganadería es una de las principales causas de deforestación.
El impacto ambiental de la producción agrícola es bastante, en estos momentos realmente el sistema alimenticio necesita muchísimos recursos como agua, espacio, animales… Las proteínas de origen vegetal y las de microorganismos, requieren significativamente menos agua y tierra para producirse en comparación con la carne tradicional. Esto es crucial en un contexto de cambio climático, donde el acceso a recursos como el agua dulce se está volviendo cada vez más limitado.
A pesar de sus numerosos beneficios, la adopción generalizada de proteínas alternativas enfrenta varios desafíos. Uno de los principales es la aceptación del consumidor. Aunque las actitudes están cambiando, muchos consumidores aún prefieren la carne tradicional, y algunos son escépticos sobre el sabor, la textura y la seguridad de las proteínas alternativas.
Además, la regulación y la infraestructura para apoyar la producción y distribución de proteínas alternativas están en desarrollo.
Sin embargo, las oportunidades son inmensas. La inversión en investigación y desarrollo está creciendo, y grandes empresas alimentarias están comenzando a integrar proteínas alternativas en sus líneas de productos. Esto, combinado con un creciente interés por parte de los consumidores en opciones alimentarias sostenibles, indica que estas proteínas están bien posicionadas para desempeñar un papel crucial en el futuro de la alimentación global.
Proteínas alternativas, clave para un sistema alimentario sostenible (thefoodtech.com)
¿Qué hay en los microbios de los alimentos? Un gran mapa genético lo descifra
Microbios hay en el cuerpo humano, el suelo, los fondos marinos o lugares inhóspitos de la Tierra, pero también en la comida, de los que se sabe poco. Científicos crearon una gran base de datos con la información genética de los microorganismos de 2 mil 533 fuentes alimentarias.
Este atlas del microbioma alimentario se hizo a partir del análisis de los metagenomas -todo el material genético del conjunto de microoganismos en un ambiente- de fuentes de 50 países, también España. El archivo público permitirá identificar microbios indeseables, seguir la vida microbiana a través de la cadena alimentaria y mejorar los alimentos.
El estudio, el mayor sobre microbiomas en la comida, se publica en la revista Cell y demuestra que los microbios vinculados a los alimentos suponen de media alrededor del 3 % del microbioma intestinal de los adultos y el 56 % del de los lactantes.
Por parte española participan investigadores de varios centros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y su trabajo se centró en el análisis de quesos artesanales de Asturias (norte de España).
Los microbiólogos de los alimentos llevan más de cien años estudiándolos y realizando pruebas de seguridad alimentaria, pero se infrautilizaron las modernas tecnologías de secuenciación del ADN, afirma Cotter: «Este es el punto de partida de una nueva oleada de estudios en este campo en los que aprovechamos al máximo la tecnología molecular disponible». Y es que tradicionalmente los microbios de los alimentos se han estudiado cultivándolos uno a uno en el laboratorio, pero el proceso es lento y no todos pueden cultivarse fácilmente.
Para caracterizar el microbioma de los alimentos de forma más completa y eficiente, los investigadores recurrieron a la metagenómica, una herramienta molecular que les permitió secuenciar simultáneamente todo el material genético de cada muestra alimentaria.
En total, el equipo analizó 2.533 metagenomas asociados a alimentos procedentes de 50 países, incluidos 1.950 metagenomas secuenciados por primera vez.
Aunque los científicos no identificaron muchas bacterias patógenas en las muestras, sí observaron algunos microbios que podrían ser menos deseables debido a su impacto en el sabor o la conservación de los alimentos. Saber qué microbios pertenecen a los distintos tipos de alimentos podría ayudar a los productores -tanto industriales como pequeños- a elaborar productos más consistentes y deseables.
Se podría asociar la especificidad y calidad de los alimentos locales a su microbioma, e incluso posibilita utilizar el metagenoma como un marcador de autenticidad del alimento, representando «una poderosa herramienta» para garantizar su trazabilidad y origen.
Además, facilitará la identificación y localización de un posible foco de contaminación e, incluso, podría ayudar a seleccionar los desinfectantes más adecuados o evitar que se propaguen genes de resistencia a antibióticos.
Alimentos y microbios: crean base de datos de microorganismos (thefoodtech.com)
Tecnología para mejorar la sostenibilidad del ganado de leche
Uno de los desafíos a los que se enfrentan las ganaderías de leche es la reducción de gases de efecto invernadero sin comprometer la salud animal, la calidad y seguridad alimentaria y la productividad de los rebaños. En la búsqueda de soluciones, tres de las principales líneas de investigación se centran en la selección genética de los animales, la gestión de purines y estiércol y la modificación de la alimentación. Pero hay una cuarta vía con la que se puede lograr un mayor impacto: combinar las últimas tecnologías de medición de parámetros en leche y de metano con un análisis inteligente de datos.
CTIC Centro Tecnológico, ASCOL, CLAS SAT y LILA Asturias han puesto en marcha el Grupo Operativo de Innovación FUTURE, a fin de desarrollar una herramienta para mejorar la sostenibilidad integral de las ganaderías lácteas asturianas. En diferentes explotaciones ganaderas, de distintas tipologías, se están recopilando datos precisos relacionados, entre otros, con la emisión de gas metano y la incidencia de enfermedades como la cetosis y la mamitis. Estos datos se analizan con técnicas de inteligencia artificial, lo que permite evaluar de manera integral la sostenibilidad de la ganadería, desde el punto medioambiental, de salud animal y de productividad.
FUTURE incorpora espectroscopía del infrarrojo (FTIR), una tecnología que permite realizar un gran número de análisis de alta precisión en muy poco tiempo. Se pueden analizar múltiples parámetros como ácidos grasos, proteínas, cetona o las células somáticas. Además, con medidores de gases tipo «sniffers» –olfateadores– se cuantifica la emisión directa de metano del animal durante la respiración pudiendo estimar la contribución de la explotación en la emisión de gases de efecto invernadero. La finalidad del proyecto es extrapolar a todo el sector lechero los resultados y conclusiones. El Grupo Operativo de Innovación FUTURE está financiado por los fondos FEADER y la Consejería de Medio Rural y Cohesión Territorial del Principado de Asturias a través de las ayudas para la selección y puesta en funcionamiento de proyectos de innovación de Grupos Operativos de la AEI en el marco del Programa de Desarrollo Rural de Asturias 2014-2020 fase 2.
Fuente: Tecnología para mejorar la sostenibilidad del ganado de leche – La Nueva España (lne.es)
Plátanos modificados genéticamente con alto contenido en vitamina A para luchar contra la ceguera infantil en África
Científicos australianos de la Universidad de Tecnología de Queensland (QUT) han desarrollado plátanos modificados genéticamente que contienen una mayor cantidad de betacaroteno, precursor de la vitamina A. Un proyecto que lleva en marcha desde hace nueve años y que busca luchar contra la ceguera y las muertes a causa de la deficiencia de la vitamina A en niños de países en vías de desarrollo de África.
James Dale, líder del equipo de investigadores, espera que en el año 2020 estas variedades de plátano enriquecidas con vitamina A puedan ser sembradas por los agricultores en Uganda, donde alrededor del 70% de la población sobrevive con esta fruta y cerca del 30% de los niños menores de cinco años sufren de deficiencia clínica de vitamina A.
“En el Este de África esta fruta se corta y se cuece al vapor y es uno de los alimentos básicos en muchos países de esta región, pero tiene unos niveles de micronutrientes muy bajos, particularmente de pro-vitamina A y de hierro”, explica Dale. La deficiencia de la vitamina A es la causa principal de ceguera infantil y es un problema especialmente en grave en África donde la gente tiene menos recursos