Nanoalimentos: La tecnología de hoy

Escrito por Rafael Contreras Chávez y Héctor Eduardo Martínez Flores

Algunos de los alimentos que consumes pueden tener pequeñísimas partículas de plata, oro y otros materiales ¿Lo sabías? Quizás no eres el único. En este artículo te explicamos que la responsable de esto, es la nanotecnología.

La nanotecnología es una disciplina científica con la que se puede manipular átomos y moléculas a escalas diminutas imperceptibles por los ojos humanos, está ganando cada vez más presencia en los productos que consumimos, con la finalidad de reducir olores, cambiar la apariencia, mejorar la textura y detectar contaminantes en los alimentos que consumimos. Estos cambios están diseñados para que disfrutemos de productos más saludables y menos perecederos.

Este tipo de tecnología es de alta importancia en la industria alimentaria actual, ya que con ella, se desarrollan materiales en la escala de los nanómetros. La idea es producir básicamente “alimentos interactivos” cuyo sabor, color, aroma y los suplementos alimenticios que se les adicionan, sean definidos por y cuando el consumidor lo decida, con base en sus gustos, demandas y necesidades nutricionales.

Esta tecnología es el origen de la nueva revolución industrial del siglo XXI, la que se espera tenga un gran impacto en la industria de los alimentos, sobre todo en la elaboración de los nanoalimentos, evolucionando desde los métodos de cultivo, de producción y en los procesos de envasado, transporte y consumo de los alimentos.

 

¿Qué es un nanómetro?

Un nanómetro (nm) es la medida que se utiliza en la nanotecnología que equivale a mil millones de veces más pequeño que un metro (0.000000001 metros). Es como si comparáramos el tamaño de una manzana con el tamaño de nuestro planeta o decir que uno de nuestros cabellos, es cien mil veces más grande que un nanómetro.

 

La nanotecnología es multidisciplinaria

Con esta tecnología se diseñan, crean, sintetizan y manipulan estructuras y materiales, con partículas de un tamaño entre 1 y 100 nanómetros. Es multidisciplinaria por que se apoya de la química, física, electrónica, eléctrica, mecánica y mecatrónica. Por el tamaño tan pequeño de las partículas, los materiales poseen propiedades físicas, químicas y biológicas, que no se encuentran a mayor escala. Los nanotecnólogos, quienes trabajan con esta área de la ciencia, han desarrollado investigaciones con este tipo de materiales para su uso, como ya mencionamos, en diferentes industrias, entre ellas, la de los alimentos.

 

¿Nanoalimentos?

La palabra “nanoalimento” se utiliza para describir a los alimentos que han sido cultivados, procesados o empacados, utilizando técnicas o herramientas de nanotecnología, o a los cuales se les ha añadido partículas pequeñísimas. Hoy en día es necesario el desarrollo de este tipo de alimentos ya que las demandas de los consumidores son cada vez mayores, como el de productos más saludables, resistentes a condiciones ambientales y menos perecederos.

Con la nanotecnología es posible obtener grandes aportaciones en la industria de alimentos, tales como el desarrollo de nanoenvases, la adición de nanopartículas con compuestos nutracéuticos y funcionales, la detección de alimentos de buena calidad y la producción de alimentos con cambios en su estructura, textura, sabor y color.

 

Desarrollo de nanoenvases

El desarrollo de recipientes de un alimento para su manipulación, transporte y almacenaje, que utilizan materiales elaborados con nanotecnología, que cambian de color cuando se produce algún efecto indeseable en el alimento, se denominan nanoenvases. En éstos, se plantea la incorporación de nanopartículas con el fin de mantener frescos los alimentos o hacerlos “inteligentes”, para que respondan a las condiciones ambientales, repararse ellos mismos o incluso alertar al consumidor sobre la contaminación del producto y/o la presencia de bacterias, virus, hongos y parásitos.

Los empaques pueden responder a diferentes estímulos en los alimentos, un simple cambio de color proporciona una pista visual rápida de dicho cambio, el empaque puede detectar cuando un alimento deja de estar fresco, cuando está contaminado por bacterias y reaccionar contra ella, además de detectar cambios de temperatura y determinar si un producto ha pasado en un proceso de congelamiento-descongelamiento. Por darles un ejemplo, diversas investigaciones se realizan para lograr las mejores condiciones y tiempo de conservación de la carne, ya que es un alimento de los más perecederos, con esta tecnología de envases, se podría controlar el desarrollo del deterioro cárnico, regular las condiciones de empacado o bien, indicar al consumidor el estado de frescura de la carne.

Una aplicación muy interesante para este fin, es la incorporación de sustancias en el empaque que cambian de color, cuando hay crecimiento de microorganismos, ya que éstos, al reproducirse generan sustancias ácidas que bajan el pH y provocan que la sustancia cambie de color, lo cual indica una pérdida de la frescura y comienzo del deterioro del producto.

Nanopartículas en los alimentos

La generación de nuevos productos alimentarios, aplicando sus principios en la incorporación de compuestos saludables, con el fin de mejorar las propiedades de los alimentos y poder tratar diferentes enfermedades, tiene la ventaja de que se pueden personalizar, liberando las moléculas apropiadas y reteniendo otras. Por ejemplo, reducir el contenido graso de los productos, la incorporación de nanocápsulas con vitaminas, minerales y antioxidantes, o mejorar el color, sabor, textura y olores del alimento. Una aplicación, podría ser, que un mismo alimento libere una cantidad adecuada de calcio para cada paciente con osteoporosis de acuerdo con sus requerimientos.

 

Mejorar la calidad y seguridad alimentaria

La nanotecnología nos permite detectar fraudes en los alimentos, ya que puede revelar el verdadero estado de frescura o la naturalidad de un alimento, así como determinar y cuantificar cada componente de un alimento. Con ello, evitaríamos consumir o comprar alimentos de menor calidad y sabríamos si contienen componentes que no deberían, como el contenido de grasa añadida en un alimento que no debería tenerla.

 

Mejorar los procesos en la elaboración de alimentos

Con esta tecnología podemos estudiar las nanoestructuras que se generan en la fabricación de alimentos, para lograr una mejora en el procesado de éstos. Durante el procesamiento, podemos cambiar algunas de las propiedades físicas con el fin de proteger y hacer más compatibles algunos componentes o ingredientes, programar el tiempo de vida de un alimento y hasta disimular sabores o los colores de un alimento para hacerlo más apetecible.

 

Avances en la producción de los nanoalimentos

Actualmente, las grandes industrias se suman al desarrollo de investigaciones y productos, y uno de los grandes ejemplos es el desarrollo de la “lengua electrónica”, una superficie con nanosensores muy sensibles a los gases que desprenden los alimentos cuando pasan por un proceso de descomposición y hacen que cambie de color. También ya elabora una de las marcas de helados más grande y querida a nivel mundial, un helado con bajo contenido en grasa (menor al 1%), logrado por la disminución del tamaño de partícula de grasa utilizada, obteniendo un helado con la misma textura que el que se fabrica con altos contenidos de grasa. Un consorcio del Reino Unido desarrolló gránulos de sal de mesa de tamaño nanométrico, que por sus propiedades no se mezclan y aseguran alimentos más salados que su similar en tamaño micrométrico, lo que permite reducir el uso de sal en un 90%.

Aquí en México, una de las grandes empresas transnacionales de alimentos, ha invertido en instalaciones de investigación y desarrollo de la nanotecnología, ubicadas en el parque de investigaciones e innovación tecnológica (Monterrey) para el desarrollo de nano/bio-procesos útiles en sus productos. Otras empresas productoras de alimentos, conocidas por nosotros por la elaboración de sopas, chocolates, cereales y lácticos, entre otras, también desarrollan proyectos de innovación tecnológica con la nanotecnología.

Con este tipo de tecnologías, se generarán productos novedosos de acuerdo con las demandas de los consumidores actuales, y no solo impactará a la industria de los alimentos, sino que va a transformar a todos los sectores industriales.

 

 

Para Saber Más:

Almengor L. (2009). Nanotecnología en la industria alimentaria. Facultad de Ingenieria- Universidad Rafael Landivar, (13):35–52. http://www.administracion.usmp.edu.pe/institutoconsumo/wp-content/uploads/2013/08/Nanotecnología-en-la-industria-alimentaria-UFM.pdf

Delgado G.C. (2009). Nanotecnología y producción de alimentos: impactos económicos, sociales y ambientales. Centro de Investigaciones Interdisciplinarias En Ciencias y Humanidades de La UNAM, 17(34): 185–205. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-45572009000200007

Cruz-Monterrosa R.G., Reséndiz-Cruz V., Landa-Salgado P., Jiménez-Guzmán J., Díaz-Ramírez M., Miranda-De La Lama G., García-Garibay J. (2017). Nanotechnology in the food industry. Agro Productividad, 10:39–46. https://doi.org/10.4018/978-1-5225-1798-6.ch045

Fundación Vasca para la seguridad Alimentaria. (2012). La Nanotecnología en la Industria Alimentaria. Elika, 1–6. http://www.elika.net/datos/articulos/Archivo993/Artículo_nanotecnología alimentaria.pdf

 

Q.F.B. Rafael Contreras Chávez, es estudiante del Programa Institucional de Maestría en Ciencias Biológicas, en el área temática de Biotecnología Alimentaria de la Facultad de Químico Farmacobiología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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D.C. Héctor Eduardo Martínez Flores, es Profesor-Investigador de la Facultad de Químico Farmacobiología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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