Nutrição do futuro
Para produzir alimentos ricos em proteínas de forma sustentável, novas fontes de proteínas oferecem uma alternativa à carne, ao leite e a outros produtos similares. No projeto principal "FutureProteins", seis Institutos Fraunhofer desenvolveram sistemas de cultivo fechados, que poupam espaço, para a produção de proteínas de fontes alternativas durante todo o ano, independentemente do clima e das estações do ano. Numa fase posterior, as proteínas e matérias-primas obtidas a partir de plantas, fungos, algas e insectos foram também combinadas entre si pela primeira vez e transformadas em protótipos para produtos alimentares. Os novos produtos e as alternativas à carne resultantes são particularmente valiosos em termos de fisiologia nutricional.
Os crescentes problemas ambientais, as condições climáticas extremas, a poluição do solo e da água causada por pesticidas e fertilizantes estão a dificultar o abastecimento da população com alimentos e proteínas nutricionalmente valiosos em muitas regiões do mundo. Consequentemente, as soluções nutricionais sustentáveis estão a tornar-se cada vez mais importantes. Fontes alternativas de proteínas que possam substituir alimentos de origem animal como a carne, o peixe, os ovos e o leite oferecem uma solução. Os investigadores do projeto farol Fraunhofer "FutureProteins" estão a concentrar-se em proteínas alternativas de plantas, insectos, fungos e algas. Seis institutos Fraunhofer (ver abaixo) estão a reunir os seus conhecimentos para explorar de forma sustentável novas fontes de proteínas com sistemas de cultivo em interiores especialmente desenvolvidos que podem ser utilizados durante todo o ano e são independentes do espaço, clima e localização, e para produzir alimentos a partir deles. A caraterística especial: os subprodutos são amplamente utilizados para a produção de outras matérias-primas proteicas - em linha com a economia circular. Para além de quatro sistemas de cultivo agrícola em interiores - cultivo vertical para plantas, cultivo de insectos para insectos, bioreactores para fungos e fotobiorreactores para o cultivo de algas - os investigadores desenvolveram uma gama de alimentos saborosos para a indústria alimentar. As criações vão desde hambúrgueres e pães sem glúten até sobremesas.
Bagaço de batata para fermentação de cogumelos e como alimento para insectos
"Tendo em conta as alterações climáticas, era importante para nós que todos os sistemas interiores recentemente desenvolvidos pudessem ser utilizados independentemente da localização, área e estação do ano, assegurando assim o cultivo local e sustentável das várias matérias-primas durante todo o ano", afirma o Dr. Marc Stift, cientista e coordenador do projeto no Instituto Fraunhofer de Biologia Molecular e Ecologia Aplicada IME em Aachen. As quatro fábricas estão também interligadas: os fluxos laterais das diferentes fases de processamento podem ser utilizados para cultivar outros sistemas proteicos. "Por exemplo, as batatas são cortadas finamente após o cultivo para extrair o amido e as proteínas. O que resta é um meio aquoso e bagaço de batata. Este bagaço de batata contém fibra, que foi identificada no projeto como um excelente substrato de fermentação para fungos", explica a Dra. Stephanie Mittermaier, coordenadora do projeto e cientista do Instituto Fraunhofer de Engenharia de Processos e Embalagens IVV em Freising. Os fluxos laterais ricos em azoto da produção de insectos também podem ser utilizados como fertilizante para plantas. As alternativas veganas à carne desenvolvidas no Fraunhofer IVV combinam diferentes fontes de proteínas, como ervilhas e cogumelos. O resultado são hambúrgueres particularmente suculentos e com um perfil nutricional melhorado.
Sistema inovador de agricultura vertical: ervilhas em altos e baixos
Com a tecnologia OrbiPlant® desenvolvida no Fraunhofer IME, os investigadores conseguiram, pela primeira vez, cultivar ervilhas de forma eficiente dentro de casa. O sistema baseado em tapetes transportadores não só torna obsoleta a utilização de pesticidas, como também permite um método de cultivo que poupa espaço, economizando 95% do consumo de água e 50% das necessidades de fertilizantes. O sistema move-se em ondas, de modo a que as plantas inseridas no tapete rolante - seguindo os movimentos do sistema - cresçam tanto para cima como para baixo e, por conseguinte, também em ondas, o que permite um cultivo com economia de espaço. Uma vantagem desta conceção é o facto de o sistema de iluminação utilizado iluminar os vales criados pelo movimento descendente do tapete rolante ondulante, permitindo a saída de ar para cima e evitando a acumulação de calor associada às construções empilhadas convencionais. O sistema caracteriza-se por uma climatização natural integrada, que reduz significativamente os custos de climatização. As plantas suspensas são alimentadas por aeroponia durante o movimento de subida e descida da correia transportadora. "A aeroponia é um método especial de cultivo de plantas sem substrato. As raízes das plantas ficam suspensas dentro do tapete rolante e são pulverizadas com uma solução de água e nutrientes. Em comparação com a hidroponia, em que as raízes estão na solução nutritiva, a irrigação aeropónica reduz drasticamente a quantidade de água na planta", explica Stift. O cultivo sem substrato tem outra vantagem: em contraste com o cultivo de leguminosas em campo aberto, as plantas estão limpas e toda a biomassa, incluindo as folhas e as raízes, pode ser utilizada diretamente para a produção de proteínas sem lavagem prévia.
Substituto vegan da carne: hambúrgueres feitos a partir de uma mistura de ervilhas e cogumelos
Os investigadores do Fraunhofer IVV em Freising estão a trabalhar no desenvolvimento de alimentos saborosos e de alta qualidade a partir de várias fontes de proteína. Um centro de tecnologia alimentar com instalações-piloto existentes para a produção de alternativas à carne e aos lacticínios, bem como de produtos de pastelaria, no local perto de Munique, oferece as condições ideais para o desenvolvimento de alimentos até à maturidade do mercado. Graças aos métodos de análise mais avançados, os investigadores podem avaliar as matérias-primas individuais em termos da sua composição, propriedades funcionais e caraterísticas sensoriais, como o sabor e o odor. "O objetivo é combinar os sistemas proteicos com as suas melhores propriedades, optimizá-los em termos de propriedades sensoriais e funcionais e, assim, criar novos produtos, tais como alternativas à carne vegana", diz Mittermaier. Os resultados do trabalho de investigação no âmbito do FutureProteins são uma série de protótipos com elevada aceitação por parte dos consumidores: para além dos hambúrgueres e das almôndegas veganas feitas a partir de uma mistura de proteína de ervilha e micélio de cogumelo, tanto o perfil de sabor como de odor do pão sem glúten feito a partir de insectos, as sobremesas e gelados cremosos feitos a partir de várias proteínas vegetais e a massa recheada com algas foram avaliados de forma extremamente positiva pelos provadores. "Queremos apelar ao mercado de massas com os hambúrgueres feitos de ervilhas e cogumelos e a massa recheada. As sanduíches de insectos são para nós um produto de nicho", diz o investigador. "Os hambúrgueres comparáveis feitos com uma combinação de diferentes fontes de proteínas ainda não estão disponíveis para compra. A mistura de ervilhas e micélios de cogumelos produz hambúrgueres particularmente suculentos com níveis muito reduzidos de sabores artificiais e aditivos como os hidrocolóides, que normalmente fazem parte de muitas receitas devido às suas propriedades de formação de gel e textura". Mittermaier e a sua equipa apresentarão este e outros trabalhos de investigação na feira IFFA, em Frankfurt, de 3 a 8 de maio de 2025. Os investigadores pretendem licenciar os protótipos alimentares desenvolvidos, bem como os sistemas criados no projeto, para a indústria.
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