En todo el mundo, la demanda de portadores de proteínas alternativos está aumentando debido al crecimiento de la población mundial. En este contexto, los insectos y los desarrollos industriales resultantes son particularmente dignos de mención.

A nivel mundial, se puede observar el desarrollo de una rama de la industria emergente que se ocupa del engorde y la cría de insectos, así como el desarrollo o automatización de la maquinaria asociada y la ingeniería de plantas. Por esta razón, el Instituto Alemán de Investigación de Tecnología de Alimentos (IFF) organizó un evento en línea de tres días bajo el tema '¡La revolución de los insectos! Saludable, sostenible, rica en proteínas y deliciosa ".

Un total orgulloso de 15 naciones de tres continentes participaron en este evento, con una serie de presentaciones y discusiones que cubren los siguientes temas actuales, incluido el marco legal, los insectos en general, la cría y recolección de insectos, cómo procesarlos en harinas proteicas y lípidos y las propiedades de estos productos. El programa también cubrió aspectos de nutrición animal, sostenibilidad y viabilidad económica.

Marco legal

En el evento de apertura se presentó el marco regulatorio y el potencial de mercado futuro estimado de esta nueva industria en desarrollo. Como muestra la infografía de Statista, se pronostica que las ventas de insectos comestibles por sí solos aumentarán significativamente en todas las regiones del mundo para el año 2023. El mercado global completo generaría entonces más de mil millones de dólares estadounidenses 

Pero de acuerdo con el potencial del mercado, primero deben determinarse los fundamentos legales. En junio del año pasado, la Plataforma Internacional de Insectos para Alimentos y Piensos (IPIFF) ofreció un breve panorama sobre la nueva industria en rápido desarrollo y señaló, entre otras cosas, la situación legal en la UE, que difiere del mercado internacional. (Figura 2).

Para poder producir y vender un producto de una manera que cree valor, el primer paso es obtener la aprobación legal para ello. Por parte de la UE, los insectos fueron incluidos en el grupo de subproductos animales con el Reglamento (UE) No. 2017/893.

Por ende, con la modificación del Reglamento (CE) n.o 999/2002 y del Reglamento (UE) n.o 142/2011, se permitió la alimentación de los peces con insectos en la acuicultura desde 2017 y, en consecuencia, se definen como animales de granja.

Esto incluye el levantamiento de la prohibición de alimentar con insectos a los cerdos y las aves de corral, que resultó de la crisis de la EEB hace 20 años. Se puede esperar la aprobación de estas dos especies animales de destino para el otoño de este año, ya que solo entonces el Parlamento de la UE finalmente discutirá la propuesta.

Sin embargo, los insectos se pueden utilizar de forma innovadora no solo en la industria de piensos, que incluye la industria de alimentos para mascotas, sino también en la industria alimentaria. A partir del 1 de enero de 2018, entró en vigor el Reglamento sobre nuevos alimentos (UE) 2015/2283. Aquí, el insecto entero y partes de insectos, así como los ingredientes derivados de insectos, se consideran alimentos nuevos y deben ser evaluados y aprobados por su salud antes de ser comercializados.

La relevancia actual del tema 'insectos' se refleja, entre otras cosas, en el hecho de que por primera vez los estados de la UE han aprobado una propuesta de la Comisión Europea para autorizar el gusano amarillo seco como nuevo alimento en la UE, a partir de 4 de mayo de 2021. Esta es la primera aprobación de un insecto como nuevo alimento en el mercado de la UE.

Cría y Cultivo

Sin embargo, desde la eclosión de las larvas hasta el producto final terminado en la industria de piensos o alimentos, se deben considerar muchos pasos del proceso y condiciones límite (Figura 3). Además de la elección de la ubicación, que es fundamental para la obtención del sustrato y la entrega de las correspondientes especies de insectos, los parámetros de climatización y ciclo de vida, y unido a ello, el tiempo de cosecha de los insectos, juegan un papel decisivo.

Todas las empresas utilizan cajas de varios tamaños en sistemas de estanterías adaptadas para la cría o engorde de las larvas. Las larvas crecen en estos contenedores y deben ser alimentadas de acuerdo con sus etapas de crecimiento.

Adaptados a las especies de insectos y las necesidades del usuario, existen muchos parámetros de variación que influyen en los tiempos de generación / crecimiento así como en los tiempos de recolección. Por ejemplo, el tiempo de crecimiento del gusano de la harina, que es la forma larvaria del escarabajo del gusano de la harina (Tenebrio molitor), puede ser de aproximadamente 80 días.

Dependiendo del sustrato a alimentar y el tiempo de cosecha, la composición corporal de las larvas puede cambiar si, por ejemplo, la composición varía en proteína, grasa, quitina, así como contenido de agua como en la Figura 4, que muestra el ciclo de vida. del escarabajo del gusano de la harina. Siguiendo la Figura 3, los aspectos de logística, aire acondicionado y recolección a considerar también se pueden representar como en la Figura 5.

El área delineada con líneas discontinuas se refiere al insecto vivo: huevos, larvas y escarabajos, en la producción del gusano de la harina. Las empresas que operan en esta área en el mercado europeo incluyen Ynsect en Francia, Tebrito en Suecia o Tenetrio en Alemania.

La recolección de las larvas se puede realizar mediante métodos mecánicos como el tamizado o tamizado. De esta forma, las larvas se separan del resto del sustrato y las excreciones de las larvas (gusanos). Sin embargo, también se pueden utilizar otros métodos de separación, por ejemplo, tamizado en el caso de sustratos muy secos y las correspondientes diferencias de densidad.

Para el mercado de pequeños animales o reptiles, la cadena de proceso se completa en este punto y las larvas se alimentan vivas. Esta opción también existe en la producción ganadera (porcinos, aves, pescado) y es legalmente permisible (Figura 2).

Procesamiento de insectos

Sin embargo, para diseñar recetas precisas en el sector ganadero o en la industria alimentaria, es beneficioso convertir las larvas en sus componentes determinantes del valor, como proteínas y grasas. Por lo tanto, para un procesamiento posterior, las larvas deben inactivarse o matarse. Hay varias posibilidades para este paso del proceso, pero no hay requisitos legales.

Dependiendo de la estrategia de procesamiento posterior, se ha establecido en el mercado la inactivación de las larvas mediante calor (escaldado) o frío (congelación). También se han establecido dos procesos para la producción de una harina de proteínas para la industria alimentaria o de piensos: procesamiento húmedo y seco 

Al final de las cadenas de proceso, en ambos casos (procesado húmedo y seco), hay una harina de proteínas y un lípido (grasa). Sin embargo, dependiendo de la estrategia de preparación, las propiedades de los productos finales difieren.

Las propiedades incluyen, por ejemplo, el color de la proteína portadora, la composición de la proteína cruda debido a los aminoácidos, el contenido variable de grasa residual o la estabilidad de almacenamiento de los productos. Con respecto a los lípidos resultantes de los procesos, existen diferencias similares en propiedades como el color y la estabilidad al almacenamiento, por nombrar algunos.

Sin embargo, las propiedades de las harinas proteicas o de los lípidos son de importancia decisiva para un uso posterior, por ejemplo, en la industria de piensos compuestos. Por ejemplo, el contenido de grasa residual en la harina de proteínas tiene una influencia significativa en el uso posterior. Los contenidos de grasa residual de menos del 10 por ciento en la materia seca son ventajosos para un diseño de formulación óptimo. Sin embargo, una larva de mosca seca, o un gusano de la harina puede tener un contenido final de grasa del 25 al 40 por ciento, dependiendo del sustrato con el que se ha alimentado; por ende, los diferentes métodos de procesamiento se utilizan para reducir el contenido de grasa en las harinas proteicas.

Propiedades y uso

Suponiendo el uso en la industria de piensos, la influencia del contenido de grasa residual en la harina de proteínas se examinará con más detalle sobre la base de un ejemplo. En la industria de piensos, alrededor del 80 por ciento de los productos se gpeletizan 

En la formulación de piensos compuestos, a ser peletizado, el contenido de grasa residual de la harina de proteína entra en vigor bajo las propiedades químicas del material. El contenido total de grasa de la formulación permanece constante, solo cambia la composición de los componentes que contienen grasa en la formulación del pienso compuesto.

En el proyecto de investigación colectiva industrial para PYME "Modelo funcional de una planta de producción industrial y fraccionamiento (proteína, grasa) de insectos" que fue financiado por el Ministerio Federal de Economía y Energía de Alemania a través de la Federación Alemana de Asociaciones de Investigación Industrial (AiF) , la harina de extracción de soja fue reemplazada por una harina de gusano de la harina al 25, 50 y 75 por ciento en una formulación de alimento para cerdos en el IFF 

Debido al contenido de grasa residual del 5,5 por ciento, superior al de la harina de soja utilizada (3%), se redujo la adición de aceite de soja en la formulación. El contenido total de grasa de la formulación se mantuvo constante. A medida que aumenta la proporción de harina de gusano de la harina, aumenta la calidad de los gránulos, por ejemplo, se midieron valores de abrasión más bajos y una dureza creciente de los pellets producidos. Por ende, el uso del nuevo pienso puro (harina de gusano) tuvo una clara influencia en el proceso posterior (peletizado) en condiciones constantes.

Sostenibilidad y eficiencia económica

Además de la producción de portadores de proteínas alternativos, otro aspecto del tema de los insectos es el desafío global de producirlos de una manera que no tenga consecuencias negativas para el medio ambiente y el clima. La suposición general es que los insectos se pueden producir de una manera amigable con el clima, eficiente en el espacio y en los recursos (Figura 8). La conversión alimenticia se considera buena, por lo que, en condiciones óptimas, se pueden producir 0,8 kg de insectos a partir de un kilogramo de alimento.

Sin embargo, dado que la ley de piensos considera que los insectos son ganado, también deben ser alimentados con piensos aprobados. Debido a esto, surge una situación competitiva con la ganadería convencional. Solo cuando los insectos se alimentan de forma sostenible, las características positivas, como el valor nutricional o el bajo requerimiento de espacio, se pueden aprovechar de manera óptima.

Otra ventaja de los insectos es su baja especificidad de sustrato, las larvas pueden utilizar muchas materias primas como sustrato para crecer. En este contexto, se puede convertir una desventaja en una ventaja. Con referencia a la industria alimentaria, se critica que en la producción de alimentos aproximadamente un tercio de los alimentos terminan en desperdicio en su camino del agricultor al consumidor. A lo largo de esta cadena, solo en Alemania, la industria, el comercio, los consumidores a gran escala y los hogares privados generan alrededor de 11 millones de toneladas de residuos alimentarios al año.

Los insectos podrían hacer un uso eficiente de este recurso, ya que utilizan, entre otras cosas, corrientes secundarias de la industria alimentaria como alimento. Los productos de insectos podrían ser una alternativa de bajo costo a la harina de pescado y la proteína de soja, haciéndolos atractivos para la industria de piensos y los inversores. Para que esto suceda, se deben cumplir las siguientes condiciones, entre otras. Deben estar disponibles estudios apropiados sobre la transformación de nutrientes en el rendimiento y la calidad del producto.

Los pasos del proceso a lo largo de la cadena de producción deben conocerse y optimizarse. Se debe garantizar el estado higiénico y la calidad de los correspondientes productos de insectos a lo largo de la cadena de valor.

En el proyecto "Efectos de la gestión agrícola y la tecnología de procesamiento en el estado higiénico y la calidad del producto de las larvas de mosca soldado (BSFL) y los productos producidos a partir de ellas", financiado por el Ministerio Federal de Economía y Energía a través de la Federación Alemana de Asociaciones de Investigación Industrial. (AiF), estos problemas están siendo investigados por el Instituto de Investigación de Tecnología de Alimentos (IFF) y el Instituto Alemán de Tecnologías de Alimentos (DIL).

Muchas dependencias y parámetros que influyen

A lo largo de la cadena de proceso desde la cría de larvas hasta la harina de proteína, se señalaron muchas dependencias y parámetros de influencia. Con el fin de garantizar económicamente una composición equilibrada y definida de insectos a nivel industrial, tanto en términos de la relación grasa-proteína como de los aminoácidos relevantes para la ganadería, el seguimiento y control de la alimentación de las larvas así como su correspondiente grado de la automatización son esenciales.
Además, el control de calidad continuo de las materias primas y los procesos es esencial en la producción de alimentos y piensos, ya que los fabricantes están legalmente obligados a comercializar solo productos seguros. También es necesario investigar estos puntos.

En un proyecto de investigación colectiva industrial financiado por el Ministerio Federal de Economía y Energía a través de la AiF, los tres institutos de investigación IFF Research Institute of Feed Technology, la Universidad de Ciencias Aplicadas de Bremerhaven y la Universidad de Erlangen-Nuremberg están colaborando a este respecto para investigar la optimización del procesamiento de larvas del escarabajo del gusano de la harina (Tenebrio molitor) y los productos resultantes mediante un control de proceso automatizado basado en un sistema de medición de infrarrojo cercano no invasivo.

Con el fin de contribuir a una mayor conciencia y avanzar en la investigación, la IFF está ofreciendo otro seminario orientado a aplicaciones en octubre.Síganlos y únase a ellos en la conferencia en línea '¡La revolución de los insectos! Saludable, sostenible, rico en proteínas y delicioso 'del 13 al 14 de octubre de 2021.

Autores: La Dr Verena Böschen y el  Dr Werner Sitzmann,  ambos del Instituto de Investigación de Tecnología de Alimentos Balanceados IFF, Braunschweig, Alemania

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