Nanotecnología: dos décadas, grandes avances
La ciencia que estudia el comportamiento y las aplicaciones de la materia a esta escala es la nanotecnología. Aunque puede que sea algo poco conocido por el gran público, lleva dos décadas aplicándose en la agricultura y la industria alimentaria. El Departamento de Agricultura de EE. UU. abrió el camino en 2003, pero el gran despegue ha tenido lugar en los últimos cinco años. Este salto se explica por el crecimiento imparable de la población, que obliga a aplicar nuevas tecnologías a la producción de alimentos para lograr productos más frescos, que se conserven más tiempo y con mayor sabor.
Paralelamente, otros sectores han ido incorporando la nanotecnología a sus productos. Se usa en medicamentos para mejorar su asimilación, en cosméticos para que actúen allí donde se desea y hasta en la ropa deportiva para lograr calcetines con propiedades antibacterianas. En la cadena alimentaria, sus aplicaciones van desde la agricultura hasta el diseño de nuevos alimentos y el envasado.
Cosechas más seguras
Alrededor del 40 % del rendimiento de la cosecha mundial es destruida por plagas antes de la recolección. Esta circunstancia agrava el dilema al que se enfrenta el sector agropecuario: dar de comer a una población creciente y afrontar las nuevas plagas derivadas del cambio climático. Los fertilizantes y plaguicidas son un arma de doble filo: necesarios para aumentar las cosechas, pero controvertidos, cuando no peligrosos para la salud si exceden de ciertos límites.
La bionanotecnología aplicada a la agricultura mejora la capacidad de las plantas para absorber los nutrientes del suelo y busca alternativas a los plaguicidas químicos en los cultivos comerciales. Por ejemplo, se usan nanopartículas de silicio para evitar la proliferación de hongos y mejorar la calidad de las bayas en los cultivos de arándanos. O se aplican después de la cosecha para garantizar la salubridad de la fruta.
En el Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología (CEDENNA) de la Universidad de Santiago de Chile desarrollan nanopartículas fluorescentes para detectar concentraciones de plaguicidas en frutas y hortalizas acorde a las normativas de residuos mínimos. “Nos permitirán alcanzar menores tiempos de análisis y menor coste de operación”, señala Rafael Melo, investigador del CEDENNA.
Alimentos con ingredientes mínimos
El sector alimentario no se queda al margen de estos avances. Los nanomateriales están presentes en algunos aditivos y colorantes para mejorar las propiedades nutricionales y organolépticas de los alimentos. Pueden ser de origen orgánico, mineral o sintético. Por ejemplo, en cocina, las famosas espumas, las emulsiones o la gelatinización no serían lo mismo sin la nanotecnología, que las hace más estables.
Tomando ejemplo de la naturaleza, ya es posible mejorar las propiedades de los alimentos. Puede ser añadiendo ingredientes bioactivos a escala microscópica, como los omega 3 de la leche. O modificar determinados ingredientes para retirar aquellos micronutrientes potencialmente peligrosos o menos saludables. Esta tarea se conoce como nanobioingeniería y abre un abanico de posibilidades para la industria alimentaria, deseosa de ofrecer productos mejorados con los que atraer el interés de los consumidores.
Ahora bien, antes de que los humanos lograran nanomateriales en sus laboratorios, la naturaleza ya se encargaba de crear micelas orgánicas (pequeñas partículas solubles en agua con dos polos: uno que atrae al agua y el otro a los lípidos) de tamaño nano para mejorar la asimilación de los alimentos. Las micelas de la caseína de la leche (cápsulas grasas en las que viajan las moléculas de caseína) son un buen ejemplo de ello. Más aún, durante la digestión, la bilis nanoencapsula las grasas en micelas para que podamos absorberlas.
¿Ultraprocesados más saludables?
Comer mejor sin cambiar demasiado la dieta es el sueño del consumidor. El nanoencapsulado se lo pone más fácil. Basta con quitar, poner o proteger ciertos micronutrientes (vitaminas, proteínas, carbohidratos, ácidos grasos…) envolviéndolos en nanomoléculas para que los absorbamos mejor o hacerlos más digeribles. O para inhibir un posible sabor desagradable.
La nanotecnología aplicada a los alimentos busca mejorar las características nutricionales de estos, sin que dejen de ser lo que son. Es decir, no van a cambiar los hábitos de consumo, sino los nutrientes o los efectos metabólicos de los productos.
María Romero-Peña, científica del laboratorio Active AgriScience en Canadá, lograba recientemente una margarina de canola (una variedad de la colza) únicamente a base de agua, aceite de canola y una pequeña cantidad de carbohidrato nanoencapsulado usado como emulsionante. “Con esta tecnología podemos sustituir los aceites vegetales altos en grasas saturadas por aceite de canola, más saludable y con muchas menos grasas saturadas. Es justo lo que buscan muchas personas que quieren llevar una alimentación más saludable”, explica esta investigadora.
Omega 3 y carne con propiedades del pescado
Una de las dianas de la nanotecnología aplicada a la industria alimentaria son los ácidos grasos omega 3. Su valor cardioprotector es incuestionable, pero su disponibilidad se concentra fundamentalmente en los pescados azules, como el atún o las sardinas. La evidencia demuestra que muchos ciudadanos consumen poco pescado y mucho menos el azul por su intenso sabor. En cambio, se consume mucha carne. La nanotecnología hace posible crear productos cárnicos con las propiedades del pescado.
El Instituto de Investigación de Carne y Productos Cárnicos (IProCar) y la Universidad de Extremadura han estudiado la viabilidad de nanoencapsular los omega 3 para enriquecer nuggets de pollo sin que se note el sabor a pescado. “Los consumidores no son capaces de detectar el sabor en los nuggets cuando esos ácidos grasos van encapsulados, mientras que sí los notan en los que llevan el aceite sin encapsular. Esto se debe a la oxidación de los lípidos y proteínas”, explican los investigadores.
En los productos con los omega 3 nanoencapsulados, los ácidos grasos no llegan a oxidarse porque se liberan en el estómago y eso mejora notablemente el sabor del producto. En especial, para aquellas personas a las que no les agrada el sabor a pescado.
Es importante no perder de vista que, por muchas vitaminas, omega 3 o nutrientes de alto valor biológico que se añadan a un ultraprocesado, va a seguir siendo poco saludable y de consumo ocasional. Así lo recalca la tecnóloga de los alimentos, Beatriz Robles. “Las nanotecnologías son la punta de lanza para mejorar la composición de alimentos. Pero modificar ligeramente o reformular un producto insano no lo va a hacer saludable. Teniendo en mente al consumidor, es una tecnología más beneficiosa en términos de seguridad alimentaria que nutricional”, explica.
Sal con menos sodio
Otro caballo de batalla es la sal. En la Universidad de Nottingham (Reino Unido) su objetivo fue este condimento. Lograron modificar los cristales a escala nanométrica para intensificar el sabor, pero con hasta un 50 % menos de sodio. De esta forma, para obtener el mismo sabor, se podría usar hasta un 90 % menos de sal en los alimentos, uno de los ingredientes críticos cuyo consumo se recomienda reducir para evitar problemas de salud.
Las investigaciones en nanoingredientes también se emplean a fondo para lograr aditivos que mejoren el sabor de los alimentos y conservantes que alarguen su vida útil. En esta dirección, se busca minimizar el tamaño de algunos antioxidantes, como el zinc, el selenio, la coenzima Q10, los carotenoides o los licopenos. Así, se mejora la absorción y la estabilidad de estos compuestos.
