Proteínas são essenciais para a manutenção de um corpo saudável — constituem a estrutura de ossos, músculos, pele e cabelo; atuam na prevenção e combate a doenças na forma de anticorpos do sistema imunológico; catalisam as reações bioquímicas (metabolismo) por meio de enzimas e controlam os níveis de glicose na forma de insulina. Sua ingestão se dá, em grande parte, via alimentos de origem animal — carnes, ovos, leite e derivados desses.

No entanto, a cadeia produtiva de proteína animal é responsável por uma série de impactos no meio ambiente. Seu processo envolve, por exemplo, o consumo de grandes volumes de água e baixo rendimento. Além disso, a produção animal não será capaz de acompanhar o ritmo de crescimento da população humana no planeta, que em 2050, segundo estimativa da ONU, chegará a 9,7 bilhões de habitantes.

Em busca de alternativas mais sustentáveis e atentas ao aumento da demanda por alimentos plant-based em função da redução do consumo de carne, como mostra pesquisa do GFI/IBOPE, a indústria brasileira tem investido cada vez mais em novas opções de proteínas de origem vegetal.

Além de macronutrientes necessários para o bom funcionamento do corpo humano, as proteínas possuem importante funcionalidade tecnológica, já que são aplicadas no processamento de inúmeros alimentos, e esse é um dos desafios ao substituir proteínas vegetais em produtos que mimetizam os produtos à base de proteínas animais.

Largamente utilizadas na indústria em forma de emulsificantes (gema de ovo), gelificantes (colágeno, proteínas do leite) e espumas (clara de ovo, proteínas do leite), entre outras funções, as proteínas animais estão presentes em produtos como maionese, sorvete, gelatina, iogurte, embutidos e muitos outros consumidos no dia a dia.

A partir dessa problemática, a equipe da Plataforma Biotecnológica Integrada IV, coordenada pela Dra. Mitie Sônia Sadahira, pretende desenvolver ingredientes protéicos para a indústria alimentícia a partir de matérias-primas vegetais brasileiras e métodos sustentáveis, promovendo modificações na estrutura das proteínas adquiridas para melhorar as suas propriedades funcionais.

A extração e funcionalização da proteína vegetal configura outro desafio. Enquanto a proteína animal é obtida praticamente “pronta” para utilização, a de matriz vegetal precisa passar por um processo de separação das fibras, amidos e outros compostos. O método mais tradicional para sua obtenção é o fracionamento úmido, porém esse método implica elevado consumo de água e de energia elétrica, além da utilização de reagentes químicos.

Para este projeto, foi adotada a técnica de fracionamento a seco, que, entre outras vantagens, mantém a forma nativa das proteínas e também os compostos bioativos (fibras, amido resistente, fitoquímicos), não utiliza água e reagentes químicos, e garante maior eficiência energética.

Uma das preocupações da equipe responsável pela plataforma era a opção por uma fonte vegetal brasileira, com larga produção e que não se enquadrasse na categoria GMO (geneticamente modificada). Foi escolhido então o feijão do tipo carioca (Phaseolus vulgaris), que é amplamente consumido no País.

Após o processo de extração, a próxima etapa consiste na funcionalização das proteínas por micro-ondas e moinho de esferas. Por meio desses processos, pretende-se melhorar as propriedades funcionais tecnológicas, tais como, solubilidade, emulsificação, formação de espumas, gelificação, capacidade de retenção de água e óleo. Dessa forma, os produtos desenvolvidos serão aceitos sensorialmente pelos consumidores, além da possibilidade de diminuir os fatores antinutricionais, levando a maior biodisponibilidade dos nutrientes.

Esses três processos (fracionamento a seco, tratamento por micro-ondas e por moinho de esfera) visam obter variados tipos de farinha proteica, que, de acordo com a avaliação de propriedades funcionais tecnológicas, poderão ser utilizados em diferentes aplicações na indústria de alimentos.