Ingenieros israelíes y palestinos de la Universidad Hebrea de Jerusalem desarrollan nuevos metamateriales para el moldeo por inyección rentable de cortes enteros de carne.
El trabajo aprovecha la ciencia de materiales de vanguardia para superar los desafíos de larga data de replicar la textura y la estructura de la carne tradicional, al tiempo que ofrece un método de producción escalable y rentable que supera la tecnología de impresión 3D.
Los metamateriales son materiales compuestos cuyas propiedades surgen de su estructura más que de su composición. Al adoptar los principios típicamente utilizados en la industria aeroespacial, el equipo, dirigido por el Dr. Mohammad Ghosheh y el Prof. Yaakov Nahmias de la Universidad Hebrea, desarrolló análogos de la carne que imitan la intrincada arquitectura del músculo y la grasa.
Estos análogos se producen mediante moldeo por inyección, un proceso de fabricación de alta capacidad tomado de la industria de los polímeros, lo que supone la primera vez que esta tecnología se aplica a la producción de carne alternativa.
Un elemento central de la innovación son dos nuevos metamateriales: un análogo de la carne a baja temperatura (LTMA) que replica la textura fibrosa del tejido muscular, y el proteoleogel (PtoG), un oleogue estabilizado con proteínas vegetales que emula la integridad estructural y el comportamiento de cocción de la grasa animal. Juntos, estos materiales permiten la creación de cortes de carne complejos, como filetes, chuletas y chuletones, con notable precisión y fidelidad sensorial.
Las implicaciones de esta tecnología van más allá de la innovación culinaria. A diferencia de los métodos de impresión 3D existentes para análogos de la carne, que son lentos y caros, el moldeo por inyección ofrece un salto transformador en escalabilidad y asequibilidad. En la producción a gran escala, este método reduce los costos a 9 dólares por kilogramo, casi una cuarta parte del costo de la impresión 3D, lo que hace que las alternativas sostenibles a la carne sean accesibles a un público más amplio.
Las pruebas de sabor a ciegas realizadas como parte del estudio revelaron el atractivo sensorial de estos productos, y los participantes parecían incapaces de distinguir entre el análogo del bistec y la carne tradicional. Este hito significa un gran paso adelante en la aceptación por parte de los consumidores de alternativas proteicas sostenibles, especialmente para los cortes enteros, que representan más de la mitad del consumo mundial de carne.
“Nuestro trabajo demuestra el potencial sin explotar de los metamateriales en la tecnología alimentaria”, dijo el profesor Nahmias. “Al aprovechar sus propiedades estructurales únicas, hemos desarrollado una solución que no solo es sostenible sino también escalable, abordando la creciente demanda mundial de carne y mitigando su impacto ambiental”.
El estudio representa una convergencia de la ciencia de los materiales y la gastronomía, ofreciendo un modelo para el futuro de la producción de alimentos. Dado que la ganadería representa más del 30% del uso mundial de agua dulce, innovaciones como esta son cruciales para construir un sistema alimentario sostenible. Al introducir nuevos metamateriales en el panorama culinario, esta investigación abre nuevas posibilidades para diseñar productos alimenticios que sean tan atractivos como sostenibles.
El documento de investigación titulado “Metamaterial-Based Injection Molding for the Cost-Effective Production of Whole Cuts”, ya está disponible en Nature Communications.
Investigadores:
Mohammad Ghosheh1,2, Avner Ehrlich1,2, Amit Fischer3, Laura Pasitka1, Merav Cohen1,2,4, Yaakov Nahmias1,2,4.
Instituciones:
1) Centro Alexander Grass de Bioingeniería, Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Escuela de Ciencias de la Computación e Ingeniería, Universidad Hebrea de Jerusalem.
3) Departamento de Química Biológica, Instituto de Química, Universidad Hebrea de Jerusalem.
4) Departamento de Biología Celular y del Desarrollo, Universidad Hebrea de Jerusalem.
