La producción de alimentos enfrenta retos cada vez más complejos: aumentar el rendimiento agrícola, cuidar los suelos, enfrentar el alza de precios de los insumos y responder a una demanda creciente de productos más naturales.
Para hacer frente a esta situación, la comunidad científica de la Licenciatura en Biociencias de la Escuela Superior de Apan (ESAp), perteneciente a la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH), desarrolla, en conjunto con el sector agrícola, proyectos de investigación en el área de los bioproductos agroalimentarios.
Mónica Sánchez, investigadora de la ESAp, explica que esta es una herramienta científica que utiliza organismos vivos o procesos biológicos para mejorar la agricultura y la industria de alimentos. También puede definirse como un insumo o ingrediente obtenido a partir de la acción de organismos o compuestos de origen biológico, empleado en distintas etapas de la cadena alimentaria, desde el cultivo de plantas hasta la elaboración industrial de alimentos.
En la agricultura, los bioproductos pueden incluir bacterias, hongos o microalgas, así como enzimas y compuestos obtenidos de materiales orgánicos. Sin embargo, la clave está en los procesos científicos que garantizan su inocuidad.
Cabe aclarar que antes de que un bioproducto sea utilizado, se realizan evaluaciones para asegurar que los microorganismos involucrados no representen un riesgo para la salud humana o de las plantas, por el contrario, se busca que aporten beneficios al cultivo o al ambiente.
Biofertilizantes para nutrir cultivos
Un ejemplo sencillo de esto es la producción de biofertilizantes a partir de residuos orgánicos, como las heces de animales transformadas por lombrices en humus, uno de los mejores abonos naturales.
En México, muchos fertilizantes químicos utilizados en el campo son importados, lo que significa que su disponibilidad y precio dependen de factores externos como los conflictos políticos. Cabe recordar que, en 2022, los precios incrementaron hasta un 50% derivado de la guerra entre Rusia y Ucrania, ya que ambas naciones son tanto exportadoras como productoras.
Considerando el contexto anterior, los biofertilizantes pueden producirse localmente, esto reduce la dependencia de insumos extranjeros, que de acuerdo con la docente Garza, ayuda a la soberanía alimentaria del país.
Si bien los fertilizantes químicos suelen ofrecer mayores rendimientos inmediatos en algunos cultivos, diversos estudios han mostrado que los biofertilizantes pueden mejorar la calidad del producto final en casos como la cebada, donde se puede generar granos con mayor cantidad de azúcares fermentables, una característica valiosa para la industria cervecera.
A su vez, el uso excesivo de químicos puede provocar que los suelos se degraden o vuelvan improductivos con el paso del tiempo, mientras que las alternativas orgánicas permiten incorporar microorganismos para mantener la actividad biológica y su capacidad de producir alimentos.
Por otra parte, la investigadora Garza resaltó que en la industria alimentaria se utilizan para mejorar procesos y características de los alimentos. Un ejemplo claro es el cuajo utilizado en la producción de queso, que funciona como un cultivo iniciador. Este contiene bacterias y microorganismos que desencadenan la fermentación láctica que separa el suero de la leche.
Las enzimas en la industria alimentaria
Las enzimas son otro tipo de bioproducto ampliamente empleado, sobre todo en la producción industrial de pan, las cuales permiten una fermentación uniforme para que las piezas tengan color, textura y esponjosidad similares.
En la industria de jugos, actúan como agentes clarificadores, logrando que algunas bebidas como el zumo de manzana tengan un aspecto más transparente. También se utilizan para mejorar la producción de sidra o para modificar el sabor o composición final de la cerveza.
Uno de los ejemplos más conocidos es la leche deslactosada, en este caso, la enzima llamada β-galactosidasa transforma la lactosa en glucosa y galactosa, lo que facilita su digestión para personas con intolerancia a este azúcar.
Residuos que se convierten en recursos
Otra área importante de los bioproductos es la valorización de residuos, es decir, convertir materiales, ya sean restos agrícolas o industriales, que normalmente se consideran desechos en recursos útiles como biofertilizantes, biogás, bioetanol u otros compuestos aprovechables.
Mónica Sánchez señala que incluso residuos aparentemente de poco valor pueden convertirse en materias primas para nuevos productos. En este aspecto, la UAEH ha desarrollado proyectos de investigación en esta área como biofertilizantes a partir de residuos orgánicos como la tuna de nopal; o cultivos de microorganismos como microalgas y cianobacterias, los cuales pueden formar consorcios microbianos capaces de fijar nitrógeno y actuar como bioestimulantes en cultivos como fresas, tomates o maíz.
Pero la elaboración de estos bioproductos no ocurre únicamente en los laboratorios, pues se requiere la colaboración directa con productores agrícolas y comunidades locales. En algunos proyectos, los agricultores prestan sus parcelas para realizar los experimentos o pruebas de campo para evaluar cómo funcionan estas soluciones en condiciones reales.
No obstante, esta implementación también puede encontrar resistencia de algunos agricultores, quienes prefieren continuar con los métodos que han utilizado durante años. Por ello, la especialista de la UAEH subraya que el trabajo con las comunidades siempre debe realizarse desde la colaboración, no desde la imposición.
A su vez, aclara que estas alternativas biológicas aplicadas a la producción de alimentos buscan un objetivo claro: reducir el uso de sustancias químicas, aprovechar los residuos y mejorar la calidad de los productos.
Más que sustituir por completo las prácticas actuales, los proyectos que se realizan en centros académicos y de investigación como la ESAp buscan un equilibrio entre las tecnologías químicas y biológicas para ofrecer herramientas que produzcan alimentos de manera más sostenible y aprovechar recursos que antes se consideraban sin valor alguno.