El guisante es una de las leguminosas, junto con la soja, más utilizada para obtener concentrados y aislados proteicos. Y a partir de ellos análogos cárnicos. Frente a la soja tiene la ventaja de ser menos alergénico. Hoy vamos a realizar un viaje por la microestructura de este grano y sus derivados.

Con esta entrada continuamos con una serie de entradas sobre microestructura de distintos productos, como algunos granos, o sus partes, pan, etc. Las imágenes que veréis están obtenidas por un microscopio electrónico tipo ESEM. Hay otras técnicas de microscopia, en las que es posible obtener imágenes más claras, pero esta técnica tiene la ventaja de que apenas es necesaria una preparación previa de la muestra.

El grano de guisante lo conoceréis la mayoría de vosotros, pero algunos solo lo conoceréis en su forma inmadura, más blanda y húmeda, y más verdosa, que se suele comercializar en forma de conserva o congelado. El guisante del que vamos a hablar hoy es el guisante maduro, más duro y seco y con un color más claro. Aquí lo tenéis

Como todas las leguminosas, posee una capa externa llamada piel, que no es complicada de separar. Esta piel es más rica en fibra y algunos compuestos de interés nutricional, pero se moltura con más dificultad y es menos agradable organolépticamente, como ocurre con el salvado de los cereales. Por ese motivo cuando hacemos harina de guisante algunos fabricantes optan por pelar el grano y eliminar esta piel. Si observamos esta piel al microscopio electrónico podremos ver esta estructura

Y si ampliamos la imagen vemos que la piel está compuesta por varias capas. Una más externa y transversal, seguida de una con estructura más fibrilar y formaciones que crecen de forma perpendicular al grano. Debajo una parte más abierta, con oquedades, y finalmente una parte más continua que limita con el endospermo

Por su parte en el endospermo podemos distinguir unos cuerpos prismáticos y alargados que se sitúan de una manera bastante compacta. Esto hace que el grano de guisante sea más duro y difícil de moler (nos costará más energéticamente) que el de otros cereales, como el trigo o el centeno

Pero si somos capaces de abrir estos cuerpos nos encontraremos una estructura formada por gránulos de almidón, de tamaño bastante grande, recubiertos por una matriz proteica

Si molturamos el guisante obtendremos partículas de harina o sémola formadas por gránulos de almidón recubiertos por proteína. Como esta, pero más grandes (dependiendo de como molturemos las partículas de harina de guisante suelen tener un tamaño de partícula entre 100 y 200 micras)

Sin embargo, si realizamos una micromolturación para obtener harinas muy finas nos encontraremos con esta imagen. Donde se ven partículas complejas, pero ya se adivinan gránulos de almidón bastante limpios y partículas irregulares, compuestas mayoritariamente por proteínas.

Si conseguimos separar estas fracciones, lo que haremos mediante aire, ya que los tamices no funcionan con tamaños de partícula tan pequeños, podemos obtener una fracción mayor compuesta mayoritariamente por gránulos de almidón (con alguna contaminación de proteínas, y una fracción más fina (menos que el tamaño medio de los gránulos de almidón) muy rica en proteínas (aproximadamente el doble que en la harina original). Esta fracción se conoce como concentrado proteico.

Si la proteína se separa en húmedo del almidón se puede obtener un producto más concentrado que se denomina aislado. Como normalmente este producto se seca mediante atomización, para calentar la muestra lo menos posible y minimizar la desnaturalización de las proteínas, podremos observar unos gránulos o gotas, más o menos apelmazadas, en base a como se produzca la liofilización y como se hayan triturado. Estos productos se denominan aislados proteicos y su pureza suele rondar el 80%.

Con los concentrados proteicos podemos confeccionar proteína texturizada seca, que se ha utilizado desde hace años para elaborar análogos cárnicos. Este producto se elabora mediante extrusión y al comprimir y estirar mezclas de proteínas y agua se consigue un producto con estructura fibrosa y seco. Parte de la humedad se pierde a la salida del extrusor y el resto mediante secado con aire caliente. Aquí podéis ver estas proteínas texturizadas

Pero si lo vemos al microscopio observaremos esta estructura, continua, pero con cierta rugosidad

Por su parte con el aislado de proteína, y también mediante extrusión, podemos obtener proteína texturizada húmeda. Con una textura fibrosa y mucho más similar a la de la carne. Para ello debemos aplicar un enfriamiento muy rápido a la salida del extrusor, de manera que no se evapore el agua, y mantener el producto en congelación. De lo contrario su vida útil sería muy corta. Con esta proteína texturizada, mucho más reciente en el mercado, debido a la complejidad del proceso, se están elaborando análogos cárnicos de mayor calidad, o al menos con texturas mucho más parecidas a los originales.

Aquí se ve la estructura en capas del producto original

Pero estas imágenes nos dicen poco porque el agua rellena muchos huecos. Si liofilizamos el producto tendremos una imagen mucho más clara de la estructura que forman las proteínas.

Aquí podemos ver dos proteínas texturizadas en húmedo. Se aprecia claramente que las proteínas se han fundido, perdiendo los gránulos de almidón su forma y creándose estructuras más fibrosas, con capas claramente marcadas. Las diferencias en el proceso de extrusión hacen que los tipos de capas sean diferentes, al igual que la estructura interna, donde se observa un mayor número de estructuras granulares.

En nuestra universidad un grupo de alumnos han desarrollado, partiendo de estos texturizados, un torrezno vegano que ha ganado el premio ecotrophelia nacional este año (2022).

Aunque en este análisis de microestructura nos hemos basado en el guisante, los análogos cárnicos también pueden ser elaborados con proteína de soja. De hecho, hasta hace poco casi todos estaban elaborados con esta proteína. En la actualidad hay varias empresas que están apostando por la de guisante ya que la soja es un alérgeno. Y también se elimina el riesgo de tener productos modificados genéticamente.

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