¿Cómo se convierten botellas PET y residuos de maíz en galletas con proteínas?

Una botella de plástico no se convierte directamente en una galleta. En el sistema µBites, desarrollado por investigadores de la Universidad del Sur de Illinois en Carbondale (SIU), el PET y los residuos agrícolas se procesan primero para obtener compuestos de carbono. Después, levaduras modificadas utilizan esos compuestos para producir proteínas, grasas, ácidos, vitaminas y moléculas de sabor. La mezcla resultante puede combinarse con otros ingredientes e imprimirse en 3D para crear un prototipo de alimento rico en proteínas. 81011

La propuesta fue concebida para lugares donde mantener una cadena de suministro alimentaria convencional resulta complicado, especialmente en futuras misiones tripuladas al espacio profundo. Su potencial es llamativo, pero las pruebas disponibles describen una plataforma en fase inicial, no un producto alimentario terminado ni aprobado para su venta general.

Del envase de PET a la mezcla alimentaria

1. Plástico y residuos vegetales se descomponen químicamente

Los investigadores utilizan tereftalato de polietileno, conocido como PET y habitual en muchas botellas de agua y refrescos, junto con tallos, hojas de maíz y otros residuos de biomasa. Primero trituran los materiales y después los someten a una técnica denominada disolución hidrotermal oxidativa. El proceso combina agua, oxígeno, calor y presión para descomponerlos en moléculas de carbono solubles en agua. 101113

Este paso es esencial: el PET intacto y las fibras vegetales no son fuentes de alimento fácilmente aprovechables por los microorganismos comunes. El tratamiento genera una suspensión rica en carbono que los microbios modificados pueden metabolizar. 1011

2. Las levaduras fabrican los ingredientes

A continuación entran en acción distintas cepas de levadura, programadas para transformar los compuestos procesados en productos concretos. Entre los resultados descritos figuran proteínas, grasas, ácidos orgánicos, vitaminas y moléculas aromáticas. Una de las líneas de trabajo emplea levadura de panadería modificada para producir sabor a vainilla, mientras que otras cepas están destinadas a generar compuestos como el betacaroteno. 571013

La idea central es una especie de reconstrucción microbiana: el sistema no pretende que alguien coma plástico o restos vegetales directamente, sino utilizar su carbono como materia prima para la fermentación. Los productos obtenidos por los microorganismos se combinan después en una formulación alimentaria más convencional.

3. La mezcla se imprime en tres dimensiones

La suspensión producida por los microbios se mezcla con fibra, almidón y un edulcorante. Luego se deposita mediante una impresora de alimentos 3D. Los primeros prototipos tienen la forma de la letra griega µ, de ahí el nombre µBites, que se pronuncia “microbites”. 101114

La plataforma está pensada para ser flexible. Podría incorporar suplementos, especias y otros componentes, y el alimento final no tendría por qué ser necesariamente una galleta: también podría presentarse como un producto semisólido o líquido. 1011

¿Qué se sabe sobre su seguridad y su sabor?

La información disponible es prometedora, pero preliminar. Es importante no confundir un prototipo sometido a pruebas con un alimento autorizado para el consumo general.

SIU informó de que evaluó un prototipo anterior para determinar parámetros de seguridad y nutrición antes de realizar un análisis sensorial con personas. En esa prueba, la aceptación general obtuvo una puntuación de 6,5 sobre 9 en una escala hedónica. El aroma fue el atributo mejor valorado, con 7,33 sobre 9; el color, la forma y la textura superaron individualmente los 5 puntos. 11

Los datos indican que al menos un prototipo resultó aceptable para el panel que participó en la evaluación. Sin embargo, no demuestran que la versión actual, con varios ingredientes, sea segura para un consumo sin restricciones. Los informes públicos no ofrecen todos los detalles necesarios para revisar el trabajo de forma independiente, como el tamaño completo del panel, los resultados sobre contaminantes, los datos toxicológicos o una validación de seguridad mediante estudios independientes revisados por pares. Otras informaciones señalan que las pruebas formales de sabor seguían pendientes y que las galletas todavía no habían recibido autorización para el consumo humano. 11

La conclusión más prudente es que µBites ha dado lugar a un prototipo interesante, con resultados alentadores en aroma y aceptabilidad sensorial, pero no a un tentempié aprobado comercialmente. Antes de extraer conclusiones firmes sobre su sabor o su aceptación, harían falta pruebas con más participantes, controles rigurosos y una documentación independiente.

El papel de la NASA y la National Science Foundation

La NASA aportó el contexto práctico a través del Deep Space Food Challenge, un desafío centrado en encontrar nuevas formas de producir alimentos durante misiones espaciales prolongadas. En 2021, la agencia seleccionó el diseño µBites de SIU como uno de los 18 conceptos estadounidenses prometedores y concedió al equipo 25.000 dólares para continuar su trabajo de fase 2. El sistema propuesto buscaba producir alimentos para cuatro personas durante una misión de tres años a Marte, con un uso limitado de agua, energía y suministros de reemplazo. 110

El reto planteaba un problema concreto: en viajes de larga duración, los astronautas necesitarían alimentos nutritivos, apetecibles y eficientes en el uso de recursos y en la gestión de residuos. µBites intenta responder aprovechando el carbono desechado como materia prima para fabricar ingredientes mediante microorganismos, en lugar de depender exclusivamente de alimentos almacenados. 110

La subvención CAREER de la National Science Foundation (NSF, la agencia estadounidense dedicada a financiar investigación científica) respaldó investigaciones relacionadas con la licuefacción hidrotermal de biomasa. El proyecto se titula “CAREER: Manipulating Polarity to Enhance Hydrothermal Liquefaction of Biomass for Biofuels”. Ese apoyo corresponde a la ciencia del procesamiento hidrotermal y no debe interpretarse como una prueba de que el sistema alimentario µBites esté listo para el mercado. 8

¿Dónde podría ser útil esta tecnología?

Misiones al espacio profundo

Para los astronautas, un sistema compacto capaz de convertir determinados residuos y materiales de embalaje almacenados en ingredientes alimentarios podría reducir la dependencia de los envíos de reabastecimiento. También favorecería un modelo más circular de producción de alimentos en misiones donde el agua, la energía, el espacio de almacenamiento y el tiempo de la tripulación son recursos limitados. 110

Entornos extremos o con pocos recursos

En la Tierra, una unidad modular de producción alimentaria podría resultar útil en lugares donde la agricultura convencional, la refrigeración o las entregas periódicas son difíciles, como zonas afectadas por desastres, submarinos, estaciones polares y otros entornos con recursos restringidos. 1113

Por ahora, se trata de posibles aplicaciones, no de usos demostrados. La tecnología tendría que operar de forma fiable, segura y económicamente viable en cada contexto antes de que pudieran atribuirse esos beneficios en la práctica.

El gran obstáculo: producir a escala y a un precio razonable

El coste comunicado ronda los 60 dólares por kilogramo, una cifra que hace que µBites sea mucho más caro que los alimentos básicos convencionales en su actual etapa de prototipo. Se trata de una estimación, no de un precio demostrado para una producción masiva. Además, la información disponible no aclara si incluye todos los costes de energía, recogida y clasificación de materiales, equipos, mano de obra, control de calidad, cumplimiento normativo y gestión de residuos.

Para escalar el proceso, varios sistemas complejos tendrían que funcionar coordinadamente:

• reactores de disolución hidrotermal oxidativa de alto rendimiento;
• fermentación estable con cepas microbianas modificadas;
• recuperación del agua y equilibrio de nutrientes;
• control constante de contaminantes y subproductos no deseados;
• equipos automatizados para formular e imprimir los alimentos; y
• pruebas de seguridad independientes y una vía regulatoria viable. 11

La aceptación del consumidor sería otro desafío. Aunque la química y la fermentación demostraran ser seguras, muchas personas podrían mostrarse reticentes a comer un alimento cuyos materiales de partida incluían residuos plásticos. Los propios investigadores también han señalado la necesidad de desarrollar un sistema totalmente integrado y automatizado, además de avanzar en cuestiones normativas y de política pública. 11

¿Llegarán pronto las µBites a las tiendas?

No hay pruebas suficientes para afirmarlo. SIU ha descrito la posibilidad de que µBites llegue a las mesas durante los próximos años, pero se trata de un objetivo de desarrollo, no de una fecha de lanzamiento confirmada. 11

Antes de su eventual comercialización, el proyecto necesitaría documentar con mayor solidez el control de contaminantes, la consistencia nutricional, la seguridad toxicológica, la aprobación regulatoria, los costes de producción y la aceptación del público. Hasta entonces, µBites debe entenderse como un prototipo de investigación vinculado a un programa de la NASA que demuestra una posibilidad científica sorprendente: el carbono procedente de ciertos residuos puede procesarse y convertirse biológicamente en ingredientes para fabricar alimentos.

Eso hace que el proyecto sea notable. Pero todavía no convierte una galleta cuyo origen está en una botella de plástico en un alimento cotidiano.