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Transglutaminasa en alimentos

Tengo que pensar en otra cosa, es hora de cambiar el rumbo. El mundo está girando locamente y yo ya estoy cansado de estar tan cuerdo…

Marciano Cantero, 1986, Album Contrarreloj
Distintas funciones de las enzimas: Arriba (papaína para ablandar carne). Abajo (transglutaminasa para reestructurar carne)

La gran mayoría de las personas, sobre todo las que aman la carne, conocen muy bien lo que es la Papaína o al menos saben para que se utiliza. La papaína es una enzima proteolítica que se obtiene del látex de la papaya verde o inmadura. Una enzima es un catalizador biológico y como tal, su función es acelerar la velocidad de las reacciones químicas. En este caso, la papaína rompe varios enlaces químicos y descompone rápidamente a las proteínas en moléculas más pequeñas como péptidos y aminoácidos. Uno de los usos principales de la papaína, debido a esta característica deteriorativa, es el ablandamiento de la carne. También se utiliza en la clarificación de bebidas e incluso puede usarse como sustituto de cuajo renina en la elaboración de quesos. Otras enzimas proteolíticas con la misma propiedad de suavizar carne son la bromelina (piña), ficina (higo) y actinidina (kiwi). Para explicarlo en palabras sencillas, las enzimas proteolíticas, como la papaína, son responsable de la DESUNIÓN, degradación o desintegración de moléculas.


Pero en la naturaleza también existen enzimas que favorecen la UNIÓN de moléculas y pertenecen a una amplia clase de enzimas, llamadas Transglutaminasas (Tg), que tienen la capacidad de unir a proteínas, péptidos y otras aminas primarias mediante la creación de enlaces químicos. Esta clase de enzimas están distribuidas ampliamente en la naturaleza y por tanto la encontraremos en el ser humano, en animales, plantas y microorganismos. Por ejemplo, la Tg que tenemos en nuestro cuerpo forma parte del sistema de cicatrización y coagulación de la sangre.


La transglutaminasa de uso comercial en alimentos es de origen microbiano y se obtiene principalmente de una bacteria llamada “Streptoverticillium mobarense” pero también puede aislarse de otras como por ejemplo “Bacillus subtilis”. La ventaja de usar Tg de origen microbiano, en comparación a la obtenida en plantas y animales, es que su actividad es independiente de la presencia de calcio y esto facilita bastante su uso en los procesos alimentarios.


La Tg se utiliza para agregar valor a los alimentos de una manera sencilla, así podemos desarrollar fácilmente productos de conveniencia que sean nutritivos, seguros y asequibles.


La funcionalidad de la Tg en los alimentos es mejorar la firmeza, viscosidad, elasticidad y capacidad de retención de agua. Pero para que la enzima realice estas funciones es necesaria la presencia de proteínas en el alimento. Básicamente el trabajo de la Tg es unir diferentes cadenas de proteínas mediante enlaces químicos, donde los puntos de unión serán solamente entre los aminoácidos glutamina y lisina de cada cadena de proteína. Así que sí queremos usar la Tg para formar geles, incrementar la viscosidad, mejorar la firmeza o unir 2 piezas de carne requeriremos por lo tanto de una concentración crítica de enlaces de glutamina y lisina y esto se consigue ya sea con alimentos ricos en proteínas o añadiendo un contenido extra de proteína al alimento.


Las proteínas que podemos usar para favorecer la unión pueden ser de origen animal o vegetal, pero no todas las proteínas funcionan adecuadamente con la Tg (no son buenos sustratos para la enzima).

Las proteínas que tienen Muy Buenos resultados con Tg son:

  • Caseína y caseinato de sodio: ambos provienen de la leche
  • Gelatina y miosina: provenientes de la carne (res, cerdo, aves, pescado)
  • Globulinas: provenientes de la soya

Otras proteínas que muestran un Buen Resultado, aunque no tanto como las anteriores, son la gliadina y glutenina provenientes del trigo, así como el colágeno obtenido de res, cerdo o aves.

La proteína “nativa” de chícharo, por ejemplo, no es un buen sustrato para la Tg porque su estructura proteica no permite la unión entre cadenas de proteínas dado que sus aminoácidos glutamina y lisina no están expuestos o al exterior de la cadena proteína, sino protegidos internamente en su estructura. De hecho, la proteína «nativa» de chícharo por si misma tiene una funcionalidad muy baja para ser usada en la elaboración de alimentos, salvo que se utilice solo para aporte nutrimental (incrementar nivel de proteína). Debido a esto algunos fabricantes de proteína de chícharo han cambiado el proceso de obtención para modificar la estructura de la proteína mediante métodos enzimáticos y físicos. El producto obtenido es una proteína «funcional» de chícharo. Esta «nueva» estructura proteica mejora sus propiedades emulsificantes, de formación de gel y su capacidad para retener agua, pero además, al parecer, la estructura expone hacia el exterior los aminoácidos glutamina y lisina y esto contribuye a que esta proteína funcional se comporte como un buen sustrato para la Tg, no al mismo nivel de las proteínas de soya o de la caseína, pero sí muy similar al de las proteínas de trigo.


Los usos específicos de la Tg en alimentos son los siguientes:

  • En quesos: incrementar rendimientos entre el 15-20%, reducir sinéresis, incrementar y mejorar textura, etc.
  • En bebidas lácteas: mejorar la textura, incrementar la cremosidad, eliminar el uso de gomas u otros ingredientes de alto costo, etc.
  • En carnes, aves, pescados y mariscos frescos: reestructurar productos o recortes de bajo valor comercial para crear productos de alto valor agregado. Mejorar la textura, elasticidad y firmeza. Reduce la merma de cocción
  • En productos cárnicos (jamones, salchichas): mejorar textura, reducir sinéresis, reducir merma de rebanado, reducción de costos (menor uso de carragenina), eliminar o reducir el uso de sal y fosfatos.
  • En panificación: mejorar el volumen y textura en masas congeladas, mejorar la producción al usar harina de trigo con bajo contenido proteico y harina de trigo dañada‎‎, mejora el rendimiento en harinas libres de gluten‎.
  • En pastas: ‎mejora la producción al usar harina de trigo baja en proteínas y harina de trigo dañada‎‎, mejorar la firmeza y elasticidad de pastas y fideos, ‎‎mantener las características de textura deseadas durante largos períodos de tiempo‎
  • En productos a base de vegetales: mejorar o incrementar textura, viscosidad, elasticidad y palatabilidad o mordida cárnica (en productos alternos a la carne), reducir o eliminar uso de estabilizantes, restructurar productos vegetales (por ejemplo, subproductos de tofu), impartir cremosidad.

A nivel comercial es posible conseguir la transglutaminasa en su forma más pura o en sistemas (mezclada con otros ingredientes). La selección del producto dependerá de la aplicación que vayamos a hacer. Por lo general los productos disponibles en el mercado son los siguientes:

  • Transglutaminasa concentrada (TG)
  • Sistema TG con maltodextrina
  • Sistema TG con caseína o caseinato de sodio
  • Sistema TG con colágeno de res
  • Sistema TG con gelatina de cerdo
  • Sistema TG con gelatina de pescado
  • Sistema TG con proteína de soya

Algunos de estos productos pueden venir mezclados adicionalmente con sal, fosfatos, maltodextrina o lactosa dependiendo de sí van a utilizarse en productos cárnicos, lácteos o vegetarianos.

Lo mejor de la Tg está en atreverse a experimentar con ella y verla funcionar en los alimentos, no hay que encasillarla sólo como un ingrediente para «pegar carne», puede utilizarse de maneras aún más creativas combinando las diferentes proteínas de carne, de leche o de productos de origen vegetal para crear nuevos productos. Hace 25 años que se patentó su uso y en nuestros países latinos son pocas las personas o empresas que la utilizan y su campo de aplicación es muy amplio.

Actualmente estoy con un proyecto personal (motivado por la pandemia de covid 19) intentando desarrollar alternativas a los quesos lácteos o también conocidos como “quesos” vegetales y uno de los ingredientes que estoy evaluando es la enzima Tg en “lechadas” vegetales para lograr el mismo efecto que tiene el cuajo renina (enzimas quimosina y pepsina) en la leche de vaca, es decir formar una cuajada a partir de la leche líquida, para luego continuar, en la mayor medida posible, con un proceso similar al de la elaboración de quesos de leche. Así que sí quieres acompañarme con mi nuevo pasatiempo pandémico aquí te dejo el enlace:

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Allá te veo y sí tienes dudas sobre el uso de la Tg en alimentos coméntame aquí abajo.

Queso Auténtico y Vegano de Micro-vacas lecheras

Escribiremos nuevas reglas, esta es la primera de ellas: Está prohibido, prohibir

Enrique Bunbury, 2002
Agricultura Acelular

No me quisiera aventurar a dar una fecha, pero en un futuro nada, nada lejano y… tal parece que, a como lo veo desde aquí, está a punto de tocar en nuestras puertas y nos encontraremos nada más y nada menos que con un queso, que será la delicia y el santo grial tan esperado por los vegetarianos y aquellos amantes del queso (cheeselovers) que desean reducir su consumo de lácteos. Este queso estará elaborado con los principales componentes originales, es decir proteína (caseína) y grasa de leche de vaca. Muy posiblemente los mezclaremos con agua para hacer la leche de vaca y luego utilizaremos el proceso tradicional para hacer queso (cuajado, drenado, cultivado, moldeado, madurado) y disfrutar de todas las variedades que ya conocemos. La única diferencia es que ya no necesitaremos a las vacas para obtener la proteína y grasa de su leche. Los quesos ya no serán de origen animal, por lo que pueden considerarse veganos. Ahora contaremos con micro-vacas lecheras; este nuevo micro-ganado estará conformado por unos microorganismos llamados levaduras, que generalmente usamos en las áreas de panificación y bebidas alcohólicas junto con un proceso llamado fermentación para producir alcohol y CO2. Sólo que antes tenemos que capacitar a estas levaduras en su nueva profesión de micro-vacas, porque toda su vida, su célula madre les enseñó que al crecer sólo tenían que comer azúcares, transformarlos en alcohol, gas y por último a reproducirse asexualmente mientras haya comida.

¿Cómo educamos a estas levaduras “alcoholizadoras” para que ahora sean levaduras “lecheras” o fabriquen estos componentes de origen animal (caseína, proteínas del suero, grasa láctea)? Bueno, esto se hace a nivel genético y lo voy a explicar de una manera muy sencilla sin meternos en complicaciones biológicas pues la idea es que comprendas de mejor manera el proceso. Por ejemplo, estos son los pasos para que la levadura produzca la proteína caseína. Estos pasos se repetirían para cada componente (grasa, proteínas del suero):

  1. Encontrar dentro del genoma animal el ADN de la caseína:

Traducción, en el genoma de la vaca lechera existe una enorme cantidad de datos de cómo se construye cada célula, tejido, órgano… es decir tenemos toda la información básica para el desarrollo físico y funcional de la vaca. Vamos a verlo de esta manera, el genoma sería algo así como una colección de recetas. Entonces la primer tarea es encontrar, dentro de la vaca, cual es la receta que usa para elaborar la caseína que incluye en su leche. Una vez que tenemos la receta en nuestras manos vamos al siguiente paso.

  • Sintetizar ADN de levadura basándose en la secuencia de la caseína:

Ya tenemos la receta de como se elabora la caseína. Ahora tenemos que escribir esta receta, en un “pequeño papel” de manera que la levadura entienda las instrucciones.

  • Colocar el ADN sintético dentro de la levadura

Colocamos el “pequeño papel”, con la receta de caseína, dentro de la colección de recetas (genoma) que tiene la levadura… Y le quitamos o le borramos la receta para fabricar alcohol y CO2

  • Recolectar la proteína caseína de la levadura.

Ahora sí, tenemos nuestra micro-vacas lecheras o nuestra nueva fuerza laboral (sin sueldo, sin prestaciones, sin pago de impuestos) a las cuales solo debemos alimentar, dentro de un reactor, con agua, azúcares y otros nutrientes para que fabriquen los ingredientes lácteos, en este caso la caseína. Ya no alimentaremos vacas sino a las levaduras. La caseína finalmente se extrae o recolecta de la levadura

  • Obtener leche de vaca sin ordeñar vacas:

Vamos a tener, por lo tanto, diferentes levaduras, algunas capacitadas para elaborar caseína, otras para proteínas de suero y aquellas para la grasa láctea. Todos estos ingredientes los vamos a extraer, filtrar y liofilizar (deshidratar) de cada levadura. Una vez que obtengamos los distintos ingredientes, los mezclamos en agua en las cantidades que son características para hacer leche de vaca

  • Hacer un queso “auténtico” vegano:

Finalmente habremos obtenido leche de vaca, sin maltrato animal y sin dañar al medio ambiente. Esta leche la podremos pasteurizar, adicionarle cuajo microbiano o ácidos para cuajarla, drenar el cuajo, inocular con bacterias lácticas, moldear, consumir o madurar durante días, semanas, meses y después disfrutar de la gran riqueza y complejidad de sabores de los quesos lácteos, pero ahora sin vacas lecheras…

Me quedan varias preguntas… Las levaduras no son del Reino Vegetal, sino del Reino Fungi o Reino de los Hongos. Por los veganos no creo que haya problemas en el origen, pero ¿Es correcto decir que es un Queso “Auténtico” vegano o sería mejor decir que es un Queso Fúngico?

Actualmente se está realizando mucha investigación en universidades o “startups biotecnológicas” para obtener además proteínas de carne, de huevo, sabores de vainilla, azafrán, entre otros componentes a partir de la modificación de levaduras. Cabe mencionar que esta “Fermentación Modificada” no es nueva, ya se utiliza desde hace muchos años, por ejemplo, para la síntesis de la insulina humana, vacunas para el hepatitis y del papiloma humano. En el área de alimentos a esta tecnología, que usa levaduras, se le conoce como Agricultura Acelular.

¿Será que algún día existan personas “Fungitarianas”, que sólo consuman alimentos de origen fúngico? ¿Tendremos que buscar una canción especial para que las levaduras produzcan más y mejores ingredientes lácteos?** ¿Se formará una asociación por el bienestar de las levaduras o para defender sus derechos? ¿Y que pasará con el medio ambiente? ¿Qué tal que se nos escapa una “inocente levadura lechera” con una “levadura alcoholizadora” de la vieja guardia? ¿Y ahora quien podrá defendernos?

♬♪ ¿A dónde, a dónde, a dónde estará, mi héroe querido, mi gran Super Can? ♬♪

** Hace años, dos científicos lecheros descubrieron que las vacas tranquilas y felices producen la mayor cantidad de leche. ¡Y las vacas son más felices cuando escuchan música! Una de las canciones que hizo que las vacas produjeran más leche fue la canción «Perfect Day» de Lou Reed