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Accelerating plant-based protein emulsion design with microfluidics and intelligent software tools for sustainable foods
| Acronym | MIPRODESIGN |
|---|---|
| Project title | Accelerating plant-based protein emulsion design with microfluidics and intelligent software tools for sustainable foods |
| External reference | PCI2026-177409-1 |
| Description/abstract | Las emulsiones alimentarias actuales, como bebidas, salsas o yogures, dependen en gran medida de proteínas de origen animal para cumplir requisitos de estabilidad, digestibilidad y sabor definidos por los distintos actores del sistema alimentario. Sin embargo, esta dependencia no es sostenible debido a su elevada huella ambiental, lo que hace urgente una transición hacia proteínas alternativas. Pese a ello, el conocimiento disponible sobre las propiedades y funcionalidades de estas proteínas para la formulación de emulsiones es todavía limitado, y las metodologías actuales para caracterizarlas son lentas, costosas y requieren grandes volúmenes de muestras. Para abordar esta brecha, MIPRODESIGN propone la microfluídica automatizada, combinada con herramientas de software inteligente, como marco de diseño validado para el desarrollo acelerado de emulsiones alimentarias sostenibles basadas en proteínas alternativas. La microfluídica permite reducir significativamente el consumo de reactivos, el tiempo de análisis y los costes en comparación con las técnicas convencionales, aunque su aplicación en el ámbito alimentario sigue siendo muy limitada. Para reforzar su capacidad transformadora, se integrarán métodos basados en la física y en el aprendizaje automático, optimizando tanto el diseño de los microchips como la adquisición y el análisis de datos en tiempo real. Las proteínas y los aceites de interés se categorizarán y priorizarán considerando las preferencias de los consumidores, su perfil nutricional, su impacto ambiental y la visión de los stakeholders. Posteriormente, se evaluarán la estabilidad fisicoquímica y la digestibilidad de las emulsiones generadas mediante microfluídica en función de variables clave como la concentración proteica, el pH, la fuerza iónica y la temperatura, con el fin de identificar combinaciones óptimas. Esta información permitirá a los productores diseñar nuevos alimentos adaptados a propiedades objetivo o a restricciones específicas. La metodología se validará mediante el escalado de los resultados a un proceso de emulsificación por membrana a escala de laboratorio, que requiere un orden de magnitud menos de energía por volumen que los procesos industriales convencionales, contribuyendo así a reducir la huella ambiental. Este avance facilitará un nuevo vínculo entre productores de proteínas alternativas y usuarios finales, acelerando el diseño de productos alimentarios sostenibles. El impacto de MIPRODESIGN se reflejará en los pilares ambiental, económico y social, con una menor huella ambiental, mayor eficiencia y una sociedad más saludable. Una vez validada, la metodología podrá aplicarse a otros sistemas alimentarios, como el diseño de alimentos funcionales enriquecidos, consolidando la microfluídica y el software inteligente como catalizadores clave para un sistema alimentario sostenible. |
| Financing entity | MINISTERIO DE CIENCIA, INNOVACION Y UNIVERSIDADES |
| Call | proyectos deinvestigación seleccionados en las convocatorias competitivas internacionales y acciones concertadas internacionales de carácter científico técnico, en el marco de actuaciones de «Proyectos de Colaboración Internacional», en el marco del Programa Estatal de Transferencia y Colaboración, del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación para el período 2024-2027. Año 2026 |
| Start date | 01-04-2026 |
| End date | 31-03-2029 |
| Department/PI | Enginyeria Química/GÜELL SAPERAS, MARIA CARMEN |
| Keyword | microfluídica;machine learning;proteínas vegetales,;emulsiones alimentarias sostenibles |
| Field | Nacional |
| Status | In progress |
