Desarrollo y validación en planta de un cuajo recombinante basado en quimosina de alpaca para la industria quesera peruana

La industria quesera peruana depende al 100 % de coagulantes importados (Chr. Hansen, DSM), generando dependencia tecnológica, fuga de divisas y limitaciones éticas del cuajo bovino. La quimosina de alpaca (Vicugna pacos), recurso genético nativo, ofrece alta especificidad hacia ?-caseína, termoestabilidad hasta 60 °C y menor proteólisis inespecífica. El grupo ya la expresó funcionalmente en E. coli (TRL 4), obteniendo cuajadas y mozzarella, lo que motiva su escalamiento industrial. El país importa toda la quimosina que usa, comprometiendo su soberanía tecnológica y dificultando la adaptación a leches locales. No existen paquetes tecnológicos validados en entorno operacional (TRL 6) para quimosinas no bovinas en América Latina, brecha que justifica esta propuesta. La industria quesera peruana depende al 100 % de quimosina importada (Chr. Hansen, DSM) para coagular la leche, lo que genera dependencia tecnológica, fuga de divisas, exposición a la volatilidad del tipo de cambio y falta de adaptación a las leches locales. El Método de investigación es de tipo Investigación aplicada, experimental y de desarrollo tecnológico, en 36 meses y cuatro fases: escalamiento de fermentación de E. coli BL21(DE3) a biorreactor de 5 L; purificación semi-preparativa (solubilización, renaturalización oxidativa, cromatografía de exclusión molecular); caracterización bioquímica (IMCU/mL según IDF 157:2017) frente a un estándar comercial; y validación funcional en quesería piloto. El escalamiento en biorreactor y la purificación optimizados permiten producir quimosina de alpaca con actividad coagulante, termoestabilidad y desempeño iguales o superiores a la quimosina bovina comercial en quesos frescos y semiduros. El Objetivo general es validar en entorno operacional simulado (quesería piloto y biorreactor =5 L) un sistema de producción de quimosina recombinante de alpaca expresada en E. coli, mediante escalamiento de fermentación, purificación y aplicación funcional, alcanzando TRL 6 y generando un paquete tecnológico transferible al sector lácteo peruano. Los Objetivos específicos son, 1. Escalar la producción en biorreactor piloto (=5 L), maximizando proquimosina (>50 mg/L) con reproducibilidad. 2. Validar una purificación semi-preparativa viable y compatible con Buenas Prácticas de Manufactura. 3. Caracterizar bioquímicamente la enzima (actividad, termoestabilidad, pH óptimo) frente a quimosina bovina. 4. Validar el prototipo en quesería, evaluando coagulación, rendimiento, textura, perfil sensorial y vida útil. 5. Entregar los resultados obligatorios del concurso. Como resultados se espera obtener un sistema nacional validado en TRL 6, con rendimientos >50 mg/L, pureza relativa >80 % y actividad coagulante competitiva. Se demostrará la fabricación consistente de quesos frescos y mozzarella con desempeño equivalente o superior al cuajo importado y sin amargor. Impacto tecnológico: Contar con la primera plataforma nacional de producción de quimosina recombinante validada en TRL 6. La transferencia de un paquete tecnológico que permite a las queserías producir localmente un coagulante, reduciendo la dependencia de proveedores extranjeros., Impacto económico: Sustitución de importaciones y reducción de costos de coagulante para la industria láctea. La producción local del insumo elimina el sobrecosto logístico y arancelario y la exposición a la volatilidad del tipo de cambio, Impacto social: Fortalecimiento de la seguridad alimentaria y de las capacidades de I+D nacionales con la formación de capital humano especializado, Impacto ambiental: Reducción de la huella asociada al coagulante que opera por dos vías: la producción "animal-free" por fermentación evita el sacrificio de terneros y la ganadería destinada a extraer cuajo, y la fabricación local elimina las emisiones del transporte transoceánico del insumo importado.