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Noemí Vidal / 11 Enero 2023

5 retos de la Industria Agrolimentaria

Tendencias Tecnológicas 2023

Las consecuencias de la pandemia, los costes de la energía y de las materias primas así como la inflación y los efectos de cambio climático dan sentido de urgencia a cinco grandes retos a los que se enfrenta la industria alimentaria en el 2023 de manera global: producir alimentos sabrosos, saludables y sostenibles, velar por la salud y bienestar de las personas, la transformación digital de la cadena de valor, seguir garantizando la calidad y seguridad alimentaria y evolucionar el sistema alimentario hacia modelos circulares más sostenibles.

En este artículo hemos querido señalar soluciones tecnológicas, como la edición genética, la Inteligencia Artificial o el hidrógeno verde entre otras, que pueden contribuir a evolucionar la industria alimentaria.

  1. Nuevas fuentes de proteínas alternativas y edición genética para una alimentación más sana y sostenible

 Si bien es cierto que el plant-based sigue en auge y el esfuerzo por identificar nuevas fuentes proteicas vegetales continúa, no hay que perder de vista los avances en materia de insectos, hongos y algas. La demanda de algas, y otras verduras marinas, ha aumentado; un diseño optimizado en su producción podría tener un impacto positivo sobre el medioambiente.

Se viene hablando de las proteínas del aire, y es que el dióxido de carbono generado en multitud de procesos e industrias puede ser convertido, mediante procesos fermentativos avanzados, en proteína microbiana (Single Cell Protein, SCP). Estos procesos contribuyen a mejorar los indicadores de impacto ambiental.

Una alternativa sostenible a la producción actual de productos cárnicos es la carne cultivada, carne cell-based. En noviembre de 2022 la FDA declaró que la carne cultivada de pollo, desarrollada por una empresa norteamericana, era segura para el consumo humano; sumándose a la aprobación en Singapur y las intenciones de China de incluir la carne cultivada en su plan agrícola de cinco años.

Actualmente existen diferentes retos para conseguir una producción a escala industrial, entre los que se encuentran las iniciativas para desarrollar andamiajes, medios de cultivos y generación de distintos tejidos como el adiposo. Vistas todas las posibles fuentes de proteínas, la respuesta a la demanda actual y futura pasa por el desarrollo de productos híbridos.

Considerando las dificultades en el acceso y abastecimiento de diversas materias primas, principalmente ingredientes, debido al conflicto en Ucrania, y la necesidad de buscar ingredientes cuya producción u obtención sea más sostenible, un posible planteamiento es el desarrollo de nuevas fórmulas que mimeticen las originales podría dar una respuesta a esta situación.

La flexibilización de las formulaciones podría conseguir que los productos mantengan su calidad y composición nutricional, y una mayor asequibilidad para los consumidores. En este sentido, a partir de bases de datos de diferentes ingredientes y contando con sistemas basados en Inteligencia Artificial y Machine Learning, es posible identificar aquellos alternativos a los habituales que aporten las mismas funcionalidades y composición nutricional, y conseguir la nueva formulación. Adicionalmente, el Gemelo Digital es capaz de replicar virtualmente distintos procesos, por lo que sería posible simular los procesos y valorar el resultado final de un producto con distintos ingredientes.

Además de contar con la posibilidad de flexibilizar la formulación, existe otro planteamiento a la hora de obtener ingredientes o materias primas que se adecuen a las necesidades requeridas en un momento dado. La edición genética (CRISPR) permite la modificación celular de cultivos y animales para otorgarles unas características determinadas deseadas o eliminar/reducir aquellas indeseadas. Así, el desarrollo de alimentos más saludables, resistentes y con funcionalidades avanzadas será posible con estas técnicas.

Debido a esta coyuntura, los consumidores han adaptado sus hábitos de consumo, entre las que se encuentra la forma de cocinado; el uso del microondas y las air fryers han ganado adeptos. Así, en el planteamiento de nuevos lanzamientos resulta de interés considerar su adecuación para estas técnicas de cocinado.

Esta medida debe tener en cuenta otra de las necesidades resaltadas en este artículo, y es la transparencia e información al consumidor.

 

  1. Microbiota y funcionalidad de los alimentos para mejorar la salud de las personas

En el binomio alimentación y salud, la nutrición de precisión y el desarrollo de alimentos saludables o beneficiosos son las dos palancas que destacamos para 2023.

En materia de alimentos beneficiosos para la salud, la búsqueda de nuevas funcionalidades relacionadas con el sistema inmunológico, la salud cardiovascular y digestiva, así como aquellos alimentos con un impacto positivo sobre la salud cognitiva. Destacar también los alimentos diseñados considerando las necesidades particulares relacionadas con el envejecimiento saludable. 

En este sentido, las técnicas metabolómicas permiten estudiar a nivel celular los efectos funcionales en aras de asegurar los beneficios para el consumidor.

Se viene hablando de la relación dieta-microbiota-salud o del eje intestino-microbiota-cerebro, lo que denota el protagonismo de la microbiota intestinal en la salud de las personas. En este sentido, las técnicas óhmicas facilitan el estudio de los microbios que forman la microbiota y las técnicas avanzadas in vitro, como son las líneas celulares, facilitan el entendimiento de su comportamiento. De esta forma será posible desarrollar alimentos y medicamentos capaces de detener el envejecimiento o acabar con diversas enfermedades.

 

  1. La digitalización de la seguridad alimentaria

El aumento de la temperatura y la sequía, la globalización en la comercialización de materias primas y la incorporación de nuevos ingredientes, y los casos de fraude alimentario está motivando la aparición de nuevos riesgos emergentes. En este sentido se han activado iniciativas focalizadas en estos ámbitos, las cuales emplean tecnologías ómicas, QSAR y modelos matemáticos para evaluar el riesgo.

En cuanto al fraude alimentario, capacitar a las empresas con tecnologías o sistemas proactivos que permitan detectar un ingrediente o producto fraudulento de forma preventiva. Similar sucede en el caso del Food Defense, implantar acciones para la prevención de contaminaciones químicas o biológicas en producto que puedan ser intencionadas. En ambos sentidos, el uso de biosensores y tecnologías basadas en la fotónica implantadas a lo largo del proceso productivo pueden contribuir a la prevención.

 

  1. Evolucionando la digitalización de la cadena de valor, de la granja al consumidor

Desde la perspectiva agroalimentaria, podemos distinguir entre los primeros eslabones de la cadena (agro) y los relativos a la transformación industrial.

Desde la perspectiva AgroTech, los desarrollos en materia de agricultura de precisión centrada en el desarrollo e implementación de robots en campo que cuenten con sensores avanzados para la toma de datos (a través de tecnologías fotónicas, por ejemplo) y sistemas basados en Inteligencia Artificial y Machine Learning capaces de predecir eventos futuros y con ello anticiparse con medidas tales como riego, aplicación de productos para control de plagas o sustratos adicionales para mejorar los rendimientos.

En este ámbito, los esfuerzos se están realizando en materia de computación cuántica con el fin de ganar mayor capacidad en la relación de datos y resolución de planteamientos complejos.

Tal y como se ha indicado anteriormente para la parte de formulación, el uso de gemelos digitales permite replicar de forma virtual los procesos industriales. Esto permite el diseño y optimización de procesos incluso antes de ser implantados en las empresas. Además, combinado con Machine Learning puede contribuir a la anticipación de ciertos escenarios, lo que permite la puesta en marcha de planes de contingencia.

Desde la perspectiva del consumidor, tecnologías como Blockchain que faciliten la información al consumidor y la transparencia serán clave para mantener la confianza y fidelización.

Por otra parte, la evolución en los hábitos de consumo nos lleva a frecuentar los entornos virtuales. Si bien algunas empresas ya han comenzado sus estrategias, se espera que el Metaverso vaya ganando popularidad en el proceso de compra y consumo de distintos productos.

 

  1. Procesos aqua-responsables, descarbonización y nuevos vectores energéticos entrarán en juego

Ante las ya patentes consecuencias del cambio climático y siendo conscientes de la implicación que tiene la industria alimentaria, tanto en la generación como en sufrir las consecuencias, es necesario tomar medidas que permitan reducir la presión sobre el medioambiente.

Desde la perspectiva más agronómica, la regeneración de suelos y la agricultura regenerativa juegan un importante papel. Sin embargo, la tendencia tecnológica se orienta al desarrollo de cultivos más resistentes a condiciones climáticas extremas mediante ediciones genéticas y a la optimización de los cultivos hidropónicos para adaptarse a situaciones en las que los aumentos de los insumos se disparen.

Tanto en el ámbito agrario como industrial, la escasez de agua implica la inversión en el desarrollo de sistemas que permitan una mayor depuración de los efluentes y una menor dependencia del agua de red. Por otra parte, el diseño de procesos alternativos en los que se reduzca el consumo de agua, como es el caso de la fermentación en sólido.

Además de estos efluentes para la recuperación de agua, nos encontramos con otro tipo de subproductos y residuos que pueden suponer un coste para la empresa y una elevada huella de carbono. En este sentido, aunque se vienen desarrollando sistemas y procesos en el campo de la Biorrefinería, los cuales seguirán evolucionado, los sistemas que faciliten la descarbonización de la cadena de valor ganarán importancia. Nuevas tecnologías para capturar, reutilizar y almacenar el carbono.

En 2022, con el aumento de los precios de los combustibles y la dependencia de los fósiles, se ha incrementado el interés por la generación y uso de biogás como fuente para la generación de energía. Además de esta apuesta por la generación de las infraestructuras necesarias, es necesaria la búsqueda de nuevos vectores energéticos que sean respetuosos con el medioambiente. Es aquí donde entra el hidrógeno verde y las todas las iniciativas en investigación y desarrollo para lograr una obtención sostenible en todos los aspectos.

Por último, y no por ello menos importante, los envases. Por una parte, la búsqueda de materiales alternativos más sostenibles, el diseño de sistemas de envasado más fácilmente reciclables, el desarrollo de procesos de reciclado más eficientes o la incorporación de materiales reciclados seguros para el contacto con los alimentos son algunos de los retos para 2023.

La Innovación como elemento de transformación de la Industria Alimentaria

Para producir más con menos recursos, reducir el impacto medioambiental y ser más eficiente y flexible en la producción, son necesario nuevos planteamientos.

Y es la evolución basada en la innovación y la cooperación la que nos va a permitir diseñar nuevas soluciones para hacer frente a los retos que se nos plantean en 2023.

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