Industria alimenticia: los nuevos desafíos

La industria alimentaria enfrenta múltiples desafíos a nivel global, como consecuencia de la pandemia, los costos y la inflación, además del cambio climático. Entre ellos, algunos de los aspectos clave son: 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.

Desde AINIA, centro tecnológico español especializado en I+D, señalan algunas soluciones tecnológicas, como la edición genética, la Inteligencia Artificial o el hidrógeno verde entre otras, que pueden contribuir a evolucionar la industria alimentaria.

En ese marco aparecen nuevas fuentes de proteínas y edición genética. Mientras que el plant based está en auge, también surgen 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.

Por su parte, 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.

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.

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.

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 costo 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.