Industria 4.0: la revolución tecnológica en alimentos

Por: Ingeniero Martín Piña, Director de la Diplomatura en Tendencias para la Producción y Desarrollo de Alimentos Saludables en UADE.

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El término Industria 4.0 es una expresión que se ha puesto de moda en los últimos años y se utiliza de forma genérica para denominar la cuarta revolución industrial. Dependiendo la profesión o rama de estudio, suele tener diversas implicancias. En el caso de la Ingeniería Industrial, por ejemplo, se suele utilizar para automatizar la cadena de suministros y poder producir lo necesario en el momento adecuado, optimizando costos y recursos. En el campo de la Informática, se entiende por Industria 4.0 a la hiper conectividad de dispositivos electrónicos con el objetivo de obtener información en tiempo real para toma de decisiones y mejorar procesos, e incluye conceptos como big data, IoT (Internet de las Cosas), blockchain, inteligencia artificial, entre otros. Pero… ¿qué significa hablar de Industria 4.0 en la ciencia y tecnología de los alimentos?

El sector de la alimentación presenta grandes desafíos como la seguridad alimentaria, la transformación digital, nuevas exigencias de consumo o la apuesta por un modelo económico sostenible. Por lo que la implantación de la Industria 4.0 significa apostar por la innovación en toda la cadena de valor: desde el campo, la producción y el procesamiento de alimentos hasta la comercialización. En la industria alimentaria, la revolución de la Industria 4.0 (o Alimentos 4.0, como también se lo conoce) comenzó por una hamburguesa. Al menos, ese fue el camino que eligieron las dos empresas pioneras en Estados Unidos, Impossible Foods y Beyond Meat, quienes iniciaron una carrera por crear un medallón a base de plantas que pareciera, tuviera el mismo sabor y repitiera la experiencia de uno de carne. Esto dio inicio a los denominados alimentos FoodTech, en los cuales muchas veces se mezclan dos áreas como la informática con la ciencia y tecnología de los alimentos. A partir de estos desarrollos, comenzaron a surgir en poco tiempo empresas y marcas por todo el mundo que se dedicaron a elaborar alimentos plant-based, como respuesta a un nuevo movimiento de personas que buscaban alimentarse de forma más saludable, nutritiva, rica y, por sobre todo, cuidando el medio ambiente para no comprometer los recursos de las próximas generaciones. 

Nuevos movimientos = Nuevas tecnologías

Desde hace algunos años, la industria alimentaria se encuentra atravesando un cambio de paradigma con relación al desarrollo y producción de nuevos alimentos, debido a que los consumidores están cada vez más informados y demandan que sean más saludables, nutritivos, seguros, ricos y sustentables. Esto ha provocado la aparición de nuevos movimientos asociados al consumo de alimentos que marcan agenda en los nuevos lanzamientos de las empresas, como los alimentos y bebidas plant-based, entre otros.

Por otro lado, con el impulso de las nuevas generaciones somos cada día más conscientes en relación con el cuidado del ambiente. La industria debe ser amigable con el medio ambiente, dejando de producir con una economía lineal y comenzando a producir con una economía circular, tratando de reutilizar y reciclar la mayor cantidad de insumos y materias primas posibles.

Además, es importante considerar la pérdida y desperdicio de alimentos. Según la Food and Agriculture Organization of the United Nations, hoy en día aproximadamente el 30% de los alimentos producidos en todo el mundo se desperdician a lo largo de toda la cadena agroalimentaria. Disminuyendo estas pérdidas se podría alimentar a unas 842 millones de personas que no pueden acceder a alimentos en cantidad y calidad suficiente. Y paradójicamente, mientras estas personas sufren hambre, muchas otras padecen problemas de salud asociadas a enfermedades no transmisibles, como hipertensión, diabetes, problemas coronarios, obesidad, etc. Es fundamental elaborar alimentos más nutritivos y saludables, a fin de poder mejorar la nutrición de las personas y disminuir las muertes asociadas a una incorrecta nutrición.

Todas estas problemáticas actuales están poniendo en jaque el sistema actual de producción de alimentos. Y para colmo, se le suma el desafío futuro de tener que incrementar en un 60% la producción de alimentos de forma sustentable, para poder alimentar a las 9.500 millones de personas que tendrá la tierra para el año 2050. Con lo cual, la industria deberá producir más alimentos utilizando menos recursos para poder dar respuesta a este reto que se aproxima.

Todo este contexto actual y desafíos futuros que tenemos como sociedad hacen de suma importancia la implementación de nuevas tecnologías asociadas a una Industria 4.0, con el objetivo de poder brindar soluciones y mejorar la calidad de vida de la sociedad.

El movimiento plant-based, una tendencia que llegó para quedarse

El movimiento plant-based tiene sus raíces en el vegetarianismo y veganismo. Algunas personas también consideran a este nuevo movimiento como flexitarianos, es decir, personas que no siguen una dieta estrictamente vegetariana o vegana pero que tienen tendencia a consumir alimentos de origen vegetal. Además, son personas que desean continuar consumiendo determinados alimentos que tengan las características de los “originales”, pero sin ser elaborados con ingredientes de origen animal. Por ejemplo, existen personas que quieren comer una hamburguesa con el mismo sabor, aroma, textura, jugosidad, etc, que una hamburguesa vacuna pero sin ser elaborada con carne. Esto mismo puede extrapolarse a cualquier tipo de alimento, como los lácteos, embutidos, aderezos, helados, entre otros.

Muchas start-ups que se lanzaron en los últimos años han comenzado a utilizar herramientas de la tecnología para el desarrollo de nuevos alimentos plant-based. Es el caso de la empresa chilena The Not Company, creada en 2015, quien dispone de una máquina llamada Giuseppe. Esta tecnología utiliza la inteligencia artificial y big data, con el objetivo de encontrar relaciones poco obvias de plantas previamente caracterizadas a nivel molecular, nutricional, sensorial y fisicoquímico. El resultado es una copia similar de los alimentos de origen vacuno pero elaborados 100% con vegetales, que a un ser humano jamás se le hubiera ocurrido combinar.

Pero… ¿la tecnología solo se aplica para el desarrollo de nuevos alimentos plant-based?

Hoy en día, los avances tecnológicos no solamente están abocados al diseño y desarrollo de nuevos alimentos, sino que abarcan otras áreas, como el desarrollo de nuevas tecnologías para el procesamiento de los alimentos (las denominadas tecnologías emergentes), en áreas para la seguridad alimentaria (sistemas de trazabilidad, detección de peligros online, etc) y en la cadena de suministros. A continuación, se detallan los principales campos de aplicación:

• Agricultura: hoy en día, la producción primaria de alimentos no se realiza de la misma forma que hace 10 o 20 años atrás, ya que la llegada de la tecnología al agro está transformando al sector. Drones, gps, maquinaria agrícola que se maneja desde un celular, imágenes satelitales para la toma de decisiones, riego inteligente de cultivos, sistemas de información geográfica y la agricultura de precisión, son algunos ejemplos de cómo la tecnología puede ayudar a optimizar el uso de recursos, aumentar la productividad y mejorar la calidad de los productos agrícolas.
• Supply chain management: los sistemas de gestión en la cadena de suministros se utilizan para llegar a la fabricación inteligente. En este contexto, las empresas de alimentos y bebidas de todos los tamaños se enfrentan a un mercado voraz y cambiante, por lo que necesitan cumplir a nivel local y global con diversas regulaciones, requerimientos comerciales e iniciativas de negocio. Ante este escenario, la trazabilidad cobra un papel clave para brindar confianza, seguridad, control y visibilidad de los productos.
• Seguridad alimentaria: este punto está relacionado con el anterior e incluye principalmente el concepto de trazabilidad. Diversas multinacionales alimenticias, como por ejemplo Walmart, Unilever, Nestlé, etc, han comenzado a implementar la tecnología blockchain, que ayudará a recopilar información en cada una de las fases de producción, actualizar los datos en cada uno de los eslabones de la cadena y permitir una mejor trazabilidad de los productos comercializados. Paralelamente, esa data (que no se puede modificar ni eliminar) queda registrada en diversos dispositivos, por lo que al detectar algún problema basta con revisar los registros para conocer exactamente el origen de la crisis alimentaria y determinar cuándo, cómo y a quién corresponde la responsabilidad en caso de fallo o deterioro de la mercancía.
• Procesamiento de alimentos: en los últimos años, los avances tecnológicos han permitido el desarrollo de nuevas tecnologías para el procesamiento de los alimentos, con el fin de garantizar la inocuidad alimentaria manteniendo las propiedades nutricionales y sensoriales de los alimentos. En esta línea, las tecnologías emergentes (como suele denominarse) están de a poco desplazando a las tecnologías tradicionales. Algunos ejemplos son: las altas presiones hidrostáticas, los pulsos eléctricos de alto voltaje, el calentamiento óhmico, ultrasonido, campos magnéticos oscilantes, el plasma no térmico, etc.  

Como puede observarse, la industria 4.0 incluye muchas tecnologías aplicadas a diferentes áreas de la industria alimentaria, como la investigación y desarrollo de nuevos alimentos, la producción y sus tecnologías de conservación, el aseguramiento de la calidad, la logística y distribución, la comercialización, etc; las cuales sin dudas han llegado para quedarse.