De la fermentación de precisión a la IA: las innovaciones que están cambiando la industria alimentaria

Los sistemas agroalimentarios están entrando en una etapa de cambios acelerados. Los avances científicos y tecnológicos coinciden con nuevos patrones de consumo, una mayor presión sobre los recursos naturales, el cambio climático y la necesidad de construir sistemas alimentarios más sostenibles y resilientes.

Para la industria, esto significa buscar nuevas maneras de obtener materias primas, producir alimentos, aprovechar recursos y responder a las necesidades de los consumidores.

En este escenario están ganando espacio tecnologías y modelos de producción que hace algunos años tenían una presencia limitada en la industria, desde la fermentación de precisión y la agricultura celular hasta la inteligencia artificial, los alimentos obtenidos a partir de subproductos y las nuevas herramientas para el control de inocuidad.

La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) analizó este escenario a través de un ejercicio de prospectiva enfocado en las nuevas fuentes de alimentos y sistemas de producción.

Se identificaron 44 innovaciones emergentes que podrían desarrollarse durante los próximos 5 a 25 años y que, además de generar oportunidades para los sistemas alimentarios, plantean nuevos desafíos en materia de inocuidad.

El objetivo del ejercicio no fue predecir qué tecnologías llegarán necesariamente al mercado, sino anticipar qué cambios podrían materializarse, qué impacto tendrían y qué tan preparada está la industria para incorporarlos de manera segura.

El resultado es un mapa de hacia dónde podría avanzar la industria alimentaria y, al mismo tiempo, de las capacidades científicas, tecnológicas y regulatorias que tendrá que desarrollar para acompañar ese cambio.

Nuevas formas de producir y obtener alimentos

Una de las transformaciones más importantes se encuentra en el origen mismo de los alimentos. La FAO identifica tecnologías que pueden modificar tanto los procesos productivos como las fuentes utilizadas para formular nuevos productos.

Entre ellas aparecen la fermentación, la agricultura molecular, la impresión de alimentos, la agricultura celular, la estructuración de alimentos y la agricultura en ambientes controlados.

A estas se suman nuevas fuentes de ingredientes, como proteínas unicelulares, insectos comestibles, cultivos subutilizados y nuevas fuentes de grasas y aceites.

El interés de estas tecnologías no responde únicamente a la búsqueda de nuevos productos. También está relacionado con la necesidad de encontrar sistemas de producción que puedan responder a un escenario de mayor presión sobre los recursos y a la demanda de sistemas alimentarios más sostenibles y resilientes.

La diferencia entre unas y otras está también en su grado de madurez. La FAO señala que algunas tecnologías que podrían adquirir relevancia en los próximos cinco años, como la fermentación de precisión y la agricultura en interiores, ya cuentan con una base tecnológica importante. En estos casos, el desafío estaría principalmente en su escalamiento e implementación.

Otras, en cambio, todavía requieren avances de investigación y desarrollo antes de alcanzar una adopción más amplia.

Del subproducto a la materia prima

Otra de las líneas que identifica la FAO es la valorización de subproductos y residuos agroalimentarios. La propuesta parte de aprovechar materiales que ya existen en la cadena para obtener nuevos ingredientes, nutrientes o insumos para la producción.

Entre las innovaciones identificadas se encuentran:

• Nuevas fuentes de nutrientes, como cáscaras de maíz, bagazo cervecero y hojas de yuca.

• Obtención de compuestos bioactivos y fibra a partir de subproductos como tortas y harinas de extracción y salvado de arroz.

• Nuevos medios de crecimiento desarrollados a partir de residuos de los consumidores.

• Aprovechamiento de aguas residuales como fuente de agua y nutrientes para los cultivos.

El interés de estas alternativas está en llevar la lógica de la economía circular a la producción de alimentos: convertir materiales que antes podían considerarse residuos en recursos para nuevos procesos.

Pero este cambio también abre preguntas sobre inocuidad, ya que cada nueva fuente requiere conocer sus características, posibles peligros y condiciones adecuadas de uso.

Una fábrica de alimentos cada vez más digital

La transformación también ocurre dentro de las plantas y a lo largo de la cadena de suministro.

La FAO incluye las tendencias cada vez más sólidas relacionadas con el uso de inteligencia artificial, Big data, Internet de las Cosas, gemelos digitales y tecnologías de registro distribuido como blockchain, además de nuevos métodos de trazabilidad.

Estas herramientas pueden contribuir a mejorar la capacidad de recopilar información, monitorear procesos y tomar decisiones, pero su aprovechamiento depende de algo menos visible: la disponibilidad y calidad de los datos.

El reporte advierte que la desigual distribución de información entre los distintos actores puede convertirse en un obstáculo. Las grandes empresas pueden concentrar conjuntos de datos que no necesariamente están disponibles para otros participantes del sistema, lo que puede dificultar el desarrollo de políticas y generar desequilibrios.

La preparación tampoco es uniforme. La FAO señala que las grandes compañías parecen estar mejor posicionadas para escalar algunas tecnologías digitales, mientras que la situación de las pequeñas y medianas empresas es menos clara. Entre los factores que podrían favorecer su adopción están una mejor recopilación y análisis de datos y la reducción de barreras para el entrenamiento de sistemas de inteligencia artificial.

Nuevas tecnologías para controlar la inocuidad

La innovación también está llegando a una función crítica de la industria: el control de los peligros que pueden comprometer la seguridad de los alimentos.

Dentro de las 44 propuestas aparecen tecnologías como plasma frío, irradiación, biopesticidas y bacteriófagos para el control de patógenos, además de nuevos métodos para el seguimiento de alimentos.

En este caso, la tecnología puede cumplir una doble función. Por un lado, puede introducir nuevos escenarios que deben evaluarse desde el punto de vista de la inocuidad; por otro, puede convertirse en una herramienta para fortalecer los sistemas de control existentes.

El escalamiento vuelve a ser un punto crítico. La FAO señala que tecnologías como la irradiación y los bacteriófagos podrían enfrentar problemas relacionados con la cadena de suministro y la estandarización si su demanda aumenta de manera significativa.

Esto significa que pasar de una aplicación experimental o limitada a una utilización industrial requiere algo más que capacidad tecnológica: también hacen falta procedimientos estandarizados, infraestructura y evidencia suficiente para determinar las condiciones bajo las cuales estas herramientas son eficaces y seguras.

Alimentos más personalizados y nuevas fronteras biotecnológicas

Otro punto relevante a destacar se encuentra en la intersección entre alimentos, biotecnología y salud. La FAO contempla:

• microalgas bioingenierizadas

• plantas editadas genéticamente

• alimentos desarrollados mediante biología sintética

• códigos de ADN para autenticación

También identifica innovaciones vinculadas con la nutrición personalizada, como alimentos dirigidos al microbioma, alimentos nootrópicos, vacunas comestibles y aplicaciones de nutrigenómica y nutrigenética.

En conjunto, estas tecnologías muestran una transición hacia alimentos que pueden diseñarse con objetivos más específicos, ya sea para modificar determinadas características del producto, aprovechar nuevas funciones biológicas o responder a necesidades nutricionales particulares.

Sin embargo, el avance científico no elimina la necesidad de evidencia. El organismo internacional identifica la falta de información, la desinformación y una base científica todavía limitada en algunas áreas como factores que pueden afectar la confianza y aceptación de los consumidores.

El reporte menciona, por ejemplo, que algunas afirmaciones relacionadas con nutracéuticos no siempre están respaldadas por suficiente evidencia científica.

El cambio también llega al envase y al consumidor

Las innovaciones identificadas por la FAO también alcanzan dos etapas que suelen quedar fuera de la conversación sobre nuevas tecnologías alimentarias: el empaque y la interacción con el consumidor.

En materia de packaging, el reporte identifica dos líneas principales:

• Nanotecnología aplicada a los envases, como parte de la incorporación de nuevas tecnologías a los materiales que están en contacto con los alimentos.

• Reciclaje, reutilización y aprovechamiento de materiales valorizados para desarrollar nuevos envases.

Estas tendencias muestran que el cambio en los sistemas alimentarios también implica revisar los materiales que acompañan al producto durante su conservación, distribución y consumo. Al mismo tiempo, introducen nuevos retos que deberán evaluarse desde la perspectiva de inocuidad y desempeño del envase.

En el lado del consumidor, la FAO identifica otras cuatro tendencias:

El reto será avanzar al mismo ritmo que la inocuidad

La velocidad con la que avanzan las nuevas fuentes de alimentos y los sistemas de producción plantea una cuestión adicional para la industria: ¿los métodos actuales de evaluación de riesgos pueden acompañar tecnologías que utilizan materias primas, procesos y aplicaciones diferentes a los convencionales?

Para la FAO, la preparación frente a estas innovaciones está estrechamente relacionada con la disponibilidad de evaluaciones de inocuidad adaptadas a sus características.

Esto implica generar evidencia que permita identificar peligros, caracterizar riesgos y establecer condiciones de uso antes de que una tecnología alcance una adopción más amplia.

El reporte muestra que las preguntas cambian dependiendo de la innovación. En la agricultura molecular, por ejemplo, será necesario determinar qué prácticas permiten manejar cultivos que expresen nuevos alérgenos y evitar la contaminación de cultivos destinados al mercado convencional.

La FAO considera que este tipo de producción podría requerir un nivel de gestión incluso mayor al utilizado para cultivos convencionales u otros genéticamente modificados.

En tecnologías para el control de inocuidad también quedan aspectos por resolver. El plasma frío, que ya se estudia como tratamiento antimicrobiano no térmico, requiere evaluar riesgos potenciales asociados con la generación de aminas biogénicas.

Mientras que soluciones como la irradiación y los bacteriófagos pueden enfrentar, al escalar, necesidades adicionales de estandarización y capacidad dentro de la cadena de suministro.

Por eso, la preparación no depende únicamente de contar con una tecnología funcional. El ejercicio de prospectiva identifica varios frentes que deberán avanzar de manera paralela:

• Evaluación de riesgos: desarrollar y optimizar métodos de evaluación adecuados para las características de las nuevas fuentes y sistemas de producción.

• Evidencia científica y capacidad técnica: generar datos suficientes para sustentar decisiones de inocuidad y acompañar el desarrollo de las tecnologías.

• Comunicación: mejorar la información sobre riesgos y beneficios para evitar que la falta de evidencia o la desinformación condicionen su aceptación.

• Colaboración: fortalecer el trabajo entre autoridades, industria y otros actores involucrados en el desarrollo e implementación de las innovaciones.

• Armonización regulatoria: avanzar hacia evaluaciones de riesgo-beneficio y requisitos mínimos comunes entre organismos regulatorios.

La regulación aparece, por tanto, como una pieza especialmente relevante. Si diferentes mercados desarrollan criterios distintos para evaluar una misma tecnología, su escalamiento puede volverse más complejo. De ahí que la FAO plantee incluso la posibilidad de establecer requisitos mínimos comunes a nivel de organismos como el Codex Alimentarius.

El mensaje que deja el reporte es que la madurez tecnológica por sí sola no determina cuándo una innovación está preparada para incorporarse ampliamente al sistema alimentario.

También hacen falta métodos de evaluación, datos, estándares, capacidades regulatorias y mecanismos de comunicación que permitan hacerlo de manera segura.