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Tecnologías de envasado activo y envases inteligentes: mejorando la vida útil de los alimentos
La lucha contra el desperdicio y la búsqueda de soluciones para extender la vida útil de los productos son desafíos constantes. Afortunadamente, los avances tecnológicos han dado lugar a dos herramientas innovadoras:
- Los envases activos
- Los envases inteligentes
Estas tecnologías no solo mejoran la calidad y la seguridad de los alimentos, sino que también optimizan la cadena de suministro y reducen significativamente el impacto ambiental.
Envasado activo: interacción para la frescura
Los envases activos van más allá de la simple protección del producto. Integran componentes que interactúan directamente con los alimentos, controlando factores como:
- La humedad
- El oxígeno
- El etileno
Esta interacción retarda el crecimiento microbiano, la oxidación y la maduración, extendiendo así la vida útil de carnes, frutas, verduras y otros productos frescos, algunos ejemplo son:
- Absorbedores de oxígeno: Eliminan el oxígeno del interior del envase, retardando la oxidación y el crecimiento de bacterias aerobias.
- Emisores de CO₂: Crean una atmósfera modificada rica en dióxido de carbono, inhibiendo el crecimiento de microorganismos.
- Antimicrobianos: Liberan sustancias que combaten el crecimiento de bacterias, hongos y mohos.
- Controladores de humedad: Regulan la humedad dentro del envase, previniendo la deshidratación o el exceso de humedad.
Envases inteligentes
Los envases inteligentes incorporan sensores y sistemas de comunicación que monitorean las condiciones del producto durante el transporte, almacenamiento y venta.
Esta información se transmite a través de etiquetas inteligentes o códigos QR, permitiendo a los involucrados en la cadena de suministro tomar decisiones informadas para garantizar la calidad y seguridad de los alimentos, algunos son:
- Indicadores de temperatura: Cambian de color o emiten señales cuando la temperatura del producto excede los límites establecidos.
- Sensores de gases: Detectan la presencia de gases como el oxígeno o el etileno, indicando el estado de maduración o deterioro del producto.
- Etiquetado de trazabilidad: Permite rastrear el origen, la ruta y el historial de temperatura del producto a lo largo de la cadena de suministro.
Las tecnologías de envasado activo y envases inteligentes representan un salto importante en la industria alimentaria, su capacidad para extender la vida útil, mejorar la seguridad y optimizar la cadena de suministro las convierte en herramientas indispensables para combatir el desperdicio de alimentos, reducir costos y promover prácticas sostenibles.
A medida que estas tecnologías continúen evolucionando, podemos esperar ver aún más innovaciones que revolucionen la forma en que producimos, transportamos y consumimos alimentos.
Las granjas inteligentes de Pure Harvest prosperan con ABB Ability Energy Manager
ABB está trabajando con Pure Harvest Smart Farms, una start-up pionera en granjas inteligentes sostenibles para Oriente Medio, proporcionando el hardware y la infraestructura digital para su gestión de recursos energéticos. Pure Harvest es una empresa innovadora en agricultura sostenible, que cultiva frutas y verduras frescas y sin pesticidas durante todo el año en el difícil clima de la región.
Pure Harvest Smart Farms es una empresa innovadora regional en agricultura sostenible centrada en la producción de frutas y hortalizas de invernadero en los difíciles climas de la región del Golfo Pérsico utilizando tecnologías holandesas de cultivo en invernadero líderes en el mundo. Pure Harvest se especializa en cultivos de hortalizas de vid (tomates, pimientos, pepinos, berenjenas, fresas, etc.) y busca aprovechar la tecnología de cultivo innovadora para ser pionera en la producción durante todo el año de productos frescos asequibles y de primera calidad. En reconocimiento de las vulnerabilidades regionales asociadas a la escasez de agua y la dependencia de la importación de alimentos, Pure Harvest se compromete a hacer un uso eficiente de los recursos y a superar los retos climáticos locales (en concreto, el calor y la humedad durante los meses de verano) para ofrecer a los clientes productos de la granja a la mesa de la más alta calidad europea.
Pure Harvest colabora con la Compañía Nacional de Desarrollo Agrícola de Arabia Saudí (NADEC) en la construcción y explotación de granjas que permiten una producción de alimentos sostenible y resistente en el Golfo Arábigo. Pure Harvest construye la infraestructura de alojamiento para granjas inteligentes que proporcionan a los cultivos unas condiciones de crecimiento óptimas y sin pesticidas: los niveles adecuados de luz, agua, ventilación, CO2, temperatura y nutrientes. El modelo de negocio para el funcionamiento sostenible de estos entornos controlados requiere un funcionamiento 24 horas al día, 7 días a la semana, con total visibilidad a distancia de los recursos energéticos, los activos y el comportamiento del sistema eléctrico.
La eficiencia energética es esencial para la sostenibilidad de las granjas inteligentes. Pure Harvest utiliza ABB AbilityTM Energy Manager para ayudar a optimizar su clima habilitado para IoT y garantizar que los invernaderos funcionen de forma continua y rentable. Energy Manager supervisa el espectro completo del consumo de energía y los activos de distribución eléctrica en la granja, incluidos HVAC y bombas, para mantener la eficiencia y la disponibilidad para una cosecha saludable.
Pure Harvest está comprometida con la eficiencia de los recursos, utilizando iluminación natural y control climático habilitado por IoT para producir tomates, pimientos y otros cultivos de vid.
En palabras de Giampiero Frisio, Presidente de ABB Electrification Smart Power: «Tanto si se trata de una start-up como de un gigante industrial, la gestión de la energía y la eficiencia de los recursos son ahora fundamentales. Poner en marcha el hardware energético y la infraestructura digital de ABB proporciona a los clientes los datos e informes energéticos estandarizados que necesitan las operaciones en múltiples emplazamientos para garantizar que son sostenibles, fiables y rentables.»
FUENTE: Las granjas inteligentes de Pure Harvest prosperan con ABB Ability Energy Manager. (2023, 6 febrero). News. https://new.abb.com/news/es/detail/99731/las-granjas-inteligentes-de-pure-harvest-prosperan-con-abb-ability-energy-manager
Así será la alimentación para 2050, según una investigación de Nestlé España con jóvenes
El Big data permitirá diseñar nuevos productos en función de los gustos de los consumidores
De acuerdo con el X Observatorio Nestlé de Hábitos Nutricionales y Estilo de Vida de las Familias, elaborado por Nestlé España, más de la mitad de los jóvenes españoles de entre 18 y 35 años ya utiliza en su día a día aplicaciones y dispositivos tecnológicos para comparar alimentos, organizar su alimentación o controlar el sueño.
Basados en esta realidad, la compañía les preguntó cómo creen que será la alimentación en 2050 y qué cambios esperan tras la irrupción de la inteligencia artificial (IA), el Metaverso o el big data.
De manera concreta, el Observatorio Nestlé revela que 4 de cada 10 jóvenes en España piensa que la IA pondrá a su alcance la nutrición de precisión o personalizada. Y que el chat GPT será quien creará las dietas a medida y organice el menú semanal en los hogares españoles.
Según la investigación, muchos jóvenes planifican la lista de la compra mediante las nuevas tecnologías, cocinan lo que ven en una app, lo que se les sugiere en las redes. O en su defecto, optan por herramientas digitales para diseñar el menú semanal.
Uso de la tecnología para la planificación de su alimentación
Por otro lado, el 22 % de los encuestados proyecta que el Big data se usará para diseñar nuevos ingredientes y/o productos basados a las preferencias de los consumidores. Y a los atributos sensoriales de los alimentos para personalizar así la oferta gastronómica.
Además, 4 de cada 10 encuestados cree que la realidad virtual hará que las compras se realicen de manera diferente.
El 45 % de los jóvenes en España visualiza que los supermercados estarán presentes en el mundo virtual. Y que, desde casa y a través de un avatar, se podrá recorrer la tienda virtual y hacer la compra.
Además, podrán acceder a los datos del producto que sea de interés para el consumidor como, por ejemplo, el perfil nutricional, el listado de ingredientes o el origen, entre otros.
En ese sentido, 3 de cada 10 jóvenes pronostica que los drones serán quienes comprarán siguiendo las indicaciones y preferencias de los consumidores. Y los que después entreguen los pedidos en casa.
“Estas herramientas como Menú Planner o Nestlé Cocina son, sin duda, una gran ayuda y una orientación. Ahora bien, para elaborar una dieta personalizada siempre se recomienda acudir a un nutricionista para asegurar que la dieta cubre realmente todas las necesidades nutricionales de cada consumidor», comenta Laura González, responsable de Nutrición de Nestlé España.
Una nueva era para la industria alimentaria
Independientemente de las nuevas tecnologías, los jóvenes españoles creen que, además, incorporaremos nuevos alimentos en la alimentación.
De forma concreta, el 41 % considera que se introducirán y normalizarán alimentos propios de otras culturas para 2050.
Según los datos del estudio, hasta el 36 % de los encuestados proyecta que los alimentos cultivados en un laboratorio como, las hamburguesas in vitro estarán también más presentes en la cocina española
En el ranking de los alimentos que vendrán según los jóvenes, destaca que el 26 % incluye un mayor consumo de vegetales y plantas. Un dato muy relevante que va en línea a las recomendaciones para llevar una alimentación más saludable y sostenible.
“Además, el mismo porcentaje cree que los alimentos deshidratados o en forma de concentrados (25 %) ganarán terreno y hasta el 16 % prevé de que los insectos estarán presentes en diferentes formatos en la mesa de los hogares españoles», concluye González.
La biotecnología como arma contra la hambruna mundial
Unos 281,6 millones de personas sufrieron hambre aguda en 2023, según el Informe Mundial sobre Crisis Alimentarias, estudio conjunto de la Organización de la ONU para la Alimentación y la Agricultura (FAO), el Programa Mundial de Alimentos (PMA) y el Fondo de las Naciones Unidas para la Infancia (UNICEF). El documento identifica tres detonantes principales de las crisis de hambre: los conflictos, que asolan una veintena de países en los que el hambre afecta a más de 135 millones de personas; los eventos climáticos extremos, responsables del hambre de alrededor de 57 millones de personas; y los embates económicos, que causan el hambre de 75 millones de personas. Estas cifras sitúan al 2023 como el quinto año consecutivo de avance de la inseguridad alimentaria, por lo que desde las organizaciones autoras del informe se solicitan respuestas urgentes que permitan transformar los sistemas alimentarios y abordar las causas subyacentes de la seguridad alimentaria y la malnutrición.
El camino hacia una industria alimentaria más sostenible no es una tarea sencilla debido a factores como la falta de voluntad política o los temores existentes en el propio sector ante la transformación. Es necesario un cambio de rumbo ante la evidencia de que la cadena de valor no es sostenible y el sector agroalimentario no cuenta con capacidad suficiente para responder a la demanda global. Es aquí donde entra en juego la biotecnología.
La biotecnología está desempeñando un papel crucial en la lucha contra el hambre a través de diversas estrategias y tecnologías avanzadas, con el objetivo de mejorar la productividad agrícola, aumentar la resistencia de los cultivos a las enfermedades y a las condiciones climáticas adversas; así como para desarrollar alimentos más nutritivos. Hoy, con motivo del Día Mundial del Hambre, analizamos algunas de estas a través del trabajo de dos de nuestros socios: AINIA y Tebrio.
Agricultura de precisión o robótica agrícola, algunas de las principales soluciones
«La agricultura de precisión es una práctica agrícola que utiliza tecnologías avanzadas para optimizar tanto la eficiencia de los insumos como la productividad de los cultivos y la gestión del ganado”, señalan desde AINIA, centro tecnológico privado con más de 35 años de experiencia en I+D+i. El uso de tecnologías como la robótica, la teledetección, la fotónica, o la inteligencia artificial posibilita la recopilación de datos detallados y en tiempo real sobre las condiciones del suelo, el estado de los cultivos, el clima y otros factores ambientales que influyen en la producción agrícola.
Gracias a la agricultura de precisión los agricultores pueden aplicar la cantidad exacta de agua, fertilizantes y pesticidas necesarios, reduciendo así el desperdicio y los costos de producción. “Esto no solo mejora la eficiencia económica, sino que también reduce la contaminación ambiental y mejora la sostenibilidad de las prácticas agrícolas”, detallan desde AINIA.
“Al aumentar la productividad y eficiencia de los recursos agrícolas, la agricultura de precisión puede contribuir significativamente a alimentar una población mundial creciente. Mejorar los rendimientos de los cultivos en las áreas existentes de producción puede ayudar a satisfacer la demanda de alimentos sin la necesidad de expandir las áreas de cultivo, preservando así los recursos naturales”, añaden poniendo en valor los avances que están desarrollando en este campo.
“En AINIA hemos desarrollado plataformas de software propias que capturan, analizan y procesan en tiempo real datos e imágenes generados por sensores de imagen visible, espectral y láser. Este análisis permite a los agricultores tomar decisiones más informadas sobre cuándo y cómo irrigar, fertilizar, detectar la presencia de plagas o enfermedades y gestionar sus cultivos, lo cual es crucial para prevenir el desperdicio debido a sobreproducción o mal manejo de los recursos naturales”.
Un trabajo que complementan con la producción de biofertilizantes y bioplaguicidas como parte de la estrategia ‘Farm to Fork’ del Pacto Verde Europeo. “Estos productos naturales mejoran la salud y la productividad de las plantas sin los efectos nocivos de los químicos convencionales, contribuyendo a un sistema alimentario más sostenible y reduciendo la cantidad de alimentos no aptos para el consumo debido a residuos químicos”.
Desde AINIA destacan otras áreas de trabajo como el uso de sensores inteligentes y la robótica agrícola que permiten una gestión agrícola más eficiente y precisa. Unas tecnologías que permiten monitorizar las condiciones de los cultivos y responder en tiempo real a sus necesidades. La robótica colaborativa o la visión artificial también se están empleando en la compañía biotecnológica para actividades como la recolección autónoma de frutas caídas.
La biotecnología sienta las bases del futuro de la lucha contra el hambre
“La biotecnología es una piedra angular para la industria agroalimentaria. Siempre han ido de la mano. La diferencia es que ahora ya no se trata sólo de producir más, que también es importante, sino de producir mejor, de ser más eficientes para no hipotecar el futuro de la propia industria agroalimentaria. Lo queramos o no, nuestras actividades han de ser sostenibles”, expone Adriana Casillas, CEO y cofundadora de Tebrio, compañía biotecnológica dedicada a la cría y transformación industrial del insecto Tenebrio Molitor.
Casillas incide en que la biotecnología es una de las herramientas “más versátiles y poderosas que tenemos en la industria agroalimentaria”, ya que puede ayudarnos de múltiples maneras: “No me refiero sólo a la ingeniería genética para mejorar la resistencia y la adaptabilidad de nuestros cultivos. Estoy hablando del desarrollo de nuevos alimentos, como la proteína de insecto, la carne cultivada o todo lo que nos ofrece la fermentación. De la producción de ingredientes específicos para conservar mejor nuestros alimentos y hacerlos más funcionales. Tiene aplicaciones para detectar patógenos y alérgenos. Puede ayudarnos a mejorar la trazabilidad, a aumentar la seguridad, a incrementar nuestra productividad respetando los mayores estándares de calidad. Es innovación y, como tal, debería ayudarnos a construir el futuro”. En este sentido el trabajo de Tebrio juega un papel determinante.
El gusano de la harina, nombre con el que se conoce comúnmente al Tenebrio Molitor, tiene numerosas aplicaciones que van desde la alimentación animal a la nutrición vegetal, pasando por novedosos usos bioindustriales. En junio de 2021 la Comisión Europea daba luz verde a su utilización en alimentación humana tras el dictamen positivo de la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA, por sus siglas en inglés), que concluía que el Tenebrio Molitor no sólo era un alimento muy nutritivo, sino también seguro.
https://asebio.com/actualidad/noticias/lbiotecnologia-innovacion-lucha-hambre
Los 15 principales avances en tecnología alimentaria
El proyecto europeo RECAPT identifica las 15 nuevas tecnologías de elaboración de alimentos, que van de la etiqueta RFID a los envases inteligentes, entre otros.
Desde el año 2011 y hasta 2014, el proyecto RECAPT (Retailer and consumer acceptance of promising novel technologies and collaborative innovation management), financiado por la Unión Europea, trabaja en la creación de una plataforma que apoye y refuerce la colaboración entre investigadores en el campo de la alimentación y la industria alimentaria y otros implicados del sector. En lo que lleva de andadura, el proyecto ha identificado las 15 principales tecnologías desarrolladas en el ámbito de la alimentación. El artículo detalla cuáles son estas principales aportaciones.
Las nuevas tecnologías juegan un papel importante en el ámbito de la alimentación ya que permiten producir alimentos y bebidas que se adaptan a las demandas de los consumidores de manera segura. A través de las innovaciones tecnológicas, se desarrollan nuevos productos y tecnologías que persiguen la calidad y seguridad alimentarias. En este ámbito, el proyecto RECAPT apoya la colaboración entre científicos de los alimentos, la industria alimentaria y otros implicados y fomenta el desarrollo de productos innovadores. El objetivo es desarrollar nuevos productos alimenticios que cuenten con el apoyo de la ciencia y que se adapten a la demanda de los consumidores.
Los 15 principales avances científicos en alimentación
A través del proyecto RECAPT se han identificado 15 avances científicos en el campo de la alimentación claves para el sector:
- Envases activos. Estos envases proporcionan un ambiente interno modificado que protege el alimento contra cualquier efecto no deseado que afecte la calidad o seguridad. Este tipo de envases interactúan con su contenido para aumentar el tiempo de conservación o mantener la calidad durante el almacenamiento.
- Películas biodegradables. Ofrecen una barrera entre el alimento y su entorno y crea una protección contra los efectos no deseados como microorganismos. Este tipo de películas tienen capacidad para descomponerse a través de la acción de los organismos vivos, y se perciben como más respetuosos con el medio ambiente.
- Plasma frío. Mediante esta tecnología se consigue eliminar patógenos del aire y de las superficies en contacto con los alimentos. De creciente interés para su incorporación en las líneas de procesado.
- Recubrimientos comestibles. Se aplican a muchos productos alimenticios para controlar la transferencia de humedad para mejorar la seguridad y preservar la calidad nutricional y sensorial. También se usan para mejorar el aspecto, olor y sabor y vida útil. Una de las principales particularidades es que son aptos para el consumo.
- Irradiación a través de haz electrones. Es una forma de energía ionizante de baja intensidad útil sobre todo en productos envasados.
- Homogeneización de alta presión. A través de este proceso mecánico se somete un producto líquido a alta presión.
- Alta presión. Las altas presiones se usan con otras técnicas para lograr la desinfección y conservación de alimentos con un procesado mínimo que no afecta al contenido nutricional. La combinación de las altas presiones con otro tratamiento térmico permite que la temperatura aplicada sea menor.
- Presión hidrodinámica. Este proceso suele utilizarse para ablandar la carne tras el sacrificio. Consiste en aplicar ondas de presión a través de la conversión de energía eléctrica en mecánica.
- Envases inteligentes. Una serie de sensores proporcionan información sobre el estado de un alimento o sobre las condiciones en las que se ha almacenado y que están vinculadas a ciertas características de seguridad.
- Calentamiento por infrarrojos. Destaca su capacidad para calentar alimentos sin necesidad de que entren en contacto directo con la fuente de calor. Se ha utilizado para calentar, dorar, descongelar y tostar, así como otros tipos de cocción.
- Calentamiento óhmico. Los alimentos se calientan al pasar electricidad. La energía eléctrica se disipa en calor, lo que se traduce en un calentamiento rápido y uniforme. Una de las particularidades de este sistema es que el calentamiento se produce en el interior del alimento.
- Campos eléctricos pulsados. No se produce un calentamiento de los alimentos sino que busca inactivar grandes cantidades de microorganismos, lo que implica una reducción de la actividad biológica en el producto.
- RFID. La identificación por radiofrecuencia puede considerarse como una forma de código de barras inteligente. A diferencia del código de barras, los datos almacenados en etiquetas RFID se pueden cambiar y actualizar.
- Extracción supercrítica de fluido. Un material soluble se extrae de un material alimenticio a través de un disolvente (la sacarosa de la remolacha o el café de los granos).
- Corte por ultrasonidos. La aplicación de ultrasonidos mejora la calidad de la superficie del corte en el alimento. A diferencia de otras máquinas de corte, los ultrasonidos pueden cortar materiales blandos, producen bajos niveles de calor y una mínima distorsión.
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