Així es cuina el futur de l’alimentació

Plats concebuts en impressores 3D, granges verticals, microencapsulacions amb nutrients decisius, fongs que curen el medi ambient… La R+D+I expressa en la indústria alimentària una de les manifestacions més solvents. De moment, alguns dels terminis d’implantació estan condicionats amb reclams de màrqueting precipitats. Donem una ullada al rebost i a la nevera del futur.
1 Març de 2021

Així es cuina el futur de l’alimentació

El planeta canvia a una velocitat supersònica. La investigació millora tots els àmbits de la nostra vida, inclosa la indústria alimentària, que ja es troba sumida en un gir més intens els pròxims 10 anys del que ho ha fet les últimes cinc dècades. Avui, les nostres decisions de compra es troben amb reptes globals com l’emergència climàtica, la superpoblació i l’esgotament dels recursos. Motius més que suficients perquè el sector estigui immers en una transformació dominada per quatre debats: el cultiu de productes vegetals de la manera més eficient, la producció d’aliments més respectuosos amb el medi ambient i el benestar animal, l’afavoriment de l’aqüicultura com a alternativa a la sobreexplotació dels mars i l’obtenció d’insectes per al consum humà.

Aquestes estratègies es veuran accelerades amb el nou programa de R+D+I de la Unió Europea anomenat Horitzó Europa 2021-2027, que vol impulsar la ciència oberta, la competitivitat industrial i la innovació, posant una atenció especial a aspectes de la nostra vida quotidiana com la salut, el medi ambient i l’alimentació. En definitiva, una evolució del menjar amb el suport de tecnologies com la impressió 3D, l’IoT (l’Internet de les coses, integració de tota mena d’objectes informàtics o electrònics a través de la xarxa gràcies a sensors) o el big data (el poder que atorguen les dades dels usuaris), que permeten transformar els nostres menús a un ritme de vertigen.

Les microcàpsules

Una de les revolucions procedeix de la microencapsulació, un conjunt de tècniques mitjançant el qual petites partícules, gotes de líquid o gasos donen lloc a microcàpsules o partícules agregades per a desenvolupar aliments més segurs, amb més extensió de la seva vida útil, més saludables i amb noves propietats. No és ciència-ficció: la microencapsulació permet mantenir l’estabilitat de nutrients com la vitamina C (una proteïna decisiva en la producció i la regeneració de pell, tendons, lligaments i vasos sanguinis) o els omega-3 (àcids grassos transcendents per a enfortir les neurones i mantenir el cor sa), o incorporar calci en begudes vegetals.

El futur no es pot concebre sense aquesta revolució. Així ho assegura Daniel Rivera, responsable de Tecnologies de Microencapsulació d’AINIA, un centre tecnològic de referència en R+D+I alimentària. “Aquesta tecnologia transcorre paral·lela al desenvolupament de nous materials que permetin complir amb més requeriments, suportar millor determinades condicions i alliberar-se en aspectes i límits concrets”, com ara augmentant la vida útil, prolongant la data de caducitat, i contribuint a un menor desaprofitament d’aliments, o permetent flexibilitzar condicions de conservació (per exemple, reduint la permanència en sistemes de refrigeració).

La metagenòmica

La microbiologia tradicional permet el control sanitari dels aliments basant-se en el recompte de microorganismes patògens com la Listeria monocytogenes, la Salmonella o el Campylobacter. Aquest sistema té un cert marge d’error a l’hora de detectar altres intrusos que també poden estar presents en la mostra de l’aliment analitzada. Per solucionar aquest problema, la metagenòmica s’obre camí com una tècnica que permet un examen exhaustiu dels patògens existents amb l’objectiu d’identificar quines espècies microbianes hi ha presents en una mostra i en quin percentatge, gràcies a una anàlisi d’ADN. Els resultats són molt més complets que en una anàlisi microbiològica, perquè ofereixen informació sobre tots els patògens existents en la mostra i no només sobre els bacteris que es busquen en l’altre sistema.

Biotecnologia fúngica

Els bolets i els fongs tenen un poder més enllà de la temporada de cistell i mercat. Aquests fruits del camp protagonitzen una línia d’investigació important per a donar resposta al desenvolupament d’una indústria alimentària amb capacitat per a proporcionar manteniment a tot el planeta, a partir de l’eliminació de danys mediambientals. La clau de la biotecnologia fúngica està en el cicle de vida dels filaments dels fongs i de les seves transformacions cel·lulars partint de les espores, una tecnologia reconeguda com a motor d’innovació dins dels Objectius de Desenvolupament Sostenible de l’ONU, amb múltiples aplicacions en la indústria química, tèxtil i alimentària.

I aquí hi ha el que ens interessa. Hi ha projectes com el denominat PECOSAIN, dut a terme per AZTI –un centre científic i tecnològic que desenvolupa projectes de transformació d’alt impacte–, que pretén millorar la qualitat dels productes de peix mitjançant la generació –via biotecnologia fúngica– de cobertures (arrebossats) innovadores, cruixents i saludables. I uns altres a més curt termini, com el que ja desenvolupa l’Institut d’Agroquímica i Tecnologia d’Aliments del CSIC, amb aplicació en el camp de l’enologia: es desenvolupen vins amb condicions organolèptiques o funcionals més bones.

La revolució de les màquines

Els processos de producció es troben sumits en una revolució, de la mà de tecnologies com l’IoT, el big data i la intel·ligència artificial. Tres prodigis en evolució permanent que ja tenen fites palpables. Per exemple, en el sector primari, els algorismes de big data poden preveure amb antelació a les collites el preu de les matèries primeres, i una vegada dins de la cadena de subministrament, l’anomenat Internet de les coses proveeix sensors intel·ligents que permeten un monitoratge constant sobre la qualitat del producte.

Finalment, la intel·ligència artificial (combinació d’algorismes gràcies a la qual les màquines poden imitar les funcions de l’ésser humà) permet prendre decisions immediates en relació amb el monitoratge que registren els sensors. En definitiva, com assenyala David Martínez, expert en tecnologies de la informació d’AINIA, “en conjunt canviaran profundament la manera de gestionar les fàbriques, i permetran que hi hagi més autonomia”. Això farà possible, per exemple, conèixer en temps real si una partida de productes està sortint defectuosa en ple procés i fer-hi modificacions sobre la marxa, reduir excedents de producció i atorgar a les empreses un coneixement profund sobre els comportaments del consumidor avançant-se als seus gustos i reforçant la imatge de marca.

Com funciona la metagenòmica?
  1. Disseny. Investigació i disseny d’un pla mestre. S’identifiquen els punts de risc en la indústria i es dissenya un pla de mostreig a mida, a partir de les característiques del procés, per a garantir la seguretat alimentària d’un producte.
  1. Mostreig. Recol·lecció de mostres. Tècnics especialitzats recullen les mostres als punts establerts de la cadena amb la finalitat de detectar possibles patògens, com les tristament habituals listèria o salmonel·la.
  1. Caracterització. Anàlisi metagènica. Extracció i seqüenciació d’ADN i anàlisi bioinformàtica dels aliments escrutats.
  1. Resultats. Documentació i interpretació dels resultats. Informe complet i caracterització de la microbiota, el conjunt dels microorganismes (bacteris, arqueus, eucariotes i virus) presents en un entorn, en aquest cas el procés de producció.

Una nutrició personalitzada?

Individualitzar el patró dietètic, de manera que satisfaci necessitats en funció de l’estil de vida, els gustos i les pautes de salut de cada individu, és una realitat cada vegada més tangible en l’ambiciós progrés de la R+D+I alimentària. Sobretot, en poblacions específiques: ancians que tenen problemes per a ingerir aliments, per exemple, o pacients de determinats fàrmacs amb efectes secundaris sobre la percepció dels sabors. Una solució que, com indiquen a AINIA, es planteja des del desenvolupament de nous productes ajustats a preferències d’olor, sabor, textura o formats d’envàs adaptats.

En aquest sentit, el model es troba amb la paradoxa que la restauració col·lectiva (en hospitals o centres sociosanitaris) és, de moment, la via de distribució més recurrent, i no les cuines de cada casa, d’aquests perfils amb necessitats específiques d’alimentació. El repte immediat serà portar aquestes propostes als domicilis i, com assenyala Lidia Tomás, responsable d’Estudis de Models Cel·lulars d’AINIA, no hi som lluny. “Es tracta de fer més investigació translacional: és a dir, utilitzar els coneixements científics i implementar-los en nous processos i aplicacions per a ampliar la gamma de productes a diferents segments de població”, apunta.

La impressió 3D –que permet construir tota mena de màquines i fins i tot edificis– és, en matèria alimentària, una de les vies predilectes cap a aquesta individualització aplicable a dietes, intoleràncies i qualsevol altre perfil personalitzat. Es permet el control de la diversitat i quantitat de nutrients, vitamines i calories amb precisió, a la carta… científica. Les propostes d’innovació culinària es van instal·lar primer en la restauració. Un exemple: els xefs del restaurant rus Twins Garden van demostrar en l’última edició de la fira Madrid Fusión que la impressió 3D podia recrear a la perfecció un aliment amb el sabor, la forma, la textura i l’olor del marisc apte per a persones al·lèrgiques a aquests productes del mar.

I fora de l’alta gastronomia, la fabricació 3D, segons els experts, pot donar resposta al desenvolupament d’aliments per a mercats globals. Això permet millorar l’optimització dels recursos, per la facilitat de reproduir la informació d’elaboració d’aliments. I, de passada, s’aplanen inconvenients com la ingesta de nutrients procedents d’insectes, que sempre ha trobat fortes reticències en la població malgrat la recomanació reiterada de la FAO per a normalitzar-les en el patró dietètic mundial, provades les qualitats nutricionals i la potencialitat com a font sostenible. L’extracció de les fonts de proteïnes, i el processament posterior en impressora 3D, permet disposar de solucions líquides o amb formes i textures diferents a les recognoscibles d’aquests éssers vius fins a fer-les atractives al comensal i incentivar-ne el consum i l’acceptació. Solucions futuristes que gairebé estan a l’ordre del dia.

Agricultura arran de cel

L’afectació del canvi climàtic sobre els cultius, amb la demanda creixent de productes conseqüència del creixement de la població, exigeixen noves maneres d’abordar l’agricultura. Una de les propostes més prometedores són les granges verticals, grans extensions de cultiu de plantes dins d’edificis anomenats farmscapers, que funcionen amb la màxima eficiència energètica. Això es pot fer utilitzant l’energia LED (Light Emiting Diode, díode emissor de llum) com a eina de fotosíntesi i el seu cultiu en hidropònic (en una solució mineral, en lloc de sòl agrícola). Alhora, s’aconsegueix reduir un 95% el consum d’aigua respecte d’un cultiu tradicional. A més, l’automatització del big data ens evita dependre de les inclemències climàtiques i tenir diverses collites a l’any de productes de qualitat i proximitat.

Tanmateix, les crítiques a aquest sistema sorgeixen de la desvinculació de l’agricultura de l’entorn rural. Un dels projectes més emblemàtics és Aerofarms, a Nova York: des d’un edifici de 6.500 metres quadrats es produeixen 900 tones de verdures de fulla a l’any. Europa ja té diversos plans capdavanters en agricultura vertical i, en el cas d’Espanya, aquest nou sistema comença a fer els primers passos. Entre els grans impulsors hi ha gegants tecnològics com Google o Tesla, i països de l’Orient Mitjà. Reduir la contaminació dels sòls és un altre dels objectius del programa Horitzó Europa, que fixa com a meta la reducció de pesticides i fertilitzants en els cultius del continent.

Gemma del Caño, experta en R+D i Indústria, recorda que, en general, els fitosanitaris són necessaris per a evitar plagues o microorganismes que fan malbé la producció, per això cal intentar que contaminin el mínim possible. “Seria fantàstic no haver d’utilitzar-ne cap, però això costarà temps”, explica. “També és molt important diferenciar entre els problemes que poden provocar en l’entorn laboral –pels estudis recents sobre el risc de càncer dels treballadors agrícoles que entren en contacte amb certs herbicides– i els que arriben al consumidor, que no tenen res a veure. Avui podem dir que els fitosanitaris no es troben en els aliments en quantitats perjudicials per a les persones”, recalca.

Innovació, sí. Productes miracle, no 

Hi ha una pressió social creixent cap a la indústria per a exigir-li més transparència i aliments més saludables, adverteix el tecnòleg dels aliments i divulgador científic Miguel Ángel Lurueña. “El sector pren nota i s’hi adapta. Un bon exemple és el guacamole refrigerat, que sembla acabat de fer. Però, de vegades, les úniques innovacions també pertanyen al màrqueting, i fan que productes que no ho són semblin saludables”.

Els últims anys s’ha multiplicat l’alt consum universal d’ultraprocessats com ara refrescos, salsitxes, hamburgueses o brioixeria. Tot això, unit a l’escalada de la prevalença mundial de patologies com la diabetis de tipus II, les malalties cardiovasculars o diversos tipus de càncer, fa pensar si és factible que, en un futur, la ciència faci possible formulacions noves que permetin aquests productes deslligar-se en certa manera del qualificatiu de malsans. Una referència és la resolució recent del Parlament de la UE per a reduir els percentatges de greixos hidrogenats (trans). Gemma del Caño es mostra una mica pessimista en aquest sentit. “Es pot modificar algun ingredient, però no es podrà millorar el producte globalment. La recomanació continuarà sent el consum esporàdic”, sosté. Ja hi haurà temps per a canviar la dieta amb garanties.

El repte de la proteïna animal de laboratori

Revolucionar la producció càrnia perquè procedeixi del laboratori i no de l’escorxador ha donat peu a una carrera científica i empresarial trepidant. Així, la carn in vitro s’erigeix com una solució al problema mediambiental de les ramaderies. De fet, l’últim informe del Panel d’Experts del Canvi Climàtic de l’ONU de 2019 recomanava reduir el consum de carn i augmentar el de llegums, fruites i verdures. Els dubtes són si la presència és factible a gran escala, en qualsevol taulell de carnisseria del món. L’alta inversió que necessita situa aquests carnis en preus a l’alça, encara que les xifres de milers de dòlars de què es parlava els últims anys s’ha reduït fins a un 96%, segons la publicació especialitzada Quartz. Gemma del Caño, experta en innovació, biotecnologia i seguretat alimentària, adverteix que “queda molt per avançar”. “De moment, l’únic desenvolupament és la carn picada. Serà una bona alternativa quan se’n pugui reduir el cost i ajustar-ne la producció, i això encara no s’ha aconseguit. I tampoc es pot considerar vegana, ja que necessita sèrum boví i estructura de col·lagen animal”, explica. No és l’únic desafiament d’aquesta tècnica –basada en el cultiu de cèl·lules musculars prèviament extretes–, perquè ara com ara, no tota la proteïna animal és replicable al laboratori. És el cas dels ous, ja que algunes de les seves proteïnes són molt difícils de desenvolupar.