Avances en la tecnología de alimentos

Los 7 avances en tecnología alimentaria que ha seleccionado el equipo de técnicos e investigadores especializados de AINIA, por el papel que están jugando y van a jugar para el futuro del sector alimentario son:

1. Internet de las Cosas (IoT), la Inteligencia Artificial y el Big Data

Está cambiando radicalmente la manera de fabricar, transportar y consumir alimentos. Un informe de Accenture estima que la inversión global en el Internet de las Cosas (IoT) alcanzará la cota de 500.000 millones de dólares en 2020. En el caso particular de la industria de alimentación, se está produciendo una revolución a través de la digitalización de procesos de la seguridad alimentaria que va a dar como resultado una mayor eficiencia y flexibilidad en:

– La fabricación del alimento (la llamada industria 4.0).
– Las actividades relacionadas con la cadena de valor.
– Y el control de la calidad y seguridad alimentarias.

Todo esto unido a la gran cantidad de información disponible fruto de dicha digitalización, mejorará la toma de decisiones por parte de los equipos directivos y de gestión, con un conocimiento como nunca se tuvo del consumidor, abriendo numerosas oportunidades en el campo de la personalización de producto y nuevas formas de interacción.

2. Microencapsulación y nanoencapsulación para el diseño de ingredientes de última generación

Las tecnologías de microencapsulación están permitiendo, en los últimos tiempos, desarrollar alimentos con nuevas propiedades, más seguros y más saludables, así como ingredientes funcionales y aditivos novedosos con propiedades avanzadas.

Se trata de una de las alternativas más demandas por la industria alimentaria para mantener la conservación de las propiedades de los productos. Gracias a este proceso, las sustancias bioactivas de los alimentos se introducen en una matriz del producto para impedir que se pierdan. Así, se protegen de la reacción con otros compuestos, se frenan las reacciones de oxidación e incluso, se logra liberar nutrientes de forma controlada. En este sentido, el potencial que abre la nanoencapsulación es todavía mayor.

A modo de resumen, la microencapsulación y la nanoencapsulación suponen un avance tecnológico de primer nivel en la innovación de producto de alimentación, claves para el desarrollo de:

• Aditivos naturales
• Ingredientes funcionales
• Estabilizadores de producto
• Mejoras sensoriales de alimentos u otros productos
• Ingredientes avanzados para la generación de nuevas percepciones en el consumidor

Para aquellos interesados, recomendamos la visualización de este vídeo en el que explicamos las ventajas de esta tecnología en alimentos y cómo estamos trabajando con ella en AINIA Centro Tecnológico, colaborando y siendo partner tecnológico con un gran número de empresas en este campo.

También pueden conocer algunos casos de éxito como el de DOMCA, empresa referente y pionera en el desarrollo de conservantes naturales.

3. Imagen química para el control de la calidad y seguridad alimentaria

La imagen química permite obtener del producto que se está procesando un mapa de composición (humedad, grasa, proteína…) en tiempo real. Es una tecnología revolucionaria basada en la visión espectral que permite ir más allá de las limitaciones que tienen los sistemas de inspección convencionales. Las imágenes muestran las concentraciones de los parámetros de interés en cada punto del producto, lo que proporciona mayor información y más rigurosa.

Debido a la capacidad de identificar la composición química, esta tecnología permite diferenciar entre producto correcto y materias extrañas que puedan aparecer en la línea de producción. Sus aplicaciones son muchas y variadas: control de procesos analíticos, detección de cuerpos extraños en frutos secos, control de calidad de la materia priva en preparados de pescado, productos cárnicos, platos preparados…

También puede conocer lo que están haciendo otras empresas como SADA Andalucía o Multiscan en esta línea de trabajo, o profundizar en los campos de aplicación de esta tecnología aplicada en la industria de alimentos a partir de la lectura de este artículo: Las 6 ventajas de la imagen química para el control de productos alimenticios.

4. Bacteriófagos, nuevos métodos biológicos para la seguridad alimentaria

La conservación de alimentos mediante métodos biológicos noveles está generando nuevos paradigmas para la seguridad alimentaria. Los bacteriófagos son virus que específicamente infectan y se multiplican en las bacterias. Ya se han estudiado diferentes aplicaciones de los bacteriófagos en la cadena alimentaria. Por ejemplo:

• terapia, para reducir y prevenir colonización y enfermedades en ganado
• higienización, para la descontaminación de productos frescos (frutas, vegetales y carnes)
• desinfección de equipos y superficies en contacto con alimentos
• biocontrol, a modo de conservante natural para extender la vida útil de productos perecederos

Aunque los bacteriófagos no siempre son favorables (es el caso de las industrias con procesos de fermentación, como por ejemplo las lácteas), sin embargo ya hay en el mercado productos que cuentan con la aprobación de la FDA frente a patógenos tan importantes como la Listeria monocytogenes, Salmonella y E.coli y han suscitado el interés de la EFSA.

En AINIA estamos desarrollando, en colaboración con empresas alimentarias, trabajos de investigación en bacteriófagos para el control de patógenos.

5. La presión como herramienta para transformar procesos alimentarios

La ciencia de los alimentos perfila una tendencia futura hacia el desarrollo de tecnologías que aseguren la máxima calidad de los alimentos con el mínimo coste y utilizando técnicas más respetuosas con el medio ambiente. En este ámbito, los efectos de la presión, como variable termodinámica, sobre la estructura y movilidad de los distintos componentes de los alimentos (proteínas, grasas…) abre un amplio abanico de nuevas posibilidades:

– Cambios conformacionales en las proteínas de la pared celular y su efecto directo en la inactivación microbiológica.

– Control de variables de proceso en sistemas cerrados (temperaturas de ebullición, presencia de oxígeno …) como la fritura a presión reducida.

– Modificación de la variable temperatura para procesos de cocción de alimentos mediante vapor saturado a presión controlada.

6. Proteómica

La proteómica es la rama de la biología que se centra en el estudio de las proteínas. Se emplea como técnica analítica para la identificación y caracterización de proteínas implicadas en procesos biológicos y para la búsqueda de nuevas proteínas. Si bien su potencial en el ámbito de la biomedicina y la farmacia es más que conocido (sus principales aplicaciones se centran en el descubrimiento de nuevos fármacos, diagnóstico molecular y medicina personalizada), también supone un avance tecnológico aplicable al campo de la alimentación.

Así, por ejemplo, la conjunción de los avances en proteómica y biosensores abre un gran campo de trabajo en el ámbito de la seguridad alimentaria para la detección de contaminantes y microorganismos de riesgo. Además, los biochips de ADN tienen grandes potencialidades para el desarrollo de una alimentación personalizada.

También, en el campo de la proteómica, debemos citar los avances en el desarrollo de kits enzimáticos a medida de patógenos como Salmonella, Listeria monocytogenes u otros.

En AINIA tenemos experiencia tanto en el desarrollo de biosensores, como en la I+D+i focalizada al estudio de las proteínas, por lo que percibimos el potencial de estas tecnologías en el contexto de la innovación en alimentación en los próximos años, así como en su vinculación con la salud.

7. Envases activos, la piel del alimento del siglo XXI

El desarrollo de envases activos con propiedades biocidas, antioxidantes, o absorbedoras de gases también supone un gran avance tecnológico.

Un envase activo es aquel que es capaz de interactuar química o biológicamente con el producto alimenticio o modifica el espacio de cabecera con el propósito de mejorar la vida útil. Aunque son muchas las aplicaciones, las más comunes son barreras al oxígeno, agentes antimicrobianos, absorbedores de etileno y humedad.

Se están investigando nuevas fórmulas para la funcionalización de envases mediante diferentes estrategias. El desarrollo de la investigaciones están permitiendo la evaluación de la funcionalidad de las sustancias activas empleadas y su compatibilidad dependiendo de si se aplican por medio de recubrimientos o por extrusión (al material del envase se le añaden las sustancias activas que se funden de forma conjunta, logrando un nuevo material funcional).

AINIA tiene una línea de trabajo específica en el ámbito de envases activos. Entre otros avances, en el proyecto POLIFUN losresultados indicaron que los recubrimientos con extractos de ajo inhibían el crecimiento de Listeria monocytogenes, E. coli O157 y Botrytis cinerea; los recubrimientos con eugenol o aceite esencial de canela, también inhiben a Botrytis cinerea.

Prospectiva: 7 grandes avances en tecnología alimentaria