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2050 es un año clave. La población mundial está creciendo y para entonces se espera que alcance los 9.700 millones de personas -de los 8.045 millones registrados este año, según datos del Fondo de Población de Naciones Unidas (UNFPA)-. Este aumento poblacional compromete las fuentes de alimentos tal y como hoy las conocemos, y somete a retos específicos a sectores como el cárnico y el lácteo, siempre bajo los paradigmas de sostenibilidad y resiliencia. De este modo, la diversificación de la producción de proteínas se sitúa como un tema central en el futuro de la alimentación.
Optimizar y maximizar las fuentes de proteínas animales y vegetales es la dirección que seguirá la producción de alimentos, así como, la búsqueda de proteínas complementarias obtenidas a partir de legumbres, algas u hongos. Los avances tecnológicos y la inteligencia artificial ayudarán en el desarrollo de todo este planteamiento. Hablamos con la doctora e investigadora del CSIRO (Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth), Aarti Tobin, especialista en tecnología alimentaria.
En primer lugar, ¿podría presentarse y presentar su función profesional en el CSIRO?
Soy la Dra. Aarti Tobin y trabajo para la CSIRO (Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth). CSIRO es la agencia científica nacional de Australia y, durante más de 100 años, ha apoyado a las industrias agrícolas en los sectores agrícola, ganadero, lácteo, acuícola y hortícola.
Soy investigadora científica con formación en tecnología alimentaria y he dedicado la mayor parte de mi carrera a investigar cómo podemos añadir valor a los cortes de carne de menor valor y maximizar el valor de toda la canal. Dirijo el trabajo de producción de proteínas animales en la Future Protein Mission de CSIRO.
¿Qué línea de investigación sigue en este centro?
Nuestra Future Protein Mission pretende aprovechar la oportunidad de satisfacer la creciente demanda mundial de proteínas apoyando a la industria australiana en el desarrollo de productos proteicos nuevos y de valor añadido para el mundo. Buscamos formas de sacar más partido de las fuentes de proteínas existentes -como la carne, las plantas y el pescado- y de idear nuevas fuentes que las complementen.
La investigadora Aarti Tobin con la doctora Patricia Sánchez López, colaboradora de investigación. / Fuente: USC-Aarti Tobin
Usted ha estado recientemente en Galicia, a través de la Universidade de Santiago de Compostela, dando una charla en el Aula de Productos Lácteos del Campus Terra. En ella se refirió al problema que puede suponer el crecimiento de la población mundial para el año 2050. ¿Cuáles son los retos a los que nos enfrentamos en este paradigma?
En 2050, la población mundial alcanzará los 9.700 millones de habitantes, lo que hará que la demanda mundial anual de proteínas casi se duplique en comparación con el consumo anual actual. La producción actual de proteínas no podrá satisfacer la demanda futura. Necesitamos producir más proteínas, de forma sostenible, de más fuentes para una población mundial en aumento y para satisfacer las cambiantes preferencias de los consumidores y las tendencias dietéticas. Solo la industria australiana de la carne roja contribuyó con 17,6 mil millones de dólares al PIB en 2018-19. CSIRO está apoyando a nuestras industrias de proteínas de origen animal de alto valor, incluida la acuicultura, para mejorar la productividad, la eficiencia, la rentabilidad y la sostenibilidad. En el área de la proteína tradicional, estamos abordando la sostenibilidad a través de piensos sostenibles, así como agregando valor a los coproductos y subproductos para maximizar el valor de todo el animal.
Además de la carne, también nos centramos en las industrias emergentes para satisfacer la creciente demanda de proteínas. Esto incluye proteínas complementarias derivadas de legumbres, como la soja y los garbanzos, así como de algas, hongos, insectos y las derivadas de la agricultura celular.
Usted dice que es necesario diversificar la producción de alimentos y aumentar las fuentes de proteínas. ¿Cómo puede lograrse esto, probando nuevas especies vegetales o creando alimentos sintéticos?
En el ámbito de las proteínas vegetales, nos centramos en la transformación de cereales y leguminosas importantes para Australia en ingredientes ricos en proteínas que puedan convertirse en productos de alto valor, respaldados por la nutrición y la sostenibilidad. En Australia, trabajamos con la industria para establecer y aumentar la capacidad de fabricación a gran escala en el procesamiento y la extrusión de proteínas.
También apoyamos el desarrollo de industrias proteínicas totalmente nuevas que reciclan flujos de residuos de bajo valor para convertirlos en ingredientes proteínicos de alto valor, como la reutilización de residuos agrícolas o alimentarios mediante la fermentación de precisión o de biomasa o para la producción de insectos.
¿A qué retos se enfrentan los sectores lácteo y cárnico para hacer sostenible la producción, principalmente en términos de gestión?
La carne roja y los productos lácteos suelen ser objeto de escrutinio desde el punto de vista de la sostenibilidad, debido al impacto medioambiental de los gases de efecto invernadero. El sector australiano de la carne roja se esfuerza por reducir las emisiones y se ha fijado el objetivo de ser neutro en carbono en el futuro. La investigación y la tecnología del CSIRO ayudan al sector a conseguirlo. Por ejemplo, nuestra investigación ha demostrado que cuando se añaden algas Asparagopsis a los piensos secos para rumiantes, se pueden reducir las emisiones de metano en más de un 80% en condiciones controladas. En 2020, CSIRO creó una empresa llamada FutureFeed para comercializar este ingrediente. Actualmente hay varios licenciatarios en todo el mundo que cultivan y procesan esta alga para su uso en la alimentación del ganado. Otra forma de ayudar a mejorar la sostenibilidad es maximizar el valor de toda la canal añadiendo valor a las partes de menor valor, lo que ayudaría a reducir los residuos. El CSIRO también lleva a cabo continuamente investigaciones que mejoran las razas y utilizan tecnologías innovadoras para mejorar las prácticas de gestión, la salud animal, el bienestar y la resistencia.
La creciente demanda de dietas ricas en proteínas es una de las cuestiones clave en la alimentación sostenible del futuro. ¿Cuál debe ser la base de nuestra dieta si queremos conseguir una alimentación sostenible en el futuro?
En el futuro, la dieta mundial seguirá incluyendo todo tipo de proteínas, de todas las fuentes, por lo que debemos asegurarnos de que la producción sea lo más sostenible posible en todas las industrias. Cuando pensamos en nuestra dieta, es importante tener en cuenta la salud y la nutrición, además de la sostenibilidad. Las proteínas animales aportan beneficios nutricionales como proteínas, grasas (incluidos los ácidos grasos omega 3) y nutrientes como hierro, zinc y vitaminas. Las proteínas vegetales aportan nutrientes importantes como fibra y ácidos grasos omega-3 de cadena corta. Independientemente de si se consumen carnes, alternativas vegetales o una combinación de ambas, lo más importante es asegurarse de que formen parte de una dieta equilibrada que también contenga carbohidratos de calidad y una amplia variedad de frutas y verduras. Es posible que en el futuro veamos productos híbridos que incluyan proteínas animales y vegetales, lo que podría ayudar a abordar tanto los aspectos nutricionales como los de sostenibilidad.
La producción animal y vegetal tal y como la conocemos hoy cambiará, pero ¿en términos de gestión o de qué forma?
Seguimos trabajando en genética y mejora animal y vegetal. Por ejemplo, gracias a la reproducción selectiva hemos conseguido aumentar el contenido proteínico de la soja. Estamos aplicando lo aprendido a otros cultivos para aumentar el contenido proteínico de las leguminosas. Aumentar el contenido proteínico y las propiedades funcionales de ciertas leguminosas proporcionaría nuevos ingredientes proteínicos para productos cárnicos de origen vegetal, que actualmente dependen en gran medida de las proteínas de soja. También estamos estudiando cómo mejorar la funcionalidad de las proteínas vegetales, por ejemplo reduciendo el sabor a judía para mejorar la apetencia de los productos cárnicos vegetales. Como ya hemos dicho, investigamos para mejorar la salud, el bienestar y la resistencia de las razas animales.
¿Pueden los avances tecnológicos e incluso la inteligencia artificial ayudarnos a superar los retos a los que nos enfrentamos en materia alimentaria?
Sí. Tecnologías como el procesado por altas presiones han demostrado que la calidad del producto y de los nutrientes, así como la vida útil de los alimentos, pueden mejorarse utilizando esta tecnología, al tiempo que se minimiza o elimina el uso de aditivos o conservantes. Los recientes avances en la fermentación de precisión, en términos de coste y rendimiento de la lectura y escritura del ADN, así como de herramientas de ingeniería genómica más precisas, han abierto oportunidades para que la industria alimentaria produzca ingredientes o compuestos específicos de alto valor para abastecer productos alimenticios destinados al mercado de ingredientes de origen no animal. En la fermentación de precisión, la IA puede utilizarse para controlar estrictamente las condiciones de procesamiento con el fin de garantizar el rendimiento y la calidad de los ingredientes producidos. La IA también puede utilizarse para desarrollar gemelos digitales para operaciones unitarias en el procesado de alimentos, por ejemplo, la extrusión de proteínas vegetales texturizadas, para determinar las condiciones de procesado ideales para producir la textura deseada. Así se reduciría el número de pruebas necesarias para obtener el producto deseado.
En el futuro, ¿podremos imprimir alimentos en 3D?
Ya podemos imprimir alimentos en 3D. Hay impresoras que pueden hacer diseños increíbles con chocolates. Sin embargo, la impresión 3D de productos alimentarios tiene sus dificultades, especialmente la «tinta» para imprimir los alimentos. El comportamiento de flujo de la tinta y su capacidad para fraguar antes de añadir la siguiente capa puede ser difícil, y que las distintas capas se unan para formar una forma que sea atractiva visualmente puede ser todo un reto. La adición de espesantes y aglutinantes a la tinta alimentaria para mejorar su fluidez y fraguado puede repercutir en el sabor y la textura del producto acabado. También necesitamos avances tecnológicos en el diseño de las impresoras 3D para utilizar tintas alimentarias que impriman alimentos no sólo atractivos a la vista, sino también sabrosos.
Todos estos cambios en la producción de alimentos van a tener un gran impacto social, sobre todo para el ganado y las granjas. ¿Cómo se pueden mitigar estos efectos?
Creo que cualquier sistema futuro de producción de alimentos debe tener como prioridad la sostenibilidad, desde el punto de vista medioambiental, económico y humano. ¿Cómo podemos tener sistemas de producción y transformación más eficientes? ¿Cómo utilizamos cualquier flujo secundario o de residuos procedente de las fases de producción y transformación? ¿Lo que producimos satisface las necesidades nutricionales? ¿Es accesible y asequible? Tenemos que hacernos estas y otras preguntas para ser sostenibles en el futuro.
