De insectos a granjas inteligentes: el rediseño de los sistemas alimentarios hacia 2050

Por: Guillermina García, https://thefoodtech.com/ 

En un escenario global incierto, la población mundial se encamina hacia los 10 mil?millones de personas para el año 2050. Garantizar acceso a una alimentación suficiente, nutritiva y sostenible representa un desafío crítico para los sistemas alimentarios actuales.

En Latinoamérica, estas cadenas enfrentan presiones adicionales: carencia de infraestructura, dependencia de importaciones, pérdidas postcosecha de hasta el 30%, y vulnerabilidad climática.

Ante este panorama, surgen innovaciones disruptivas basadas en tecnología: entomofagia, agricultura celular, fermentación de precisión, impresión 3D y granjas verticales. Estas herramientas prometen reconfigurar los sistemas alimentarios integrando eficiencia logística, reducción del impacto ambiental y trazabilidad superior, requisitos esenciales para los profesionales de la industria de alimentos, bebidas y packaging.

El diseño tradicional de los sistemas alimentarios se basa en una cadena lineal: producción agrícola, procesamiento industrial, distribución mayorista, retail y consumo. Esta arquitectura genera ineficiencias: alta dependencia de suelo y agua, emisiones GEI, desperdicio y pérdida de calidad.

Según el Banco Interamericano de Desarrollo (BID), América Latina pierde cerca del 30% de productos en postcosecha, principalmente por falta de cadenas de frío y transporte especializado.

Además, dependiendo de distancias y consumo de energía, las emisiones y costos logísticos se elevan. Se requieren sistemas integrados:

• Digitalización
• Biotecnología
• Automatización
• Actualización normativa que regule nuevas tecnologías (novel food, trazabilidad, bioseguridad)

Insectos comestibles como solución proteica

La entomofagia, practica tradicional en varios países de la región, es una alternativa con fundamentos robustos:

• Alto contenido proteico: insectos pueden contener entre 40?% y 75?% de proteína en seco, superando a animales de granja y muchos vegetales.
• Eficiencia productiva: grillos convierten alimento a proteína 12 veces más eficientemente que vacuno; la conversión de alimento a masa varía entre 1.4:1 y 2.7:1.
• Impacto ambiental mínimo: emiten mucho menos GEI y usan menos agua y suelo comparado con la ganadería.
• Diversidad de especies: más de mil?900 especies son aptas para consumo humano.
• En LATAM, su consumo es ancestral en México, Brasil y Colombia. Además, el certificado Entotrust avala inocuidad y sostenibilidad en productos insecto-derived. Sin embargo, enfrentan retos:

1. Normativas regulatorias incipientes (COFEPRIS, MAPA, ANVISA).

2. Barreras culturales en mercados urbanos.

3. Necesidad de automatización para alcanzar economías de escala.

4. Oportunidades concretas: harinas proteicas, snacks funcionales y suplementos nutricionales.

Agricultura celular y carne cultivada

La carne cultivada, creada a partir de células animales sin sacrificio, ha registrado avances destacados:

• Innovación en protocolos: empresas como Mosa Meat y Aleph Farms han presentado muestras comestibles (carne, pescado) con perfil nutricional controlado y sin antibióticos.
• Ahorro ambiental: estudios señalan reducción de GEI en hasta un 90% comparado con ganadería tradicional, con consumo controlado de agua y ausencia de efluentes líquidos peligrosos.
• Riesgos reducidos: elimina riesgos infecciosos y zoonóticos.
• Trazabilidad completa: producción industrial en biorreactores con monitoreo en tiempo real.

Entre los desafíos clave se encuentran:

• Costo por kilogramos aún elevado, aunque en descenso con optimización de medios de cultivo.
• Regulación necesaria: Europa (EFSA), EE.UU. (FDA), México (COFEPRIS) y Brasil (ANVISA) requieren protocolos de seguridad, etiquetado y ensayos clínicos.

Granjas verticales y agricultura de ambiente controlado (CEA)

Las granjas verticales, plataforma de CEA, combinan hidroponia/aeroponia, iluminación LED e IoT para cultivo en capas densas:

• Tamaño de mercado global: ?5.5?billones de dólares en 2024, crecimiento proyectado a ?20?billones de dólares en 2030. En América Latina: mercado estimado en ?1.31?billones de dólares en 2024, con crecimiento al ?3.39?billones de dólares para 2029.
• Eficiencia hídrica: CEA con hidroponía ahorra entre 60–70?% de agua respecto a cultivo tradicional.
• Cultivos principales: microverdes, hierbas, fresas, berries y hojas verdes.
• Casos concretos en LATAM: Chile y México han desarrollado modelos urbanos con contenedores modulares y edificios adaptados. Implica demanda de servicios tecnológicos, diseño de envases especiales y logística just-in-time.

Fermentación de precisión e impresión 3D de alimentos

La fermentación de precisión es una técnica biotecnológica que utiliza microorganismos genéticamente modificados para producir ingredientes específicos de alto valor, como proteínas, grasas, enzimas o compuestos funcionales.

A través de procesos controlados en biorreactores, se logra una producción eficiente, escalable y libre de animales.

Empresas como Perfect Day ya comercializan caseína para helados y yogures sin leche, y The Every Company produce albúmina de huevo mediante levaduras.

Esta tecnología representa una oportunidad para reformular alimentos con etiquetas limpias, reducir el uso de alérgenos y minimizar la huella ambiental de ingredientes críticos. En un contexto B2B, su uso se traduce en beneficios industriales: control microbiológico, estandarización de calidad, seguridad alimentaria y trazabilidad.

Impresión 3D de alimentos

La impresión 3D permite fabricar alimentos capa por capa con formulaciones específicas. Utiliza purés, geles, polvos rehidratables o mezclas pasteurizadas como “tintas alimenticias”.

Esto permite crear productos con texturas personalizadas, perfiles nutricionales definidos, por ejemplo, alto en proteína o bajo en sodio, y formas adaptadas a diferentes necesidades.

Sus aplicaciones más relevantes incluyen:

• Sector hospitalario: personalización de dietas clínicas.
• Restauración colectiva: diseño innovador de platos.
• Industria de ingredientes: prototipado rápido en I+D.
• Reducción de desperdicio alimentario: uso de excedentes revalorizados.
• Ambas tecnologías pueden integrarse en entornos de producción conectados, permitiendo trazabilidad digital, optimización de recursos y control total de calidad.

Impacto en sostenibilidad y resiliencia alimentaria

La adopción de tecnologías como la entomofagia, carne cultivada, CEA, fermentación de precisión e impresión 3D genera beneficios significativos en términos de sostenibilidad y resiliencia:

• Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI): la FAO estima que la ganadería representa entre el 14.5 % y el 18 % de las emisiones globales. Las alternativas analizadas pueden reducir entre 70 % y 99 % de estas emisiones.
• Eficiencia hídrica y uso del suelo: granjas verticales e insectos requieren menos del 10 % del agua y espacio usados por la agricultura convencional.
• Economía circular: insectos transforman residuos orgánicos en proteínas; la fermentación puede aprovechar sustratos vegetales residuales.
• Producción urbana resiliente: los sistemas alimentarios localizados reducen la dependencia de transporte y permiten reacciones ágiles ante disrupciones.
• Seguridad alimentaria y trazabilidad: los procesos industriales ofrecen monitoreo en tiempo real y reducción de contaminantes físicos, químicos y microbiológicos.

Estas transformaciones se alinean con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), especialmente el ODS 2 (Hambre Cero), ODS 9 (Industria e Innovación) y ODS 12 (Producción Responsable).

Para la industria agroalimentaria, estos avances representan nuevas oportunidades de negocio, mejora de procesos y diferenciación competitiva con base en criterios ESG.

Desafíos regulatorios y éticos

El avance tecnológico requiere acompañamiento normativo, ético y cultural:

• Regulación: la ausencia o fragmentación de normativas para insectos, carne cultivada y alimentos fermentados limita su expansión. Es clave armonizar criterios entre agencias como EFSA, FDA, COFEPRIS y ANVISA.
• Certificación: se requieren estándares internacionales para ingredientes producidos mediante biotecnología (como la caseína sin vaca o proteínas recombinantes). Certificaciones como Entotrust pueden servir de base.
• Etiquetado e información al consumidor: los productos deben comunicar claramente sus procesos, por ejemplo, “carne cultivada”, “proteína de fermentación de precisión” y sus ventajas nutricionales y ambientales.
• Ética: el uso de organismos modificados, tejidos animales y nuevas fuentes de alimento implica debate bioético. Las políticas públicas deben incluir participación social, transparencia científica y análisis de impacto cultural.
• Aceptación cultural: aunque en México y otras regiones hay antecedentes de consumo de insectos, aún existen resistencias sociales, especialmente en mercados urbanos.
• Formación de talento: el uso industrial de estas tecnologías requiere nuevos perfiles técnicos: bioingenieros, tecnólogos de alimentos especializados, expertos en IA aplicada al diseño alimentario y logística especializada.

Perspectivas hacia 2050

Las tecnologías emergentes en los sistemas alimentarios, desde proteínas alternativas hasta plataformas digitales de producción, ofrecen soluciones concretas a desafíos estructurales de la industria global.

En América Latina, su implementación representa tanto una necesidad como una oportunidad de liderazgo regional.

De aquí a 2050, es probable que veamos:

• Producción descentralizada y localizada en zonas urbanas.
• Alimentos funcionales diseñados por impresión o fermentación para salud personalizada.
• Sistemas logísticos inteligentes, con trazabilidad blockchain y empaques activos.
• Reducción estructural del desperdicio mediante economía circular.

Para alcanzar este escenario, los actores de la industria deben:

1. Apostar por la I+D colaborativa con universidades y centros de innovación.

2. Adaptar marcos regulatorios, fomentando marcos armonizados en la región.

3. Invertir en infraestructura tecnológica e interconectada.

4. Capacitar talento técnico especializado.

5. Promover el diálogo ético y cultural para asegurar aceptación social.

Finalmente, el futuro de los sistemas alimentarios no es una opción, es una construcción. La industria agroalimentaria tiene la responsabilidad, y la oportunidad de liderar este proceso con visión científica, enfoque sistémico y compromiso con la sostenibilidad y la salud pública.