Las Tecnologías Post-Recolección reducirían pérdidas, mejorando la seguridad alimentaria y la calidad hortofrutícola
Por: FRANCISCO ARTÉS CALERO, Doctor Ingeniero Agrónomo e Ingeniéur Frigoriste. Catedrático Emérito de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT)
El pasado mes de Mayo recibí con gran satisfacción y agradecimiento un Doctorado Honoris causa en Ciencia y Tecnología Alimentaria por la Universidad de Foggia, en Italia. En ese acto expuse una Lección sobre «Avances en tecnologías postcosecha» para mejorar la seguridad y la calidad hortofrutícola, recogiendo algunos objetivos de mi carrera investigadora y docente, que va concluyendo. El editor de la publicación «Adelantos» me solicita amablemente que difunda aquí lo esencial de esa intervención que constituye el núcleo de esta comunicación.
Retos Alimentarios de la Humanidad
Los retos más importantes que afrontará la alimentación humana en los próximos 30 años son el hambre, la obesidad, los cambios demográficos, la inversión de la pirámide poblacional, la escasez de agua, la disminución de la natalidad y la gestión de los residuos (Rivero, 2019). El abastecimiento idóneo de alimentos es esencial para la Humanidad en este Siglo XXI, hacia cuya mitad se podrán superar los 9.000 millones de personas, con un 90% de ellas viviendo en países en desarrollo, y que exigirá aumentar en un 70% la producción actual (Gerland et al., 2014; UN, 2017). La seguridad alimentaria implica asegurar a todas ellas su derecho al acceso físico, social y económico, en todo momento, en forma sostenible y socialmente aceptable, a suficientes alimentos inocuos y nutritivos para satisfacer sus necesidades diarias y sus preferencias en alimentos que les permita llevar una vida activa y sana (LSRO, 1990; FAO, 2011). La seguridad alimentaria tiene otra acepción que concierne a la inocuidad, al referirse también a los riesgos crónicos o agudos que pueden hacer un alimento perjudicial para la salud del consumidor.
Hoy hay 795 millones de personas hambrientas en el mundo; en el 2.050, habrá 2.000 millones más.
Prospectiva de la población mundial (Fuente: UN, 2017)
Para evitar el hambre y la malnutrición, el International Institute of Refrigeration (IIR) propuso en 1971 impulsar un plan global mundial de actividades de I+D para aumentar la producción alimentaria, reducir las pérdidas y optimizar su distribución. Es de lamentar que ese objetivo aún se encuentre entre los de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas (UN, 2016), que afrontan con decisión el Reto del Hambre Cero para la Humanidad, que nos concierne a cada uno de nosotros.
Ello exige que todos los sistemas alimentarios sean sostenibles, doblar la productividad y el ingreso de los pequeños productores, la ausencia de pérdidas y desperdicios postcosecha evitables de alimentos, que la totalidad de las personas accedan a la seguridad alimentaria y que no haya retraso en el crecimiento de los niños y niñas menores de dos años (UN, 2012).
Para superar este reto es imprescindible mejorar la nutrición y promover tecnologías sostenibles productivas y de postcosecha, que satisfagan a los 795 millones de personas que hoy día sufren hambre y a los 2.000 millones adicionales que vivirán en 2050. Sobre ello se producen progresos alentadores aunque insuficientes, sobre todo en los países en desarrollo (McGuire, 2015).
Desnutrición en las regiones en desarrollo: progreso real y proyectado hacia los objetivos del World Food Summit y Millennium Development Goals. (Fuente: FAO, recogido en McGuire, 201).
La cadena de frío en los países en desarrollo es muy limitada y no se usa adecuadamente
Para equilibrar necesidades y disponibilidades de productos vegetales y lograr la seguridad alimentaria universal, se suele proponer aumentar la producción agrícola. Se aplican para ello progresos tecnológicos, como nuevas variedades obtenidas por ingeniería genética, más productivas y resistentes a plagas y enfermedades, la irrigación de grandes extensiones de terreno y mejores técnicas de cultivo, integrando esfuerzos de ingenieros, genéticos, botánicos, bioquímicos y microbiólogos (Ulrich, 1995; Artés, 2006). Pero a pesar de los notables avances queda mucho por hacer.
La implementación internacional de una cadena de frío idónea, con sus técnicas complementarias sostenibles (manipulación y envasado protector, atmósferas modificadas y controladas, fungicidas autorizados, recubrimientos naturales, etc) englobadas en las Tecnologías Postrecolección, permitirá mejorar la seguridad alimentaria del mundo. De una parte, evitará pérdidas y, de otra, mantendrá más tiempo la calidad global de los productos hortofrutícolas cosechados. De hecho, la cadena de frío en los países en desarrollo es muy limitada y no se usa adecuadamente (Yahia, 2013)
La cadena de frío en el mundo (Yahia, 2013)
El creciente flujo comercial internacional, basado en Tecnologías Postrecolección eco-innovadoras, tiene un doble interés para los países en desarrollo: importar alimentos de subsistencia y exportar materias primas y productos de más valor añadido. En el primer caso, esos países necesitan aprovisionarse de víveres para nutrirse, pero sin desalentar las producciones locales.
Para reducir la pobreza, hay que impulsar una cooperación al desarrollo que ayude a los pequeños productores mediante una tecnología relevante y viable
En el segundo, numerosos productos tropicales (como banana, piña, aguacate o mango), tienen una creciente aceptación en los mercados internacionales y proceden en buena parte de ellos. Con sistemas frigoríficos y de postcosecha idóneos, una logística apropiada y cuidando la calidad, su comercio podrá compensar las malas cosechas u otras dificultades en el suministro alimentario y generar divisas para consolidar o crear las infraestructuras precisas, el crecimiento económico y el empleo, todo ello tan necesario en esas zonas productoras (Artés y Artés-Hernández, 2016).
Las pérdidas de alimentos vienen de la disminución de masa alimentaria comestible durante su producción, postcosecha, elaboración y distribución
El hambre estructural y la malnutrición de un país se deben al subdesarrollo general de la economía, a las insuficientes capacidades productivas de infraestructuras esenciales, de formación y de tecnologías y, sobre todo, a la extrema pobreza de gran número de sus habitantes. Ello sucede por la insuficiencia de agua, energía, formación técnica, agroquímicos, equipamiento agrícola y de créditos para producir, conservar y vender alimentos en mercados más libres, generando así empleos e ingresos. Por ello, para reducir la pobreza, se debe impulsar una cooperación al desarrollo idónea que ayude a los pequeños productores a aumentar su productividad y diversificar la producción vegetal y animal, la pesca y la acuicultura, mediante una transferencia de tecnología relevante y viable. La falta de voluntad política y de recursos financieros son los principales obstáculos para resolver la lacra social del hambre en el mundo (Diouof, 2005). Los gobiernos y las sociedades civiles de los países desarrollados tenemos la obligación y responsabilidad de remover esos obstáculos, aceptando que nuestros congéneres que sufren una pobreza extrema son sujetos de derecho. Solo así se podrá prever un futuro más esperanzador y de mayor bienestar para la Humanidad (Artés, 2006).
Pérdidas y desperdicio alimentario
Las pérdidas de alimentos consisten en la disminución de la masa alimentaria comestible durante su producción, postcosecha, elaboración y distribución. Las causan, además de catástrofes naturales o una climatología adversa, un funcionamiento ineficiente de las cadenas de suministro, limitaciones financieras, administrativas y técnicas, escasez de infraestructuras, de logística, de tecnología, de destreza, de conocimiento y de capacidad de comercialización y gestión, o bien restricciones derivadas de la normativa legal. Por su parte, el desperdicio de alimentos es el descarte de los que son aún aptos para consumir, que normalmente se puede evitar, y está relacionado con malos hábitos de compra y de consumo o con una inadecuada gestión y manipulación (FAO, 2012).
Una reducción del 20% en las pérdidas de frutas y hortalizas significaría más que el aumento anual en la producción total de alimentos
Para aumentar la disponibilidad de alimentos vegetales es preciso superar esos factores adversos y, sobre todo, reducir pérdidas en la cadena de suministro. Estas suceden, en esencia, porque los vegetales recolectados siguen siendo seres vivos que se deterioran rápidamente por alteraciones de todo orden. La magnitud de las mermas desde la cosecha hasta el consumo, se estima que alcanza del 20 al 50 % en los países en desarrollo y del 5 al 25 % en los desarrollados, con una media del 32% en peso y del 24 % en contenido energético de la producción mundial, todo ello sin incluir las que ocurren en la preparación culinaria (Buzby et al., 2014). En Gran Bretaña se ha estimado que aproximadamente un tercio de los alimentos comprados se desperdician y, de ellos, un 61% sería evitable y sería comestible si se hubiera gestionado mejor (WRAP, 2008).
Pérdidas de frutas y hortalizas (en % de la producción total) desde la producción hasta el consumo en las distintas áreas geográficas del mundo .(Fuente: FAO, 2017)
La mayoría de las pérdidas y desperdicios suceden más cerca del consumo en regiones desarrolladas y más cerca de la cosecha en regiones en desarrollo
Pérdidas y desperdicio de alimentos en el hogar (Fuente: WRAP, 2008).
Las principales causas de pérdidas de frutas y hortalizas cosechadas son la inadecuada maduración, el mal estado sanitario, la mala calidad sensorial inicial, los daños mecánicos, las podredumbres, las alteraciones fisiológicas, la deshidratación, unos niveles inadecuados de temperatura, O2, CO2 y C2H4 alrededor de los productos y/o los retrasos entre la cosecha y la venta minorista (Kader, 2012). En la reducción de estas tremendas pérdidas las Tecnologías Postrecolección son esenciales (Ulrich, 1995; Artés, 1997; IIR, 2009). Si bien resulta imposible e incluso antieconómico eliminarlas por completo, reducirlas a la mitad sigue siendo un objetivo viable y urgente (Artés, 1997; Kader, 2002a; FAO, 2011).
Es baja la inversión en la conservación de alimentos en la fase postcosecha, comparada con la dedicada a la producción.
Una reducción del 20%, significaría más que el aumento anual en la producción total de alimentos y permitiría satisfacer el hambre de millones de personas (Dou et al., 2016). En general la mayoría de las pérdidas y desperdicios suceden más cerca del momento de consumo en las regiones desarrolladas y más próximas a la cosecha en las regiones en desarrollo (Hanson, 2016), en donde las Tecnologías Postrecolección tienen un campo de actuación más amplio.
Impulsar las tecnologías post-recolección en agricultura daría más beneficios que aumentar la producción
Dos grandes dificultades coartan la imprescindible limitación de pérdidas en los países en desarrollo, de un lado las brechas de tecnologías que son recomendables en ellos y, de otro la falta de personal con la formación idónea para aplicarlas y mantenerlas. Ambas se deben a la muy baja inversión en la conservación de alimentos en la fase postcosecha, comparada con la dedicada a la producción, lo que se ha de corregir con urgencia (Wilson, 2016).
Para disponer de suficientes alimentos vegetales, por razones económicas, técnicas y de contribución a reducir el calentamiento global de la Tierra, se deberían concentrar más esfuerzos en impulsar las Tecnologías Postrecolección, sobre todo en los países en desarrollo, que en perseguir el aumento de la producción intensificando recursos, porque se lograrán mayores beneficios (Hulse, 1981; Artés, 1995, 1997, 2006; Winkelmann, 1996; Hanson, 2016). Pero producir más exige expandir las tierras agrícolas, lo que implica una indeseable deforestación. Esto contrasta con los miles de millones de $ USA que se invierten en producir alimentos, para lograr apenas un 1% de aumento anual acumulativo en los rendimientos (Wilson, 2016). Además, cada 1 $ USA dedicado a tecnologías postcosecha puede generar un rendimiento de 14 $ USA (Rosegrant et al., 2016).
Los estándares de calidad con frecuencia rechazan alimentos por simples defectos de apariencia, un desperdicio que supone un billón de dólares por año a escala mundial
El gran impacto ecológico negativo de la pérdida y desperdicio alimentario aumenta con el nivel de procesado y con el avance en la cadena de suministro en que ocurre. Habrá menos pérdidas con más eficiencia en la cadena, mayor reciclaje, menor necesidad de almacenar, distancias de transporte más cortas y menor uso de energía, todo ello en el marco de la economía circular, donde debe considerarse un flujo prioritario (EU, 2018). Por ello hay que encontrar soluciones rentables y sostenibles para producir suficientes alimentos nutritivos e inocuos para todos, como prioridad ética, social y económica en un sistema alimentario global, frente a la insensata economía del despilfarro que se contempla asiduamente. En consecuencia, se han de establecer redes eficaces de innovación y conocimiento que conecten a los actores industriales, inversores y municipalidades, superando restricciones geográficas y competenciales, con ciudadanos bien informados y participativos (BIC, 2019).
Esquema básico de la Economía circular. (Fuente: EU Circular Economy Package (2018)
En los países con bajos ingresos, la reducción de pérdidas tiene un impacto rápido y significativo. Además, la pérdida de calidad de los alimentos puede tener efectos adversos sobre la salud, el bienestar y la productividad de los consumidores (Artés, 2016).
La pérdida de alimentos en Europa y Norteamérica es de 95-115 kg/año per cápita, mientras en el África sub-Sahariana y en el Sur y Sureste de Asia es de 6-11 kg/año
En los países de ingresos medios/altos, las pérdidas se deben sobre todo al comportamiento del consumidor, pero también a la descoordinación entre los actores de la cadena de suministro. Por ejemplo, los acuerdos de venta entre agricultores y compradores a veces conducen a que los productos se desperdicien ya que los estándares de calidad con excesiva frecuencia rechazan alimentos por simples defectos de apariencia. El valor de este desperdicio de alimentos que son aún aptos para el consumo, se estima en 1 billón de $ USA por año a escala mundial (FAO, 2014).
A nivel del consumidor, la escasa planificación de sus compras y la fecha de caducidad del consumo (que se suele confundir con la de consumo preferente) también causan desperdicios de alimentos, combinados con la actitud descuidada de algunas personas que se permiten el lujo de no aprovecharlos.
Frente al estigma del hambre, la obesidad de más de 300 millones de personas y el sobrepeso de más de 1.000 millones son una epidemia mundial.
La pérdida de alimentos per capita en Europa y Norteamérica es 95-115 kg/año, mientras en el África sub-Sahariana y en el Sur y Sureste de Asia es de 6-11 kg/año. En los países desarrollados es ineludible evitar esta situación mediante una mayor sensibilización de los responsables públicos, industrias alimentarias, comerciantes minoristas y, desde luego, de los consumidores, desde los medios de comunicación, las instituciones educativas y las propias familias. Además, los alimentos comercializados a escala internacional y que se pierden en una parte del mundo pueden afectar la disponibilidad y los precios en otras zonas. Entre todos, hay que encontrar un buen uso de alimentos aún aceptables para el consumo, que ahora se tiran (WRAP, 2008; Gustavsson et al., 2011; FAO, 2014; Artés, 2016).
En España, la obesidad es epidémica dentro de la UE, con un nivel medio-alto en adultos y muy alto en la infancia
Al tiempo que sucede el estigma del hambre, y paradójicamente, la obesidad de más de 300 millones de personas y el sobrepeso de más de 1.000 millones constituyen una epidemia mundial y el gran reto de la salud del Siglo XXI. Esta enfermedad multifactorial se asocia al mayor riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares, hipertensión, diabetes y ciertos cánceres, además de aumentar la mortalidad general (se le estima responsable de dos tercios de los 57 M de personas que mueren al año). Ello es especialmente trágico en países y hogares con miembros desnutridos. En España, la obesidad es epidémica a nivel medio-alto en la UE para adultos y muy alto en la infancia. Frente a los nuevos estilos de vida y el mal hábito alimentario derivado hay que alimentarse mejor (se recomienda seguir una dieta mediterránea) reducir la comida hipercalórica, incluir en la dieta más hortalizas y frutas, y reducir el sedentarismo (AESA, 2005; AECSAN, 2014).
Las demandas de los consumidores
El alimento ideal es aquel que satisface las principales demandas de los consumidores: ser sabroso, sano, saludable, cómodo de consumir, obtenido de forma sostenible y tener un costo razonable. Además, la sociedad evoluciona con rapidez hacia un estilo de vida alimentario que se puede denominar gastro-saludable, lo que implica nuevas demandas cualitativas.
Demandas actuales de los consumidores de alimentos (Artés, 2019)
La calidad hortofrutícola implica una combinación de parámetros biofísicos y bioquímicos que determinan su valor nutritivo y el placer que procura su consumo, siguiendo amplios criterios según el tipo de producto y forma de utilizarlo. Los que más aprecian los consumidores son la ausencia de defectos, los sensoriales (sabor, color, aroma, textura y jugosidad), los nutritivos y la seguridad microbiana o sobre residuos, siendo ésta última decisiva (Kader, 2002b; Artés, 2004).
Hay evidencias científicas de que se podrían salvar 1,7 millones de vidas al año si se consumiesen 400 g diarios de frutas y hortalizas per cápita
Entre los nutritivos deseables interesa mucho el potencial como alimento funcional e incluso nutracéutico, por contener altos niveles de biocompuestos (vitaminas, flavonoides, carotenoides, órgano-sulfurados o fibra dietética) que, por sus efectos sobre el metabolismo, benefician la salud y bienestar e incluso reducen o previenen el riesgo de algunas enfermedades (Artés, 2006). Al respecto, existen evidencias científicas de que anualmente se podrían salvar 1,7 millones de vidas si se consumiesen 400 g diarios o más per capita de frutas y hortalizas, lo que justifica las campañas de promoción de su consumo como la de 5 porciones al día.
Al seleccionar las nuevas variedades vegetales que requieren los productores y comercializadores, los mejoradores consideran determinantes los aspectos productivos, de resistencia a plagas y enfermedades, su aptitud para la manipulación, el procesado, la conservación y el transporte, los nutritivos, la disponibilidad estacional y son esenciales el sabor y demás atributos sensoriales que espera el consumidor (Colelli, 2018).
Aspectos que consideran los programas de mejora hortofrutícola (Colelli, 2018)
La industria y la investigación están muy atentas para conocer y satisfacer la situación y tendencias de los consumidores. Las más relevantes son: el aumento del número de consumidores, en particular seniors, con más capacidad adquisitiva; más personas solas en los hogares y familias con pocos miembros; escaso tiempo para cocinar; y al elegir los productos e ingredientes, los consumidores prefieren los aspectos saludables y valoran la sostenibilidad y las marcas locales (Mercabarna, 2017). Por su parte, los productos biológicos u orgánicos tienen un gran auge al cultivarse sin plaguicidas sintéticos y garantizar la ausencia de residuos. Además, una dieta basada en ellos puede ser más saludable que si lo hace en convencionales, al ser aquellos con frecuencia más ricos en biocompuestos de interés. Pero aún es un tema controvertido al no existir suficiente base científica en su apoyo (Ceglie et al., 2016).
Progresos recientes en las Tecnologías Postrecolección
Las Tecnologías Postrecolección se basan en la interacción de dos secuencias, la de temperatura/tiempo/tolerancia y la integrada por producto/manipulado/ envasado. En el Grupo de Postrecolección y Refrigeración (GPR) de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) procuramos optimizar esas secuencias y mejorar la eficiencia, calidad y valor nutritivo de los productos hortofrutícolas mediterráneos, a través de tecnologías sostenibles, suaves y combinadas.
La Cuarta y Quinta Gamas de la Alimentación comprenden productos mínimamente procesados, instalaciones industriales innovadoras, ahorro de agua y compromiso ético
En particular, hemos impulsado y mejorado la elaboración y calidad global de los productos mínimamente procesados, denominados comercialmente de las Cuarta y Quinta Gamas de la Alimentación como las ensaladas, hortalizas o frutas cortadas y/o lavadas dispuestas para consumir, germinados, diversos platos preparados, pestos, smoothies, hummus, etc. (Artés et al., 2009; Artés, 2019), incluido el diseño de algunas instalaciones industriales innovadoras de postrecolección y de procesado mínimo con baja huella ambiental, desinfección emergente, optimización energética y ahorro y reutilización de agua. Estas nuevas Gamas responden muy bien a las preferencias alimentarias de un bajo aporte calórico, poco tiempo de preparación, variedad, disponibilidad todo el año, precio asequible y elaborarse bajo buenas prácticas agrícolas, de manipulación y de procesado, con análisis de peligros y puntos críticos de control, trazabilidad, sostenibilidad y compromiso ético. Tienen gran relevancia socioeconómica y muestran el mayor dinamismo comercial alimentario en el mundo desarrollado (Artés, 2011, 2019). Estos resultados del GPR-UPCT se han obtenido con financiación pública competitiva europea, española y regional, así como mediante contratos con empresas y se recogen en numerosas publicaciones, Tesis Doctorales y varias patentes. Los más destacados se encuentran en www.upct.es/gpostref.es.
Para concluir, expondré que los retos expuestos de orden ético, social, técnico y económico que hoy día afronta la Humanidad solo se podrán superar con una actuación cooperativa y multidisciplinar de todos los agentes implicados. Para evitar el hambre se deberían establecer cadenas integradas de suministro de alimentos a escala global, capaces de garantizar la seguridad alimentaria del mundo y ofrecer más calidad e inocuidad de los productos de forma sostenible y a un costo asumible por todos. Cuantos trabajamos en ello debemos generar confianza ante la opinión pública sobre nuestra labor y ganarnos a diario, con resultados tangibles, la credibilidad de nuestras instituciones.
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