A convergência de tecnologias revolucionárias – produtos químicos, materiais, ciências da vida, digitalização, dados e mobilidade – transformou os sistemas alimentares em um viveiro de inovação.

A história e a economia dos Estados Unidos [e também de outros países com vocação agropecuária, como o Brasil] estão intimamente interligadas com os alimentos, juntamente com os desafios enfrentados pelas agroindústrias mais amplas e as novas oportunidades de mercado. Tudo isso focando em soluções e como os inovadores estão alavancando tecnologias revolucionárias.

Alta tecnologia na fazenda

Avanços científicos e analíticos estão permitindo que os pesquisadores trabalhem com inúmeras combinações de genes e grandes quantidades de dados para descobrir novas características de culturas e práticas agrícolas. A biotecnologia, por exemplo, está criando culturas resistentes a pragas e doenças; tolerantes à seca, ao calor e às inundações; e com mais proteínas, aminoácidos essenciais e vitaminas.

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Essas novas colheitas podem aumentar os rendimentos e estabelecer a agricultura onde hoje não é possível. Por exemplo, depois de analisar centenas de colheitas e milhões de pontos de dados, um consórcio indústria-universidade desenvolveu o Opti-Oat — o Guia de Crescimento de Aveia Quaker — que permite que os produtores avaliem suas colheitas de aveia em comparação com benchmarks e modifiquem suas práticas para melhorar os rendimentos e a eficiência.

“O desafio para a agricultura global é inovar maneiras de fazer mais com menos”, diz Jahmy Hindman, diretor de tecnologia da John Deere. “Isso significa alimentar uma população mundial em rápido crescimento, enquanto reduz insumos como fertilizantes, água, sementes e produtos químicos para proporcionar um futuro mais sustentável.

A Deere acredita que a resposta a este desafio está na aplicação de tecnologias de ponta e máquinas cada vez mais inteligentes, que criam uma agricultura mais orientada por dados e permitem uma tomada de decisão mais inteligente.” E, de fato, essas soluções estão escalando.

Sensores em campos, drones para monitoramento e imagens aéreas e de satélite oferecem aos produtores agrícolas novas maneiras de observar seus campos e analisar o crescimento e a saúde das culturas. Equipamentos inteligentes fornecem água e fertilizantes às plantas, apenas quando e onde eles precisam, conservando ambos os recursos. Inteligência artificial, aprendizado de máquina e análise de dados podem prever rendimentos, obter informações sobre as condições do solo e planejar quando plantar, podar e colher.

A internet das coisas e o blockchain também estão dando luz à cadeia de suprimentos do campo ao garfo, permitindo a rastreabilidade que ajuda a garantir a segurança e a origem dos alimentos, o que garante aos consumidores ecologicamente conscientes que seus alimentos foram produzidos de forma sustentável.

Veículos agrícolas automatizados estão substituindo o trabalho agrícola em algumas regiões. Um único operador agora pode operar uma frota de tratores autônomos da Deere [e também de outras multinacionais de máquinas agrícolas].

Os vegetais estão sendo cultivados em fazendas indoor, variando em tamanho, desde um contêiner de transporte até um enorme armazém, graças às fórmulas precisas de nutrientes, iluminação ajustável e microclimas.

Essas fazendas reduziram o uso de água em até 95%, muitas não utilizam agroquímicos e colhem com mais frequência. Algumas culturas estão obtendo de 10 a 20 vezes o rendimento por hectare na agricultura interna vertical, em comparação com as culturas de campo aberto.

Novos Alimentos, Novos Sabores

Equipes de cientistas e engenheiros em diversas áreas, incluindo física, biologia sintética, bioquímica, bioengenharia, ciências de alimentos e sensores estão trabalhando juntos para criar novos alimentos e projetar novos sabores.

Eles estão estudando as muitas dimensões da comida para otimizar a experiência de comer. Sabor, textura, mastigabilidade e aroma são essenciais para que a carne cultivada em laboratório e à base de plantas imitem a carne real [além da própria melhoria das carnes reais]; ou a cremosidade é uma obrigação para produtos lácteos à base de plantas, como sorvete.

“A ciência tem a capacidade de mudar radicalmente a forma como comemos”, diz Jonathan McIntyre, doutor e CEO da Motif FoodWorks. “No caso do plant-based, que é uma das chaves para esta equação, os alimentos nunca serão mais nutritivos ou sustentáveis, a menos que as pessoas e os comam. Estamos ampliando os limites do que é possível em alimentos, oferecendo inovações que beneficiarão as pessoas e o planeta.”

Com tudo isso em mente, a inteligência artificial está avaliando grandes quantidades de dados sobre preferências e gostos do consumidor para desenvolver novos sabores em colaboração com as ciências sensoriais.

Os designers estão criando sabores que misturam combinações de alimentos surpreendentes. Na verdade, a personalização dos alimentos está no horizonte, com produtos individualizados de alimentos e bebidas e planos de dieta baseados no DNA de uma pessoa, idade, condição de saúde e preferências gerais.

Embalagens Inovadoras e Sustentáveis

Os inovadores estão criando todos os tipos de novas embalagens de alimentos, como as compostáveis ​​feitas de cogumelos ou algas marinhas, embalagens plantáveis ​​que contêm sementes e até garrafas de papel ou latas auto-refrigerantes que liberam CO2 liquefeito.

A embalagem antimicrobiana evita o crescimento de micróbios nocivos, o que mantém os alimentos mais frescos, reduz a necessidade de conservantes e prolonga a vida útil. As embalagens inteligentes também podem detectar quando os alimentos não são mais seguros para o consumo, enquanto os pigmentos inteligentes mudam de cor para indicar frescor.

Combater o desperdício de alimentos

Armazenar adequadamente os alimentos pode ajudar os consumidores a determinar quando comê-los antes de estragar, permitindo que os alimentos mantenham seu bom sabor e valor nutricional.

Alguns refrigeradores da Electrolux, por exemplo, possuem tecnologia inteligente que remove o excesso de umidade e mantém o ar seco afastado; e um absorvedor de etileno reduz o gás emitido por frutas e vegetais que causam deterioração.

A Hazel Technologies, da área de biotecnologia para redução de resíduos na cadeia produtiva agrícola, desenvolveu um forro de embalagem que libera vapor antimicrobiano para retardar o crescimento de mofo nos produtos e um sachê com inibidores de etileno que retarda o envelhecimento e a deterioração dos produtos enviados e armazenados.

Outro exemplo é a NewGem Foods, que desenvolveu filmes comestíveis feitos de purês de frutas e vegetais não comercializáveis, servindo como alternativas de baixo carboidrato para wraps de pão e tortilha; um filme equivale a uma porção completa de frutas ou legumes.

Abordando a sustentabilidade

Levar comida à mesa também envolve água, energia e mão de obra. Com sua escala e alcance, as grandes empresas estão posicionadas para gerar economia de recursos e sustentabilidade em toda a sua cadeia de valor e na base de fornecedores.

Por exemplo, a PepsiCo está trabalhando para obter de forma sustentável a totalidade dos principais ingredientes que usa até 2030. Já em áreas de alto risco hídrico, pretende melhorar a eficiência do uso da água em 15% em sua cadeia de abastecimento agrícola e tornar-se água positiva líquida, portanto devolvendo à natureza mais água do que utiliza.

Até o mesmo ano, deve reduzir as emissões absolutas de gases de efeito estufa em operações diretas em 75% e em 40% em toda a sua cadeia de valor até 2030. E para 2025 planeja tornar o total de suas embalagens de produtos em recicláveis, compostáveis ​​ou biodegradáveis.

“Como uma empresa que faz negócios em mais de 200 países e territórios, e utiliza mais de 25 culturas provenientes de cerca de 2,8 milhões de hectares em 60 países diferentes, temos a oportunidade e a responsabilidade de usar nosso tamanho e escala para ajudar a construir um sistema alimentar mais sustentável”, diz René Lammers, vice-presidente executivo e diretor de ciências da PepsiCo. “Estamos nos esforçando para construir um sistema alimentar que preserve o planeta e impacte positivamente as pessoas e comunidades com as quais trabalhamos e servimos.”

Quando se olha para o cenário da ciência e tecnologia de alimentos, ele mostra um quadro otimista de que os inovadores desenvolverão ainda mais soluções em toda a cadeia de valor alimentar. Elas podem levar a humanidade da tragédia da escassez de alimentos e da ameaça da produção não sustentável à sustentabilidade, segurança e abundância de alimentos.

*Deborah Wince-Smith é colaboradora da Forbes EUA, presidente e CEO do conselho de Competitiveness, uma organização norte-americana de CEOs, reitores de universidades e diretores de laboratórios dos EUA.

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