La encuesta anual sobre construcción de plantas de Food Engineering preguntó a las empresas de arquitectura e ingeniería/construcción (A&E/C) qué cuestiones relacionadas con la seguridad alimentaria y/o la protección han modificado el diseño de las instalaciones en el último año o dos. Como pregunta complementaria, FE también preguntó si existe una tendencia a trasladar el cultivo de ciertos productos al interior por diversas razones, entre las que podrían figurar un control más riguroso del entorno de cultivo y/o cuestiones de seguridad alimentaria y protección. Este artículo aborda específicamente estos temas. Para obtener más información sobre la 45.ª edición de este año^th Si te interesa el artículo sobre la encuesta anual de construcción de plantas, no te pierdas el reportaje en la revista electrónica de junio de 2022 y en línea. Otros dos artículos, que también forman parte de la encuesta anual de construcción de plantas, tratarán sobre la automatización y la ubicación de las instalaciones.

FSMA: Hacerlo bien

“Ahora que la FSMA cumple diez años, tanto los fabricantes como las empresas de ingeniería incorporan la seguridad alimentaria en sus operaciones y diseños sin dudarlo ni un segundo y sin confusiones”, afirma David Ziskind, director de ingeniería de Black & Veatch NextGen Ag.

De hecho, según el informe “FDA-Track: PC and CGMP Measures” de la FDA, en el momento de redactar este artículo, el 93% de los establecimientos inspeccionados cuenta con un plan de seguridad alimentaria por escrito. Esto incluye tanto a las grandes como a las pequeñas empresas (véase el gráfico que aparece a continuación).

Este gráfico muestra en tiempo real el número de instalaciones inspeccionadas y cuántas de ellas han presentado efectivamente a la FDA un plan de seguridad alimentaria por escrito y en vigor. Fecha del gráfico: 6 de mayo de 2022. Fuente: FDA

“Desde que se promulgó la Ley de Modernización de la Seguridad Alimentaria (FSMA) en 2011, la seguridad alimentaria ha sido uno de los principales motivos de inversión de capital”, afirma Alex Garland, gerente de proyectos de Burns & McDonnell. “Ahora, diez años después de la creación de la FSMA, nuestros clientes ya se han puesto al día o han elaborado un plan por etapas para cumplir con la normativa y se encuentran actualmente en las fases finales de su implementación”.”

“En general, nuestros clientes están al tanto de la FSMA”, afirma Tyler Cundiff, presidente del Grupo de Alimentos y Bebidas de Gray, Inc. “Sin embargo, algunos no cuentan con un equipo técnico especializado capaz de evaluar adecuadamente las medidas necesarias que deben adoptarse al iniciar un nuevo proyecto. A veces conocen mejor la FSMA en lo que se refiere a las operaciones en curso”.”

Las tecnologías han contribuido a la seguridad alimentaria. Por ejemplo, ha aumentado el interés por las tecnologías que permiten un muestreo continuo, en lugar de los hisopados manuales programados para detectar patógenos, añade Ziskind. Las tecnologías de seguimiento y trazabilidad siguen mejorando, lo que se convierte en el siguiente paso en materia de seguridad alimentaria, ya que permiten verificar a los proveedores y rastrear los ingredientes a lo largo del proceso de fabricación. “La transparencia en este proceso es fundamental, y estamos viendo cómo el desarrollo y la integración de las tecnologías de cadena de bloques están ganando mayor validación y confianza en el proceso de trazabilidad”, afirma Ziskind. Los fabricantes ahora pueden identificar con precisión los problemas relacionados con un ingrediente contaminado en el producto terminado, de modo que, en caso de que sea necesaria una retirada del mercado, el producto terminado afectado pueda identificarse de manera segura y confiable, al tiempo que se minimiza el impacto de una retirada a gran escala.

Más allá de la tecnología, los procesadores se están adaptando y algunos están adoptando medidas de seguridad aún más estrictas, informándose sobre las normas de la Iniciativa Global de Seguridad Alimentaria (GFSI) y obteniendo certificaciones como la SQF, añade Cundiff. Muchos procesadores de frutas y verduras están buscando la certificación de Buenas Prácticas Agrícolas (BPA). Las auditorías de BPA utilizan las directrices de la FDA para minimizar los riesgos microbianos para la seguridad alimentaria en frutas y verduras frescas. La certificación GAP, al igual que las certificaciones que buscan los procesadores de alimentos, es de carácter voluntario y está diseñada para garantizar que se minimicen los riesgos microbianos que puedan introducirse durante la producción, el envasado, la manipulación y el almacenamiento. Además, los productores están descubriendo que sus clientes ahora exigen este tipo de certificaciones para seguir respondiendo a las preocupaciones de los consumidores y a las iniciativas de transparencia.

Una parte de la FSMA detalla las normas de higiene alimentaria. Para mantener la higiene, las instalaciones de fabricación de alimentos se basan en la segregación física, la higiene del personal y los procedimientos operativos y ambientales, afirma Jason Robertson, vicepresidente de CRB para el sector de alimentos y bebidas. Las empresas están mostrando su disposición a invertir en una serie de procedimientos de higiene en las instalaciones para garantizar la seguridad alimentaria y la calidad del producto, con especial énfasis en las buenas prácticas de fabricación (GMP). Esto incluye la separación entre diferentes áreas de producción (por ejemplo, entre la zona de materias primas y la de acabado), salas de intercambio específicas y acceso controlado. Un ejemplo de inversión es la adopción por parte de la industria de programas de calzado cautivo. Estos conllevan mayores costos operativos y de construcción, incluyendo espacios separados para el almacenamiento y el lavado de botas, así como el gasto de abastecer de calzado a cada empleado y visitante.

La norma sobre adulteración intencional (IA) de la FSMA sienta las bases para la seguridad alimentaria

La Ley de Seguridad Alimentaria y Modernización (FSMA) de la FDA ya es un hecho, y la norma sobre adulteración intencional se aprobó definitivamente en 2016, lo que significa que los procesadores “muy pequeños” (con un promedio inferior a 10 000 000 de dólares al año, ajustado a la inflación) tuvieron cinco años para preparar sus instalaciones y garantizar su seguridad. Según Dan McCreary, socio principal de Dennis Group, las inspecciones para la norma de adulteración intencional aún están en curso, y algunos procesadores han tenido dificultades para garantizar la seguridad de sus plantas.

Sin embargo, garantizar la seguridad de las instalaciones frente a amenazas externas —e incluso internas— no es un problema nuevo. Mark Redmond, presidente de Food Plant Engineering, sostiene que la seguridad en las instalaciones alimentarias ha sido una preocupación para los propietarios durante años, y sigue siéndolo.

Muchas estrategias de mitigación pueden gestionarse a través de programas operativos, pero algunas empresas han optado por invertir en cámaras de seguridad (internas y externas) y en el uso de zonas de acceso restringido para proteger aquellas partes de las instalaciones en las que han identificado una vulnerabilidad significativa, añade McCreary.

Ronald L. Rens, presidente de Gleeson Construction & Engineers, es muy consciente de los problemas de seguridad adicionales. Enumera varios métodos clave para aumentar la seguridad física y, por lo tanto, mejorar la seguridad alimentaria:

• Mejorar el control de acceso y la seguridad en las instalaciones de procesamiento
• Utilizar tarjetas de escaneo, huellas dactilares o reconocimiento facial
• Aumentar el número de auditorías externas y de sistemas de cámaras para vigilar las instalaciones
• Diseñar espacios en las instalaciones para la separación de alérgenos y salas blancas
• Cree accesos seguros a la obra

Rens sugiere que la COVID-19 ha servido para recordar a los procesadores y a las empresas de análisis y control (A&E/C) nuevas tareas que deben llevarse a cabo. Por ejemplo:

• Busque formas de mantener la distancia social al entrar y salir de la planta
• Utilice termómetros infrarrojos y deje tiempo para que las personas se aclimaten antes de realizar los controles de temperatura
• Diseña y construye salas de descanso y vestuarios más amplios para que la gente disponga de espacio

“Dado el clima político, social y económico actual, muchos de nuestros clientes siguen adoptando medidas en el diseño de sus instalaciones para mejorar la seguridad y la inocuidad alimentaria más allá de los requisitos de la FSMA”, afirma Eric Hungerford, ingeniero químico asociado del Grupo de Alimentos y Productos de Consumo de Burns & McDonnel. Además, la seguridad física y la ciberseguridad de las instalaciones constituyen un área prioritaria dentro de las organizaciones de los propietarios, que a menudo cuentan con equipos de trabajo específicos dedicados a ello. Por último, se está poniendo cada vez más énfasis en las medidas de diseño de las instalaciones, como el acceso mediante tarjetas de identificación para controlar el acceso a áreas específicas de una instalación, los puntos de control de seguridad, las entradas y salidas controladas (ahora con monitoreo de temperatura para protegerse del COVID-19), los sistemas de cámaras y los sistemas automatizados de rastreo de contactos para proteger tanto a los alimentos como al personal, dice Hungerford.

Los espacios de cultivo en interiores resuelven algunos problemas, pero pueden generar otros

Kalera ha inaugurado una nueva granja hidropónica vertical en Aurora, Colorado, cerca de Denver. En estas instalaciones, de 8361 m², se cultivarán lechugas y microverduras libres de pesticidas y sin OGM para su distribución en la zona. La empresa también cuenta con granjas en Orlando (Florida), Houston y Atlanta. Foto cortesía de Kalera

 Aunque FE no ha recopilado datos oficiales sobre el número de espacios de cultivo en interiores —también conocidos como hidropónicos, acuapónicos o de agricultura en ambiente controlado (CEA)—, estas instalaciones están ganando popularidad por varias razones y pueden ubicarse en espacios totalmente nuevos o en instalaciones antiguas reconvertidas.

La agricultura en entornos controlados y la oportunidad de llevarla a cabo a escala local o incluso hiperlocal se han visto favorecidas por los efectos de la pandemia, afirma Ziskind, de Black & Veatch. Los consumidores están empezando a exigir documentación sobre la huella de sostenibilidad de los procesadores, y la agricultura en entornos controlados puede ser un método para reducir el impacto. Las instalaciones hidropónicas pueden reducir el riesgo de contaminación y la presencia de patógenos en las plantas. Una de las principales ventajas de la agricultura en ambiente controlado es la capacidad de medir y controlar variables muy específicas, como la luz y los nutrientes. Esto ofrece una forma de optimizar el crecimiento de las plantas y los rendimientos posteriores, afirma Ziskind.

El sector de la agricultura en entornos controlados sigue creciendo rápidamente en todo Estados Unidos, ya que los productos agrícolas se cultivan en interiores de forma más eficiente, afirma Rick Elyar, director de desarrollo comercial de The Haskell Company. Dado que la frescura y la vida útil son factores clave, las empresas de agricultura interior ubican estratégicamente sus explotaciones cerca de grandes áreas urbanas, donde la demanda de los consumidores es mayor y los campos agrícolas locales son menos abundantes, lo que reduce considerablemente el tiempo de comercialización. Las frutas y verduras cultivadas en interiores mediante CEA ofrecen a los consumidores productos más saludables y seguros para el consumo, afirma Elyar.

La agricultura controlada en interiores permite un mejor control del entorno (temperaturas, humedad y corrientes de aire), lo que garantiza unas condiciones de cultivo óptimas y permite mitigar los riesgos de contaminación microbiana derivada del uso del agua, los subproductos animales, los herbicidas y los pesticidas, elementos que no afectan a las instalaciones de agricultura controlada en interiores, añade Elyar. Estas operaciones también están reduciendo los costos operativos al poder reutilizar casi el 95 % del agua que consumen.

Ventajas y desventajas de los CEA

Esta “pared de cultivo” produce hortalizas de hoja en una de las nuevas instalaciones de Plenty Farms, una granja vertical interior que abastece a Walmart. Foto cortesía de Walmart/Plenty Farms

“Hemos observado un aumento de la actividad en el ámbito de la acuaponía y la hidroponía”, afirma Chris Jarc, ingeniero profesional, vicepresidente y director de gestión de proyectos de Hixson Architecture & Engineering. Se trata de una tendencia en auge que tiene mucho sentido: existe una mayor demanda de verduras, la producción se puede multiplicar fácilmente en un espacio más reducido que al aire libre, y los alimentos se cultivan en un entorno controlado donde están mejor protegidos contra la contaminación que en un entorno exterior. “Sin embargo, recuerden que esto no significa que la acuaponía y la hidroponía no vayan a tener problemas”, añade Jarc. “Si las instalaciones no se diseñan y operan de manera que garanticen la seguridad alimentaria, seguirán surgiendo problemas”.”

Faithful+Gould ha experimentado un aumento en la demanda de proyectos de instalaciones hidropónicas de interior, afirma Greg Franzen, director del programa agroalimentario de Atkins North America, que opera bajo el nombre comercial Faithful+Gould, Inc. Las ventajas son el cultivo de plantas en un entorno controlado, múltiples ciclos de cosecha anuales y la frescura de los productos cultivados localmente durante todo el año. Franzen señala que los retos de diseño parecen ser el control de la humedad y la rentabilidad y disponibilidad de la iluminación para el cultivo. Sin embargo, las instalaciones de cultivo en interiores parecen percibirse como sostenibles.

«CMC Design-Build ha trabajado intensamente en el sector de la agricultura de interior durante los últimos años», afirma Nate Larose, director de desarrollo de proyectos. Las granjas de interior tienen muchas ventajas sobre la agricultura tradicional, pero requieren cantidades significativas de energía para crear un entorno adecuado para el cultivo de plantas. En particular, el diseño del sistema de climatización es fundamental para garantizar que se cumplan las condiciones óptimas de temperatura y humedad en todo el espacio de cultivo. Estos sistemas pueden resultar extremadamente costosos de instalar, operar y mantener si no se diseñan adecuadamente.

“Observo un aumento del interés por las instalaciones de cultivo en interiores”, afirma Mark Galbraith, copropietario de Galbraith Pre-Design Inc. “Si se cuenta con un diseño adecuado y se presta atención a los detalles de la construcción, son muy eficientes. Y gracias a la innovación y los avances en los paneles metálicos aislantes (IMP), junto con una estructura de construcción prefabricada, su construcción es muy económica desde el punto de vista estructural. Sin embargo, consumen mucha energía, por lo que es importante considerar la disponibilidad de servicios públicos al seleccionar el emplazamiento”.”

Por último, los procesadores deben analizar a fondo las posibles ubicaciones, ya que algunas propiedades pueden ofrecer incentivos en materia de servicios públicos. A menudo, los posibles cultivadores pueden encontrar edificios prefabricados o instalaciones de distribución vacías y convertirlas en instalaciones de cultivo, donde ya existe el suministro eléctrico adecuado, dice Jeff Jendryk, vicepresidente de desarrollo comercial de Spec Engineering, una empresa de Gray. Las instalaciones de cultivo pueden aumentar su consumo de energía durante la noche, por lo que a menudo las compañías eléctricas ofrecen incentivos. No tener que depender del clima, incluyendo problemas naturales como inundaciones y heladas, permite que el mercado sea sostenible. El mercado del cannabis se ha beneficiado mucho de este modelo de negocio.

Unas palabras de agradecimiento

FE desea expresar su agradecimiento a las empresas de arquitectura y ingeniería que han colaborado en la elaboración de este artículo:

Atkins North America (que opera bajo el nombre comercial Faithful+Gould, Inc.), Black & Veatch NextGen Ag, Burns & McDonnell, CMC Design-Build, CRB, Dennis Group, Food Plant Engineering, Galbraith Pre-Design, Gleeson Constructors & Engineers, Gray, Hixson Architecture & Engineering, Spec Engineering—A Gray Company y The Haskell Company.