A Pesquisa Anual de Construção de Plantas da Food Engineering perguntou às empresas de arquitetura e engenharia/construção (A&E/C) quais questões de segurança alimentar e/ou proteção alteraram o projeto das instalações nos últimos dois anos. Como pergunta subsequente, a FE também perguntou se há uma tendência de transferir o cultivo de certas culturas para o interior por um dos vários motivos, que podem incluir um controle mais cuidadoso do ambiente de cultivo e/ou questões de segurança alimentar. Este artigo trata especificamente dessas questões. Para obter mais informações sobre a pesquisa deste ano, 45^th Se você não conhece o artigo da Annual Plant Construction, não deixe de conferir a história na revista eletrônica de junho de 2022 e on-line. Dois outros artigos, também parte da Pesquisa Anual de Construção de Plantas, abordarão a automação e a localização das instalações.

FSMA: como fazer as coisas direito

“Com a FSMA ultrapassando a marca de dez anos, a segurança alimentar é incorporada por fabricantes e empresas de engenharia em operações e projetos sem pensar duas vezes ou se confundir”, diz David Ziskind, diretor de engenharia da Black & Veatch NextGen Ag.

De fato, de acordo com o “FDA-Track: PC and CGMP Measures”, no momento em que este artigo foi escrito, 93% das instalações inspecionadas tinham um plano de segurança de alimentos por escrito. Isso inclui empresas grandes e pequenas (veja o gráfico logo abaixo).

Este gráfico mostra em tempo real o número de instalações inspecionadas e o número de instalações que realmente apresentaram um plano de segurança de alimentos escrito e em funcionamento à FDA. Data do gráfico: 6 de maio de 2022. Fonte: FDA

“Desde que a Lei de Modernização da Segurança Alimentar (FSMA) foi sancionada em 2011, a segurança alimentar tem sido um dos casos de negócios predominantes para gastos de capital”, diz Alex Garland, gerente de projetos da Burns & McDonnell. “Agora, dez anos após a criação da FSMA, nossos clientes estão atualizados ou elaboraram uma abordagem em fases para alcançar a conformidade e estão atualmente nas fases finais de conclusão.”

“Em geral, nossos clientes estão a par da FSMA”, diz Tyler Cundiff, presidente do Grupo de Alimentos e Bebidas da Gray, Inc.. “No entanto, alguns não têm uma equipe técnica profunda que possa avaliar adequadamente as medidas necessárias a serem tomadas durante uma nova iniciativa de projeto. Às vezes, eles têm mais conhecimento da FSMA no que se refere às operações em andamento.”

As tecnologias têm ajudado na segurança dos alimentos. Por exemplo, tem havido um interesse crescente em tecnologias que permitem a amostragem contínua, em vez de esfregaços manuais programados para detecção de patógenos, acrescenta Ziskind. As tecnologias de rastreamento e rastreabilidade continuam a melhorar, o que se torna a próxima etapa da segurança de alimentos, permitindo a verificação de fornecedores e o rastreamento de ingredientes durante o processo de fabricação. “A transparência nesse processo é fundamental, e estamos observando o desenvolvimento e a integração de tecnologias de blockchain para obter mais validação e confiança no processo de rastreabilidade”, diz Ziskind. Os fabricantes agora podem identificar problemas com um ingrediente comprometido no produto acabado, de modo que, caso seja necessário um recall, o produto acabado afetado pode ser identificado com segurança e confiança, minimizando o impacto de um recall em larga escala.

Além da tecnologia, os processadores estão se adaptando e alguns estão tomando medidas de segurança ainda maiores, pesquisando os padrões da Global Food Safety Initiative (GFSI) e recebendo certificações como a SQF, acrescenta Cundiff. Muitos processadores de frutas e vegetais estão buscando a certificação de Boas Práticas Agrícolas (GAP). As auditorias de BPA usam as medidas de orientação da FDA para minimizar os riscos de segurança de alimentos microbianos para frutas e legumes frescos. A certificação GAP, assim como as certificações buscadas pelos processadores de alimentos, é de natureza voluntária e foi projetada para garantir que os riscos microbianos que possam ser introduzidos durante a produção, a embalagem, o manuseio e o armazenamento sejam minimizados. Além disso, os produtores estão descobrindo que seus clientes agora estão exigindo esses tipos de certificações para continuar a atender às preocupações dos consumidores e às iniciativas de transparência.

Parte da FSMA define as regras de higiene alimentar. Para manter a higiene, as instalações de fabricação de alimentos dependem de segregação física, higiene pessoal e procedimentos operacionais e ambientais, diz Jason Robertson, vice-presidente do CRB para alimentos e bebidas. As empresas estão demonstrando disposição para investir em uma série de procedimentos de higiene das instalações para garantir a segurança dos alimentos e a qualidade dos produtos, com foco nas BPF. Isso inclui a separação entre diferentes áreas de produção (por exemplo, entre o lado bruto e o lado de acabamento), salas de troca dedicadas e acesso controlado. Um exemplo de investimento é a adoção pelo setor de programas de calçados cativos. Esses programas têm custos operacionais e de construção mais altos, incluindo espaços separados para armazenamento e lavagem de botas e a despesa de estocar calçados para cada funcionário e visitante.

A regra de IA (Adulteração Intencional) da FSMA prepara o terreno para a segurança alimentar

A FSMA da FDA já está pronta e a regra de Adulteração Intencional foi finalizada em 2016, o que significa que os processadores “muito pequenos” (com uma média de menos de $10.000.000, ajustada pela inflação, por ano) tiveram cinco anos para preparar suas instalações para torná-las seguras. De acordo com Dan McCreary, sócio sênior da Dennis Group, as inspeções para a regra de IA ainda estão em andamento, e alguns processadores têm se esforçado para tornar suas fábricas seguras.

Porém, tornar as instalações seguras e protegidas contra forças externas - e até mesmo internas - não é um problema novo. Mark Redmond, presidente da Food Plant Engineering, afirma que a segurança nas instalações de alimentos tem sido uma preocupação dos proprietários há anos e continua sendo.

Muitas estratégias de atenuação podem ser gerenciadas por meio de programas operacionais, mas algumas empresas optaram por investir em câmeras de segurança (internas e externas) e no uso de áreas de acesso seguro para proteger partes de uma instalação em que identificaram uma vulnerabilidade significativa, acrescenta McCreary.

Ronald L. Rens, presidente da Gleeson Construction & Engineers, não perdeu as questões adicionais de segurança. Ele lista vários métodos importantes para aumentar a segurança física e, portanto, melhorar a segurança alimentar:

• Criar acesso e segurança mais controlados para as instalações de processamento
• Usar cartões de leitura/impressões digitais/reconhecimento facial
• Aumentar o número de auditorias de terceiros, sistemas de câmeras para monitorar uma instalação
• Projetar espaços de instalações para separação de alérgenos e salas limpas
• Criar entradas seguras para o local de trabalho

Rens sugere que a COVID-19 fez com que os processadores e os A&E/Cs se lembrassem de coisas novas que precisam ser feitas. Por exemplo:

• Encontre maneiras de manter a distância social ao entrar e sair da fábrica
• Use scanners de temperatura com espaço para aclimatação antes dos exames de temperatura
• Projetar e construir salas de descanso e vestiários maiores para dar espaço às pessoas

“Com o atual clima político, social e econômico, muitos de nossos clientes continuam a tomar medidas em relação ao projeto das instalações para melhorar a segurança e a proteção dos alimentos acima e além dos requisitos da FSMA”, diz Eric Hungerford, engenheiro químico associado do Grupo de Alimentos e Produtos de Consumo da Burns & McDonnel. Além disso, a segurança das instalações e a segurança cibernética são uma área de foco primordial dentro das organizações dos proprietários, muitas vezes com equipes de força-tarefa dedicadas. Por fim, há uma ênfase cada vez maior nas medidas de projeto das instalações, como acesso por cartão-chave para controlar o acesso a áreas específicas de uma instalação, pontos de verificação de segurança, entradas e saídas controladas (agora com monitoramento de temperatura para proteção contra a COVID-19), sistemas de câmeras e sistemas automatizados de rastreamento de contatos para proteger tanto os alimentos quanto os funcionários, diz Hungerford.

Os espaços de cultivo em ambientes internos resolvem alguns problemas, mas podem criar outros

A Kalera abriu uma nova fazenda vertical hidropônica em Aurora, Colorado, perto de Denver. A instalação de 90.000 pés quadrados cultivará alface e microverduras sem pesticidas e não transgênicas para distribuição na área. A empresa também tem fazendas em Orlando, Flórida, Houston e Atlanta. Foto cedida pela Kalera

 Embora a FE não tenha rastreado oficialmente o número de espaços de cultivo interno - também conhecidos como agricultura hidropônica, aquapônica e de ambiente controlado (CEA) - essas instalações estão se tornando mais populares por vários motivos, e podem ocupar espaços novos ou instalações antigas convertidas.

A agricultura de ambiente controlado e a oportunidade de fazer isso em uma base local ou mesmo hiperlocal se beneficiaram dos impactos da pandemia, diz Ziskind, da Black & Veatch. Os consumidores estão começando a exigir documentação sobre a pegada de sustentabilidade de um processador, e a agricultura em ambiente controlado pode ser um método para reduzir o impacto. As instalações hidropônicas podem reduzir o risco de contaminação e patógenos nas plantas. Um grande impacto da agricultura de ambiente controlado é a capacidade de medir e controlar variáveis muito específicas, incluindo luz e nutrientes. Isso proporciona uma maneira de otimizar o crescimento das plantas e os rendimentos subsequentes, diz Ziskind.

O surgimento do setor de agricultura de ambiente controlado continua a se expandir rapidamente nos EUA, pois os produtos estão sendo cultivados em ambientes fechados com mais eficiência, afirma Rick Elyar, diretor de desenvolvimento de negócios da The Haskell Company. Quando o frescor e o prazo de validade são fatores importantes, as empresas de agricultura interna localizam estrategicamente suas fazendas mais perto de grandes áreas urbanas, onde a demanda do consumidor é mais significativa e os campos agrícolas localizados são menos abundantes, reduzindo substancialmente o tempo de comercialização. As frutas e os legumes cultivados em ambientes fechados por meio da CEA oferecem aos consumidores produtos mais saudáveis e seguros para os alimentos, diz Elyar.

A agricultura controlada em ambientes fechados permite um melhor controle do ambiente (temperaturas, umidade e fluxos de ar), garantindo condições ideais de cultivo e, ao mesmo tempo, mitigando os riscos de contaminação microbiana pelo uso da água, subprodutos animais, herbicidas e pesticidas, todos elementos que não afetam as instalações de agricultura controlada em ambientes fechados, acrescenta Elyar. Essas operações também estão reduzindo os custos operacionais por poderem reutilizar quase 95% de sua água.

Vantagens e desvantagens dos CEAs

Esta “parede de cultivo” produz produtos folhosos em uma das novas instalações da Plenty Farms, uma fazenda vertical interna e fornecedora do Walmart. Foto cedida pelo Walmart/Plenty Farms

“Temos visto mais trabalho na área de aquaponia e hidroponia”, diz Chris Jarc, P.E., vice-presidente e gerente de gerenciamento de projetos da Hixson Architecture & Engineering. É uma tendência crescente que faz sentido: há um aumento na demanda por verduras, a produção pode ser facilmente multiplicada em um espaço menor do que ao ar livre e os alimentos são cultivados em um espaço controlado, onde são protegidos contra contaminação melhor do que em um ambiente externo. “Lembre-se, porém, de que isso não significa que a aquaponia e a hidroponia não terão problemas”, acrescenta Jarc. “Se as instalações não forem projetadas e operadas de maneira segura para os alimentos, ainda assim ocorrerão problemas.”

A Faithful+Gould tem experimentado um aumento na demanda de projetos de instalações hidropônicas internas, diz Greg Franzen, diretor de programa, agroalimentar, Atkins North America dba Faithful+Gould, Inc. Os benefícios são o crescimento das plantas em um ambiente controlado, muitos ciclos de colheita anuais e o frescor dos produtos cultivados localmente durante todo o ano. Franzen observa que os problemas de projeto parecem ser o gerenciamento da umidade e o custo-benefício/disponibilidade da iluminação de cultivo. No entanto, as instalações de cultivo interno parecem ser vistas como sustentáveis.

A CMC Design-Build tem trabalhado extensivamente no segmento de agricultura interna nos últimos anos, diz Nate Larose, diretor de desenvolvimento de projetos. As fazendas internas têm muitas vantagens em relação à agricultura tradicional, mas exigem quantidades significativas de energia para criar um ambiente adequado para o cultivo de plantas. Em particular, o projeto do sistema HVAC é fundamental para garantir que as condições ideais de temperatura e umidade sejam atendidas em todo o espaço de cultivo. A instalação, a operação e a manutenção desses sistemas podem ser extremamente caras se não forem projetadas adequadamente.

“Vejo um aumento no interesse por instalações de cultivo em ambientes fechados”, diz Mark Galbraith, coproprietário da Galbraith Pre-Design Inc. “Se o projeto for adequado e com atenção aos detalhes da construção, elas serão muito eficientes. ”Com um projeto adequado e atenção aos detalhes da construção, elas são muito eficientes. E, com a inovação e os avanços nos painéis metálicos isolados (IMPs), juntamente com uma estrutura de construção pré-projetada, elas são estruturalmente muito econômicas de construir. Eles consomem muita energia, portanto, é importante considerar a disponibilidade de serviços públicos durante a seleção do local."

Por fim, os processadores precisam verificar minuciosamente os possíveis locais, e certas propriedades podem ter incentivos de serviços públicos. Muitas vezes, os produtores em potencial podem encontrar prédios especiais ou instalações de distribuição vazias e transformá-los em instalações de crescimento, onde já há energia adequada, diz Jeff Jendryk, vice-presidente de desenvolvimento de negócios da Spec Engineering, A Gray Company. As instalações de crescimento podem aumentar o uso de energia à noite, o que geralmente é incentivado pelas empresas de energia. Não ter que depender do clima, incluindo problemas da natureza, como inundações e congelamento, permite que o mercado seja sustentável. O mercado de cannabis realmente se beneficiou desse modelo de negócios.

Uma palavra de agradecimento

A FE gostaria de agradecer às empresas de A&E/C que ajudaram na preparação deste artigo:

Atkins North America (dba 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 e The Haskell Company.