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La investigación proporciona un modelo para la producción de leche sostenible y rentable

La investigación proporciona un modelo para la producción de leche sostenible y rentable
Crédito: Shutterstock

Se arroja demasiada leche, algo que era un problema mucho antes de estos tiempos de pandemia de inseguridad alimentaria mundial. 


por Chuck Finder, Universidad de Washington en St. Louis


Se estimó que uno de cada tres galones de leche se desperdicia en Estados Unidos, según datos del Departamento de Agricultura de EE. UU. De la década anterior. Un grupo de científicos, incluido uno ahora en la Universidad de Washington en St. Louis, utilizó modelos matemáticos para integrar conocimientos de múltiples disciplinas (producción y procesamiento de leche, microbiología y cadena de suministro) con el fin de atacar un problema de siglos de antigüedad: la leche en mal estado.

Su investigación, en particular, encontró dos estrategias principales que podrían usarse al comienzo de la cadena de suministro de leche , en la granja y en la planta de procesamiento, para evitar que las bacterias psicrotorescentes (que crecen en frío) que forman esporas contaminen y se echen a perder prematuramente. Leche:

  1. Pagos de primas como bonificaciones (o multas) basadas en recuentos más bajos (o más altos) de bacterias dañinas en la leche cruda;
  2. Invertir en tecnologías de reducción de esporas a nivel de procesamiento.

Su estudio, que concluye que la implementación de ambas estrategias podría mejorar la vida útil de la leche entre medio día y 13 días, se publicó el 8 de julio en una de las revistas de Frontiers, Frontiers in Sustainable Food Systems.

«En general, diría que este no es un problema de una sola receta para todos», dijo Forough Enayaty Ahangar, un conferencista recién llegado en optimización de la cadena de suministro en la Olin Business School. «Los resultados de nuestros modelos de optimización demuestran que la combinación óptima de intervenciones depende en gran medida de las características de cada procesador de lácteos individual. Estas características incluyen el volumen de leche procesada y la calidad de la leche cruda suministrada. Por lo tanto, nuestros modelos de optimización proporcionan herramientas de decisión novedosas de qué procesadores individuales pueden beneficiarse y determinar la mejor estrategia para sus instalaciones «.

En la intersección de la ciencia de los alimentos, la población y la medicina veterinaria, y la cadena de suministro se encuentran las botellas de leche, lo que crea un problema mundial cuanto más tiempo permanecen sentadas. Así que Enayaty Ahangar se asoció con investigadores de su institución anterior —Sarah Murphy, Nicole Martin, Martin Wiedmann y la autora principal Renata Ivanek de la Universidad de Cornell— para probar las estrategias mediante modelos.

Este estudio se centró en el problema del deterioro prematuro de la leche causado por bacterias — Bacillus sp. y Paenibacillus sp. — que ingresan a la leche cruda en las granjas y cuyas resistentes esporas pueden sobrevivir a la pasteurización. (Existe una pasteurización alternativa, pero cuesta más y los consumidores se quejan del sabor de la leche después de someterse a las temperaturas más altas utilizadas).

Comparando sus hallazgos con los datos del Departamento de Agricultura de 24 estados y basándose en una vaca que producía 64 libras o 15 medio galones de leche por día, el equipo ejecutó 24 estudios de caso, o generó instancias, como los llamaron, analizando el tamaño del procesador, el número de productores de leche en la cadena de suministro y el horizonte de planificación, es decir, cinco y diez años en el futuro.

Pagos de primas o intervenciones a nivel de producción: se debe alentar a los agricultores a implementar soluciones y mejorar los procesos desde el principio, comenzando con la leche de las ubres de la vaca, si son recompensados ​​por una leche constante de alta calidad en términos de deterioro por formación de esporas. contaminación bacteriana y penalizada por leche de baja calidad.

Ya existen contratos similares a esta directriz de bonificación / penalización en productos pecuarios estadounidenses como huevos y pollo, señalaron los autores. En este artículo, los investigadores proponen un nuevo sistema flexible de bonificación / penalización basado únicamente en los recuentos iniciales de esporas de la leche cruda en la producción.

Inversión en reducción de esporas o intervenciones a nivel de procesamiento: las empresas procesadoras de leche saben que tecnologías como la microfiltración y la bactofugación son costosas de adquirir, instalar y operar. Pero esta investigación ilustró cómo el uso de ambos enfoques, incluido un tercer método de doble bactofugación, eran las formas más efectivas a largo plazo de eliminar las bacterias formadoras de esporas de la leche.

Sus modelos predijeron, mediante el uso de tales intervenciones e inversiones a nivel de procesamiento, que la vida útil de la leche aumentaría en todos los ámbitos. Esa vida útil mejorada, definida como el primer día en que el 5% de los envases de leche tienen un recuento bacteriano específico, varió de 20 a 26 días (para plantas de procesamiento pequeñas) a 28 a 31 días (mediano) a un promedio de 34 días (grandes ).

«Hay una atención creciente en la industria láctea sobre la importancia de usar leche cruda con bajo conteo de esporas para producir productos lácteos de alta calidad, pero no existe un plan para los tomadores de decisiones de la industria sobre cómo lograr esto», dijo Murphy. «Es importante destacar que nuestro estudio contribuye a la conversación sobre cómo la industria puede invertir en tecnologías y productores de leche y proporciona herramientas que pueden tener el potencial de apoyar a los tomadores de decisiones de la industria.

«Nuestro enfoque se centró principalmente en cómo el proceso puede asignar mejor su presupuesto para lograr una vida útil más larga para su leche procesada», dijo Enayaty Ahangar.

En resumen, la investigación mostró que los procesadores medianos y grandes podrían implementar intervenciones y mejorar la vida útil de su leche hasta 13 y 12 días, respectivamente.

«Trabajar con la Escuela de Veterinaria de Cornell, una de las mejores de Estados Unidos, fue una experiencia increíble para mí», dijo Enayaty Ahangar, entrenada como ingeniera industrial y especialista en optimización. «Trabajé con epidemiólogos, microbiólogos, científicos de alimentos, gente de escuelas de negocios … Y debido a que nuestros nuevos modelos de optimización integran métodos y conocimientos de múltiples disciplinas, creo que nuestro artículo tiene el potencial de ser un buen punto de partida para muchas otras investigaciones. proyectos en las industrias alimentarias «.

«El objetivo final de nuestra investigación es apoyar el desarrollo de una cadena de suministro de producción de leche sostenible , donde el desperdicio de leche se reduce de una manera que sea rentable para todos los actores en el continuo de la producción y el consumo de alimentos, y sea socialmente aceptable y ambientalmente sonido «, dijo Ivanek. «Las herramientas de apoyo a la toma de decisiones, como los modelos matemáticos del deterioro de la leche, desarrollados a través del esfuerzo de investigación multidisciplinario en este estudio, son una parte integral de ese viaje».

Wiedmann agregó: «Este proyecto continúa el desarrollo de herramientas digitales para las cadenas de suministro de productos lácteos y otros alimentos, que desempeñarán un papel importante como herramientas de apoyo a las decisiones para las industrias a medida que continúan mejorando la productividad y la sostenibilidad de los alimentos nutritivos».



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