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The Contribution of Technology to Waste Reduction and the Enhancement of Sustainability in Food Supply Chains

Florença, M.; Zambujal-Oliveira, J.

Abstract

This study examines the contribution of digital technologies to waste reduction and the enhancement of sustainability in food supply chains. It combines a literature review, expert interviews, and the application of the Analytic Hierarchy Process (AHP) to prioritize criteria and alternatives. The results may indicate that solutions such as the Internet of Things (IoT), artificial intelligence, blockchain, and digital platforms promote efficiency and the valorization of waste, aligning with the objectives of the Sustainable Development Goals (SDGs). However, barriers remain, including high costs, cultural resistance, and inequality in technology adoption. The study demonstrates that digital transformation, supported by cooperation and innovation strategies, is essential for building intelligent, circular, and sustainable food supply chains capable of addressing global challenges such as population growth and climate change.

Full text

5 5 5 5 Cidades Inteligentes e Indústria 5.0 Colaboração humano-máquina para eficiência sustentável; Dados em tempo real para otimização de recursos e redução de resíduos; [2] Desperdício Perda de alimentos durante o processo de produção, transporte, armazenamento e consumo; [3] Subproduto Alimentar Evitável: partes comestíveis descartadas (legumes, carne, peixes); Inevitável: que não é comestível, exemplo: cascas de babata, ossos; [4] Blockchain Aumenta a transparência, segurança e colaboração ao longo da cadeia de abastecimento; [5] Economia Circular Incentiva inovação nos processos logísticos; Design de embalagens para minimizar resíduos; [6] Promove gestão mais eficiente de recursos; Teoria Institucional Pressões externas no comportamento organizacional. Regulamentos, normas sociais; [7] Vantagem Competitiva (Porter) Inovação tecnológica como fator diferenciador; [8] Introdução Conceitos 5 Metodologia Revisão de literatura: mapear conceitos, métricas de desperdício, tecnologias relevantes (IoT, IA, plataformas digitais e blockchain). Estudo qualitativo: entrevistas semiestruturadas com especialistas (gestores, operadores e reguladores) e identificação de critérios/alternativas para AHP. AHP: formalizar hierarquia (objetivo → critérios → alternativas), recolher classificações de peritos, calcular pesos, verificar consistência e realizar análise de sensibilidade. O Contributo da Tecnologia para a Redução do Desperdício e o Reforço da Sustentabilidade nas Cadeias de Abastecimento Alimentar 5 5 Tecnologias para a Sustentabilidade na Cadeia Alimentar Cadeias Alimentares Inteligentes Tecnologias aplicadas Redução do desperdício Sustentabilidade 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 2020 2021 2022 2023 Distribuição alimentar por Elos de Cadeia de abastecimento alimentar Fonte: Instituto Nacional de Estatística Portugal, dados consultados em 03 de outubro de 2025 [9] 5 Barreiras associadas à tecnologia nas cadeias de abastecimento Soluções/ Implicações Barreiras principaisAutores/Ano Investir em rastreabilidade sustentável Investimento insuficiente; Complexidade da cadeia;Sarkar et al. (2025) Estratégias personalizadas de digitalização Adoção desigual de tecnologias digitais Tortorella et al. (2025) Plataformas digitais que sejam eficientes Falta de cooperação e confiança Mendoza et al. (2025) Formação digital e suporte infraestrutura Baixa alfabetização digital; Resistência Untal et al. (2025) Estratégias para alfabetização móvel Perfis digitais desiguais em cadeias familiares Fernando et al. (2025) Fonte: elaborada pela autora, consultado em 01 de outubro de 2025 [10] 5 Dar Nova Vida aos Produtos na Cadeia Alimentar Crescimento populacional + alterações climáticas = pressão sobre recursos. 1/3 da produção alimentar mundial é desperdiçada. [1] ODS 12 → reduzir perdas e desperdício alimentar. A transformação digital pode apoiar soluções sustentáveis Inovação Digital Inteligência Artificial, Computação em Nuvem Previsão da procura Eficiência, menos desperdício Transparência e Monitorização Internet das Coisas (IoT), Blockchain Monitorização em tempo real Controlo energético, conformidade Sustentabilidade e Reutilização Upcycling, Biotecnologia Valorização de resíduos Economia circular Aplicação: Fibras, antioxidantes em barras energéticas Saúde: Redução de açúcar no sangue Casca de Banana Aplicação: Extração; Saúde: Inibição de células de cancro no fígado Casca de Maça Aplicação: Revestimento em barras; Saúde: Colesterol e gastrointestinal Farelo de Cevada Aplicação: desenvolvimento de alimentos funcionais Saúde: Contribuição para o cálcio Casca de Ovo Aplicação: Extensão da vida útil do queijo; ph mais estável Casca de pepino Aplicação: Implementação em embalagens comestíveis Preservar alimentos Alga 5 Discussão Desafios Recursos variam de acordo com o clima, variedade e maturação, existindo riscos de contaminaçã o e regulamentaç ão rigor Soluções Processos como extração, fermentação e integração de etapas permitem aproveitar os resíduos de forma segura e eficiente Gestão Investir em inovações e tecnologias para aproveitar subprodutos Gerar valor , reduzir custos e melhorar a imagem sustentável das empresas Implicações para a área da Gestão 5 Referências [1] ONU. Relatório do Índice de Desperdício de Alimentos 2024. 2024. Disponível online: https://www.unep.org/resources/publication/food-wasteindex-report-2024 (acessado em 29 de setembro de 2025). [2] Fatorachian, H. A importância da Indústria 5.0 na globalização da gestão da cadeia de suprimentos. Eur. Econ. Lett. 2023, 13, 872–885. [3] Oliveira, T.; Carolis, C.D. Produtos de Base Biológica de Resíduos do Setor Alimentar: Bioplásticos, Biocompósitos e Biocascata; Springer: Cham, Suíça, 2021; ISBN 978-3-030-63435-3. [4] Rahbari, M., Khamseh, A. A., & Mohammadi, M. (2023). A novel multiobjective robust fuzzy stochastic programming model for sustainable agri-food supply chain: Case study from an emerging economy. Environmental Science and Pollution Research, 30(25), 67398–67442. [5] Vern, P., Panghal, A., Mor, R.S., Kumar, V. e Sarwar, D. (2025), "Desbloqueando o potencial: alavancando a tecnologia blockchain para o desempenho e a sustentabilidade da cadeia de suprimentos agroalimentar", International Journal of Logistics Management, Vol. 36 No. 2, pp. 474-500, doi: https://doi.org/10.1108/IJLM-09-2023-0364. [6] Zambujal‐Oliveira, J., & Fernandes, C. (2024). The contribution of sustainable packaging to the circular food supply chain. Packaging Technology and Science, 37(5), 443-456. [7] Arranz, C. F. A., & Arroyabe, M. F. (2023). Institutional theory and circular economy business models: The case of the European Union and the role of consumption policies. Journal of Environmental Management, 340, 117906. [8] Karmakar, R.; Oliveira, S.; Oliveira, D.; Singh, N.; Tripathi, V.; Sharma, P.K.; Mitra, S.; Bhattacharya, S. Valorização do fluxo de resíduos alimentares através do aproveitamento de compostos bioativos: uma revisão abrangente sobre o processo, desafios e soluções. Biosci de alimentos. 2025, 69, 106833. [9] Instituto Nacional de Estatística. (2025). Desperdício alimentar (t) por elos da cadeia de abastecimento alimentar; Anual. Dados consultados em 3 de outubro de 2025, em https://www.ine.pt/xportal/xmain?xpid=INE&xpgid=ine_indicadores&indOcor rCod=0011470&contexto=bd&selTab=tab2 [10]Transforming Food Supply Chains: Harnessing the Potential of the Digital Era International Journal of Logistics Management, 2025 [11] Bekavac, N., Krog, K., Stanić, A., Šamec, D., Šalić, A., Benković, M., Jurina, T., Gajdoš Kljusurić, J., Valinger, D., & Jurinjak Tušek, A. (2025). Valorization of Food Waste: Extracting Bioactive Compounds for Sustainable Health and Environmental Solutions. Antioxidants, 14(6), 714. https://doi.org/10.3390/antiox14060714 Fonte: elaborada pela autora, consultado em 18 de outubro de 2025 [11] 5 Conclusão As tecnologias digitais promovem rastreabilidade e eficiência, reduzindo o desperdício, mas enfrentam barreiras como custos e integração limitada como demonstra na tabela. A transformação digital é essencial para cadeias alimentares sustentáveis, exigindo colaboração, inovação e apoio às metas do ODS 12. Maria Florença1, João Zambujal-Oliveira1,2,3 1Universidade da Madeira (FCS), 2NOVA LINCS (FCT), [email protected]