El sector agroalimentario es un importante contribuyente a la degradación ambiental y las emisiones, lo que resalta la necesidad de prácticas sostenibles para mitigar su impacto. Dentro de este sector, los cultivos de alimentos perecederos requieren esfuerzos específicos para reducir su huella ambiental. La integración vertical es crucial para asegurar la alineación entre la toma de decisiones estratégicas y tácticas en la gestión de la cadena de suministro. Este artículo presenta un modelo matemático multiobjetivo que integra tanto consideraciones económicas como ambientales dentro de la cadena de suministro de alimentos perecederos, con el objetivo de determinar soluciones óptimas para objetivos en conflicto. En esta investigación, empleamos la programación por objetivos combinada con el enfoque de restricción épsilon; esta metodología integral revela soluciones óptimas al discretizar los valores derivados de la tabla de pagos. El modelo se aplica a un estudio de caso real de la cadena de suministro de pasta de tomate en Etiopía. Para identificar puntos eficientes de Pareto, los resultados se presentan en dos escenarios: Caso I y Caso II. Los hallazgos enfatizan la influencia significativa de la ubicación geográfica de los centros de fabricación en la selección de proveedores, lo que ayuda a optimizar la compensación entre el impacto ambiental y el costo total. La solución propuesta proporciona a los tomadores de decisiones una estrategia efectiva para optimizar tanto el costo total como los eco-costos en el diseño de redes de cadenas de suministro de alimentos perecederos.