Ključne sestavine, ki oblikujejo prihodnost hrane, 2. del

Konvergenca revolucionarnih tehnologij – kemikalij, materialov, znanosti o življenju, digitalizacije, podatkov in mobilnosti – je spremenila prehranske sisteme v žarišče inovacij. Prejšnji mesec, razpravljal sem o tem, kako sta ameriška zgodovina in gospodarstvo tesno prepleteni s hrano, skupaj z izzivi, s katerimi se sooča širša živilska industrija, in novimi tržnimi priložnostmi, ki obstajajo; ta mesec se osredotočam na rešitve in kako inovatorji izkoriščajo revolucionarne tehnologije.

Visoka tehnologija na kmetiji: Znanstveno in analitično Preboji raziskovalcem omogočajo delo z neštetimi kombinacijami genov in ogromnimi količinami podatkov, da bi odkrili nove lastnosti pridelka in kmetijske prakse. Biotehnologija na primer ustvarja pridelke, ki so odporni na škodljivce in bolezni; odporen na sušo, vročino in poplave; in z več beljakovinami, esencialnimi aminokislinami in vitamini. Ti novi pridelki bi lahko povečali pridelek in vzpostavili kmetijstvo, kjer zdaj ne moremo. Na primer, po analizi na stotine pridelkov in milijonov podatkovnih točk je industrijski in univerzitetni konzorcij razvil Opti-Oat – Quaker Oat Growth Guide – ki pridelovalcem omogoča, da ocenijo svoje pridelke ovsa glede na merila uspešnosti in spremenijo svoje prakse za izboljšanje pridelka in učinkovitosti.

»Izziv za globalno kmetijstvo je inovativnost načinov, kako narediti več z manj,« je pojasnil glavni tehnološki direktor družbe John Deere, dr. Jahmy Hindman. »To pomeni nahraniti hitro rastoče svetovno prebivalstvo in hkrati zmanjšati vložke, kot so gnojila, voda, semena in kemikalije, da bi zagotovili bolj trajnostno prihodnost. Deere verjame, da je odgovor na ta izziv v uporabi najsodobnejših tehnologij in vedno bolj inteligentnih strojev, ki ustvarjajo bolj podatkovno vodeno kmetijstvo in omogočajo pametnejše odločanje. In res, takšne rešitve se širijo.

Senzorji na poljih, izvidniki z droni ter zračno in satelitsko slikanje dajejo kmetijskim proizvajalcem nove načine za spremljanje polj ter analizo rasti in zdravja pridelkov. Pametna oprema dovaja vodo in gnojilo rastlinam samo takrat in tam, kjer jih potrebujejo, pri čemer ohranja oba vira. Umetna inteligenca, strojno učenje in analitika podatkov lahko napovedujejo pridelek, pridobijo vpogled v stanje tal in načrtujejo, kdaj posaditi, obrezati in obirati. Internet stvari in blockchain prav tako osvetljujeta dobavno verigo od kmetije do vilic, kar omogoča sledljivost, ki pomaga zagotoviti varnost in izvor hrane, kar ekološko ozaveščenim potrošnikom zagotavlja, da je bila njihova hrana trajnostno pridelana.

Medtem pa avtomatizirana kmetijska vozila nadomeščajo kmečko delovno silo v nekaterih regijah. En sam operater lahko zdaj upravlja floto Deere avtonomnih traktorjev. Zelenjava se goji na kmetijah v zaprtih prostorih, ki segajo od ladijskega zabojnika do velikega skladišča, zahvaljujoč natančnim formulam hranil, nastavljivi osvetlitvi in ​​mikroklimi. Te kmetije so zmanjšale porabo vode za do 95 %, ne uporabljajo pesticidov in pogosteje nabirajo pridelek; nekateri pridelki dobijo od 10 do 20-krat večji donos na hektar pri vertikalnem gojenju v zaprtih prostorih v primerjavi s pridelki na prostem.

Nova hrana, novi okusi: Ekipe znanstvenikov in inženirjev na različnih področjih, vključno s fiziko, sintetično biologijo, biokemijo, bioinženiringom, hrano in znanostmi o senzorjih, sodelujejo pri ustvarjanju novih živil in oblikovanju novih okusov. Preučujejo številne dimenzije hrane, da bi optimizirali prehranjevalno izkušnjo. Okus, tekstura, žvečljivost in aroma so bistveni za meso, pridelano v laboratoriju in rastlinsko meso, da posnema pravo stvar; kremnost je nujna za rastlinske mlečne izdelke, kot je sladoled.

"Znanost ima sposobnost radikalno spremeniti način prehranjevanja na bolje," je dejal dr. Jonathan McIntyre, izvršni direktor podjetja Motif FoodWorks. »Rastlinska osnova je ključ do te enačbe. Vendar rastlinska hrana nikoli ne bo bolj hranljiva ali trajnostna, razen če jih ljudje dejansko jedo. Premikamo meje možnega v živilih rastlinskega izvora in zagotavljamo inovacije, ki bodo koristile ljudem in planetu.”

Z vsem tem v mislih umetna inteligenca ocenjuje ogromne količine podatkov o preferencah in okusih potrošnikov, da bi razvila nove okuse v sodelovanju s senzoričnimi znanostmi. Oblikovalci ustvarjajo nove okuse, ki združujejo presenetljive kombinacije hrane. Pravzaprav je na obzorju personalizacija hrane s prilagojenimi izdelki za hrano in pijačo ter dietnimi načrti, ki temeljijo na DNK osebe, starosti, zdravstvenem stanju in splošnih preferencah.

Inovativna in trajnostna embalaža: Inovatorji ustvarjajo najrazličnejše nove embalaže za živila, kot so kompostirana embalaža iz gob ali morskih alg, embalaža za sajenje, ki vsebuje semena, in celo papirnate steklenice ali samohladilne pločevinke, ki sproščajo utekočinjen CO.₂. Antimikrobna embalaža preprečuje rast škodljivih mikrobov, kar ohranja svežino hrane, zmanjšuje potrebo po konzervansih in podaljšuje rok uporabnosti. Pametna embalaža lahko zazna, kdaj hrana ni več varna za uživanje, medtem ko inteligentni pigmenti spreminjajo barve, da nakazujejo svežino.

Napad živilskih odpadkov: Pravilno shranjevanje živil lahko potrošnikom pomaga določiti, kdaj jih je treba zaužiti, preden se pokvarijo, kar omogoča hrani, da ohrani dober okus in hranilno vrednost. Nekateri hladilniki Electrolux imajo pametno tehnologijo, ki odstranjuje odvečno vlago in ohranja suh zrak zunaj; in etilenski absorber zmanjša plin, ki ga oddaja sadje in zelenjava, ki povzroča kvarjenje. Podjetje Hazel Technologies je razvilo embalažo, ki sprošča protimikrobne hlape, da upočasni rast plesni na pridelkih, in vrečko z inhibitorji etilena, ki upočasni staranje in propadanje za odpremljene in skladiščene proizvode. Podjetje NewGem Foods je razvilo užitne filme, narejene iz pirejev sadja in zelenjave, ki se ne tržijo, in služijo kot alternativa kruhu in zavitkom iz tortilje z nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov; en film je enak polni porciji sadja ali zelenjave.

Boj proti trajnosti: Pripravljanje hrane na mizo vključuje tudi vodo, energijo in delo. Velika podjetja so s svojim obsegom in dosegom pozicionirana za spodbujanje prihrankov virov in trajnosti v svoji vrednostni verigi in v bazo dobaviteljev. PepsiCo si na primer prizadeva za trajnostno pridobivanje 100 % ključnih sestavin, ki jih uporablja do leta 2030; na območjih z visokim tveganjem za vodo, izboljšati učinkovitost porabe vode za 15 % v svoji kmetijski dobavni verigi in postati pozitiven na neto vodo ter napolniti več vode, kot jo podjetje porabi, na območjih z visokim tveganjem za vodo do leta 2030; doseči 100-odstotno recikliranje, kompostiranje ali biološko razgradljivo embalažo izdelkov do leta 2025; in zmanjša absolutne emisije toplogrednih plinov v neposrednih operacijah za 75 % in 40 % v celotni vrednostni verigi do leta 2030.

"Kot podjetje, ki posluje v več kot 200 državah in ozemljih ter uporablja več kot 25 pridelkov, pridobljenih na več kot 7 milijonih hektarjev v 60 različnih državah, imamo priložnost in odgovornost, da uporabimo svojo velikost in obseg za pomoč pri ustvarjanju bolj trajnostne hrane. sistem,« je povedal René Lammers, izvršni podpredsednik in glavni znanstveni direktor pri PepsiCo. "Prizadevamo si zgraditi prehranski sistem, ki ohranja planet in pozitivno vpliva na ljudi in skupnosti, s katerimi sodelujemo in jim služimo."

Ko gledam na področje znanosti in tehnologije o živilih, sem optimističen, da bodo inovatorji razvili rešitve v celotni verigi vrednosti hrane, ki nas lahko popeljejo od tragedije pomanjkanja hrane in grožnje proizvodnje hrane za planet do trajnosti, varnosti in obilja hrane.