Ingredientele cheie care modelează viitorul alimentelor Partea 2

Convergența tehnologiilor revoluționare - chimicale, materiale, științe ale vieții, digitalizare, date și mobilitate - a transformat sistemele alimentare într-un focar de inovație. Ultima lună, am discutat despre modul în care istoria și economia Americii sunt strâns legate de alimente, împreună cu provocările cu care se confruntă industriile alimentare mai largi și noile oportunități de piață care există; luna aceasta, mă concentrez pe soluții și pe modul în care inovatorii folosesc tehnologiile revoluționare.

Înaltă tehnologie la fermă: Științific și analitic descoperirile le permit cercetătorilor să lucreze cu nenumărate combinații de gene și cu cantități masive de date pentru a descoperi noi trăsături de cultură și practici agricole. Biotehnologia, de exemplu, creează culturi care sunt rezistente la dăunători și boli; tolerant la secetă, căldură și inundații; și cu mai multe proteine, aminoacizi esențiali și vitamine. Aceste noi culturi ar putea crește recoltele și ar putea stabili agricultura acolo unde nu putem acum. De exemplu, după ce a analizat sute de culturi și milioane de puncte de date, un consorțiu industrie-universitar a dezvoltat Opti-Oat – Ghidul de creștere a ovăzului Quaker – care le permite cultivatorilor să-și evalueze culturile de ovăz în raport cu valorile de referință și să-și modifice practicile pentru a îmbunătăți randamentul și eficiența.

„Provocarea pentru agricultura globală constă în inovarea modalităților de a face mai mult cu mai puțin”, a explicat Dr. Jahmy Hindman, Chief Technology Officer al John Deere. „Aceasta înseamnă să hrănim o populație mondială în creștere rapidă, reducând în același timp inputurile precum îngrășământ, apă, semințe și substanțe chimice pentru a asigura un viitor mai durabil. Deere consideră că răspunsul la această provocare constă în aplicarea tehnologiilor de ultimă oră și a mașinilor din ce în ce mai inteligente, care creează o agricultură mai bazată pe date și permit luarea deciziilor mai inteligente.” Și, într-adevăr, astfel de soluții sunt la scară.

Senzorii de pe câmp, cercetătorii cu drone și imaginile aeriene și prin satelit oferă producătorilor agricoli noi modalități de a monitoriza câmpurile și de a analiza creșterea și sănătatea culturilor. Echipamentele inteligente furnizează apă și îngrășământ plantelor doar atunci când și acolo unde au nevoie, conservând ambele resurse. Inteligența artificială, învățarea automată și analiza datelor pot prezice randamentele, pot obține informații despre condițiile solului și pot planifica când să plantezi, să tunzi și să recoltezi. Internetul lucrurilor și blockchain-ul iluminează și lanțul de aprovizionare de la fermă la furculiță, permițând trasabilitatea care ajută la asigurarea siguranței și originii alimentelor, ceea ce asigură consumatorilor conștienți de mediu că alimentele lor au fost produse în mod durabil.

Între timp, vehiculele agricole automate înlocuiesc forța de muncă agricolă în unele regiuni. Un singur operator poate conduce acum o flotă de tractoare autonome Deere. Legumele sunt cultivate în ferme interioare, cu dimensiuni variind de la un container de transport până la un depozit masiv, datorită formulelor nutritive precise, luminii reglabile și microclimatelor. Aceste ferme au redus consumul de apă cu până la 95%, nu folosesc pesticide și recoltează mai frecvent; unele culturi obțin un randament de 10 până la 20 de ori mai mare pe acru în agricultura verticală în interior, comparativ cu culturile în câmp deschis.

Alimente noi, arome noi: Echipe de oameni de știință și ingineri dintr-o gamă largă de domenii, inclusiv fizică, biologie sintetică, biochimie, bioinginerie, științe alimentare și senzori, lucrează împreună pentru a crea alimente noi și pentru a crea arome noi. Ei studiază numeroasele dimensiuni ale alimentelor pentru a optimiza experiența alimentară. Gustul, textura, masticabilitatea și aroma sunt esențiale pentru carnea cultivată în laborator și pe bază de plante pentru a imita ceea ce este adevărat; cremositatea este o necesitate pentru produsele lactate pe bază de plante, cum ar fi înghețata.

„Știința are capacitatea de a schimba radical modul în care mâncăm în bine”, a spus dr. Jonathan McIntyre, CEO al Motif FoodWorks. „Pe bază de plante este cheia acestei ecuații. Cu toate acestea, alimentele pe bază de plante nu vor fi niciodată mai hrănitoare sau mai durabile decât dacă oamenii le mănâncă cu adevărat. Depășim limitele a ceea ce este posibil în alimentele pe bază de plante, oferind inovații care vor aduce beneficii oamenilor și planetei.”

Având în vedere toate acestea, inteligența artificială evaluează cantități masive de date despre preferințele și gusturile consumatorilor pentru a dezvolta noi arome în colaborare cu științe senzoriale. Designerii creează arome noi care combină combinații surprinzătoare de alimente. De fapt, personalizarea alimentelor este la orizont, cu produse alimentare și băuturi personalizate și planuri de dietă bazate pe ADN-ul unei persoane, vârsta, starea de sănătate și preferințele generale.

Ambalaje inovatoare și durabile: Inovatorii creează tot felul de ambalaje noi pentru alimente, cum ar fi ambalaje compostabile din ciuperci sau alge marine, ambalaje plantabile care conțin semințe și chiar sticle de hârtie sau cutii de auto-răcire care eliberează CO lichefiat.₂. Ambalajul antimicrobian previne creșterea microbilor dăunători, ceea ce menține alimentele mai proaspete, reduce nevoia de conservanți și prelungește perioada de valabilitate. Ambalajul inteligent poate detecta când mâncarea nu mai este sigură, în timp ce pigmenții inteligenți își schimbă culorile pentru a indica prospețimea.

Atacarea risipei alimentare: Depozitarea corectă a alimentelor poate ajuta consumatorii să determine când să le mănânce înainte de a le strica, permițând alimentelor să-și păstreze gustul bun și valoarea nutritivă. Unele frigidere Electrolux au tehnologie inteligentă Crisper care elimină excesul de umiditate și ține aerul uscat la exterior; iar un absorbant de etilenă reduce gazul emis de fructe și legume care provoacă alterarea. Hazel Technologies a dezvoltat o căptușeală de ambalaj care eliberează vapori antimicrobieni pentru a încetini creșterea mucegaiului pe produse și un plic cu inhibitori de etilenă care încetinește îmbătrânirea și degradarea produselor transportate și depozitate. NewGem Foods a dezvoltat folii comestibile făcute din piureuri de fructe și legume necomercializabile, care servesc ca alternative cu conținut scăzut de carbohidrați la pâine și împachetări cu tortilla; un film echivalează cu o porție completă de fructe sau legume.

Abordarea durabilității: Aducerea alimentelor la masă implică, de asemenea, apă, energie și muncă. Cu amploarea și acoperirea lor, companiile mari sunt poziționate pentru a genera economii de resurse și sustenabilitate de-a lungul lanțului lor valoric și în baza de furnizori. De exemplu, PepsiCo lucrează pentru a obține în mod durabil 100% din ingredientele cheie pe care le folosește până în 2030; în zonele cu risc ridicat de apă, să îmbunătățească eficiența utilizării apei cu 15% în lanțul său de aprovizionare agricol și să devină pozitivă net pentru apă, realizând mai multă apă decât o folosește compania, în zonele cu risc ridicat de apă până în 2030; să obțină ambalaje de produse 100% reciclabile, compostabile sau biodegradabile până în 2025; și să reducă emisiile absolute de gaze cu efect de seră în operațiunile directe cu 75% și 40% de-a lungul lanțului său valoric până în 2030.

„Fiind o companie care desfășoară afaceri în peste 200 de țări și teritorii și folosește peste 25 de culturi din peste 7 milioane de acri în 60 de țări diferite, avem o oportunitate și o responsabilitate de a ne folosi dimensiunea și scara pentru a ajuta la construirea unei alimente mai durabile. sistem”, a declarat René Lammers, Vicepreședinte Executiv și Chief Science Officer la PepsiCo. „Ne străduim să construim un sistem alimentar care să păstreze planeta și să aibă un impact pozitiv asupra oamenilor și comunităților cu care lucrăm și le servim.”

Când privesc peisajul științei și tehnologiei alimentelor, sunt optimist că inovatorii vor dezvolta soluții de-a lungul lanțului valoric alimentar care ne pot duce de la tragedia deficitului de alimente și amenințarea producției de alimente pentru planetă la durabilitatea, securitatea și abundența alimentară.