Ključni sastojci koji oblikuju budućnost hrane, 2. dio

Konvergencija revolucionarnih tehnologija — kemikalija, materijala, znanosti o životu, digitalizacije, podataka i mobilnosti — pretvorila je prehrambene sustave u leglo inovacija. Prošli mjesec, raspravljao sam o tome kako su američka povijest i gospodarstvo usko isprepleteni s hranom, zajedno s izazovima s kojima se suočava šire prehrambene industrije i novim tržišnim prilikama koje postoje; ovog mjeseca fokusiram se na rješenja i kako inovatori koriste revolucionarne tehnologije.

Visoka tehnologija na farmi: Znanstvena i analitička otkrića omogućuju istraživačima rad s bezbroj kombinacija gena i golemih količina podataka kako bi otkrili nove osobine usjeva i poljoprivredne prakse. Biotehnologija, na primjer, stvara usjeve koji su otporni na štetočine i bolesti; otporan na sušu, vrućinu i poplave; i s više proteina, esencijalnih aminokiselina i vitamina. Ovi novi usjevi mogli bi povećati prinose i uspostaviti poljoprivredu tamo gdje sada ne možemo. Na primjer, nakon analize stotina usjeva i milijuna podatkovnih točaka, industrijski i sveučilišni konzorcij razvio je Opti-Oat – Quaker Oat Growth Guide – koji uzgajivačima omogućuje da procijene svoje usjeve zobi u odnosu na referentne vrijednosti i modificiraju svoju praksu kako bi poboljšali prinose i učinkovitost.

“Izazov za globalnu poljoprivredu je inoviranje načina da se učini više s manje,” objasnio je glavni tehnološki direktor John Deerea, dr. Jahmy Hindman. “To znači hraniti brzo rastuću svjetsku populaciju uz smanjenje unosa poput gnojiva, vode, sjemena i kemikalija kako bi se osigurala održivija budućnost. Deere vjeruje da odgovor na ovaj izazov leži u primjeni vrhunskih tehnologija i sve inteligentnijih strojeva, koji stvaraju poljoprivredu koja se više temelji na podacima i omogućuje pametnije donošenje odluka.” I doista, takva rješenja rastu.

Senzori na poljima, izviđači dronom te zračne i satelitske snimke daju poljoprivrednim proizvođačima nove načine za praćenje polja i analizu rasta i zdravlja usjeva. Pametna oprema isporučuje vodu i gnojivo biljkama samo kada i gdje im je potrebna, čuvajući oba resursa. Umjetna inteligencija, strojno učenje i analiza podataka mogu predvidjeti prinose, dobiti uvid u stanje tla i planirati kada saditi, orezati i ubrati. Internet stvari i blockchain također osvjetljavaju opskrbni lanac od farme do vilice, omogućujući sljedivost koja pomaže u osiguravanju sigurnosti i podrijetla hrane, što osigurava ekološki osviještene potrošače da je njihova hrana održivo proizvedena.

U međuvremenu, automatizirana poljoprivredna vozila zamjenjuju poljoprivrednu radnu snagu u nekim regijama. Jedan operater sada može upravljati flotom Deereovih autonomnih traktora. Povrće se uzgaja u zatvorenim farmama, u rasponu veličina od kontejnera za transport do masivnog skladišta, zahvaljujući preciznim formulama hranjivih tvari, podesivom osvjetljenju i mikroklimama. Ove farme su smanjile potrošnju vode do 95%, ne koriste pesticide i češće beru; neki usjevi postižu 10 do 20 puta veći prinos po hektaru u vertikalnoj zatvorenoj poljoprivredi u usporedbi s usjevima na otvorenom.

Nova hrana, novi okusi: Timovi znanstvenika i inženjera u nizu područja, uključujući fiziku, sintetičku biologiju, biokemiju, bioinženjering, hranu i znanost senzora, rade zajedno na stvaranju nove hrane i dizajnu novih okusa. Proučavaju mnoge dimenzije hrane kako bi optimizirali doživljaj prehrane. Okus, tekstura, žvakanje i aroma bitni su za laboratorijsko uzgojeno i biljno meso kako bi oponašalo pravu stvar; kremastost je neophodna za biljne mliječne proizvode poput sladoleda.

"Znanost ima sposobnost radikalno promijeniti način na koji se hranimo na bolje", rekao je dr. Jonathan McIntyre, izvršni direktor Motif FoodWorksa. “Na biljnoj bazi ključ je ove jednadžbe. Ipak, biljna hrana nikada neće biti hranjivija ili održivija osim ako je ljudi stvarno ne jedu. Pomičemo granice mogućeg u biljnoj hrani, pružajući inovacije koje će koristiti ljudima i planetu.”

Imajući sve to na umu, umjetna inteligencija procjenjuje ogromne količine podataka o preferencijama i ukusima potrošača kako bi razvila nove okuse u suradnji sa senzornim znanostima. Dizajneri stvaraju nove okuse koji kombiniraju iznenađujuće spojeve hrane. Zapravo, personalizacija hrane je na pomolu, s prilagođenim proizvodima za hranu i piće te planovima prehrane koji se temelje na DNK osobe, dobi, zdravstvenom stanju i ukupnim preferencijama.

Inovativno i održivo pakiranje: Inovatori stvaraju sve vrste novih ambalaža za hranu, kao što su pakiranja za kompostiranje napravljena od gljiva ili morskih algi, ambalaža za sadnju koja sadrži sjemenke, pa čak i papirnate boce ili limenke za samohlađenje koje ispuštaju ukapljeni CO.₂. Antimikrobna ambalaža sprječava rast štetnih mikroba, što hranu održava svježijom, smanjuje potrebu za konzervansima i produljuje rok trajanja. Pametno pakiranje može otkriti kada hrana više nije sigurna za jelo, dok inteligentni pigmenti mijenjaju boje kako bi ukazali na svježinu.

Napad na otpad od hrane: Ispravno pohranjivanje hrane može pomoći potrošačima da odrede kada će je jesti prije nego što se pokvari, omogućujući hrani da zadrži svoj dobar okus i nutritivnu vrijednost. Neki Electrolux hladnjaci imaju pametnu tehnologiju oštre oštrine koja uklanja višak vlage i održava suh zrak izvan; a etilenski apsorber smanjuje plin koji ispušta voće i povrće koji uzrokuje kvarenje. Hazel Technologies razvio je omotač pakiranja koji oslobađa antimikrobnu paru kako bi usporio rast plijesni na proizvodima i vrećicu s inhibitorima etilena koja usporava starenje i propadanje za otpremljene i pohranjene proizvode. NewGem Foods je razvio jestive filmove napravljene od pirea od voća i povrća koji se ne mogu prodati, koji služe kao alternativa kruhu i tortiljama s niskim udjelom ugljikohidrata; jedan film jednak je punoj porciji voća ili povrća.

Rješavanje problema održivosti: Donošenje hrane na stol također uključuje vodu, energiju i rad. Sa svojim opsegom i dosegom, velike tvrtke pozicionirane su da potaknu uštedu resursa i održivost kroz svoj lanac vrijednosti i u bazu dobavljača. Na primjer, PepsiCo radi na održivom izvoru 100% ključnih sastojaka koje koristi do 2030.; u područjima s visokim rizikom od vode, poboljšati učinkovitost korištenja vode za 15% u svom poljoprivrednom opskrbnom lancu i postati pozitivna na neto vodu, nadopunjavajući više vode nego što tvrtka koristi, u područjima s visokim rizikom od vode do 2030.; postići 100% recikliranje, kompostabilno ili biorazgradivo pakiranje proizvoda do 2025.; i smanjiti apsolutne emisije stakleničkih plinova u izravnim operacijama za 75% i 40% u cijelom lancu vrijednosti do 2030.

“Kao tvrtka koja posluje u više od 200 zemalja i teritorija i koristi više od 25 usjeva s više od 7 milijuna hektara u 60 različitih zemalja, imamo priliku i odgovornost koristiti svoju veličinu i razmjer kako bismo pomogli u izgradnji održivije hrane sustava,” rekao je René Lammers, izvršni potpredsjednik i glavni znanstveni direktor u PepsiCo. “Nastojimo izgraditi sustav prehrane koji čuva planet i pozitivno utječe na ljude i zajednice s kojima radimo i služimo.”

Kada pogledam kroz znanost i tehnologiju hrane, optimističan sam da će inovatori razviti rješenja u cijelom lancu vrijednosti hrane koja nas mogu odvesti od tragedije nestašice hrane i prijetnje proizvodnje hrane za planet do održivosti, sigurnosti i obilja hrane.