Bahan Utama Membentuk Masa Depan Makanan Bahagian 2

Pertemuan teknologi revolusioner — kimia, bahan, sains hayat, pendigitalan, data dan mobiliti — telah menjadikan sistem makanan menjadi sarang inovasi. Bulan lepas, saya membincangkan bagaimana sejarah dan ekonomi Amerika berkait rapat dengan makanan, bersama-sama dengan cabaran yang dihadapi oleh industri makanan yang lebih luas dan peluang pasaran baharu yang wujud; bulan ini, saya memfokuskan pada penyelesaian dan cara inovator memanfaatkan teknologi revolusioner.

Berteknologi tinggi di Ladang: Saintifik dan analitikal penemuan membolehkan penyelidik bekerja dengan kombinasi gen yang tidak terkira banyaknya dan sejumlah besar data untuk mendedahkan ciri tanaman dan amalan pertanian baharu. Bioteknologi, misalnya, mencipta tanaman yang tahan perosak dan penyakit; tahan kemarau, panas, dan tahan banjir; dan dengan lebih banyak protein, asid amino penting, dan vitamin. Tanaman baru ini boleh meningkatkan hasil dan menubuhkan pertanian di mana kita tidak boleh sekarang. Contohnya, selepas menganalisis ratusan tanaman dan berjuta-juta titik data, konsortium industri-universiti membangunkan Opti-Oat — Panduan Pertumbuhan Oat Quaker — yang membolehkan penanam menilai tanaman oat mereka berbanding penanda aras dan mengubah suai amalan mereka untuk meningkatkan hasil dan kecekapan.

“Cabaran untuk pertanian global ialah menginovasi cara untuk melakukan lebih banyak dengan kurang,” jelas Ketua Pegawai Teknologi John Deere Dr. Jahmy Hindman. “Ini bermakna memberi makan kepada populasi dunia yang berkembang pesat sambil mengurangkan input seperti baja, air, benih dan bahan kimia untuk menyediakan masa depan yang lebih mampan. Deere percaya jawapan kepada cabaran ini terletak pada aplikasi teknologi termaju dan mesin yang semakin pintar, yang mencipta lebih banyak pertanian dipacu data dan membolehkan membuat keputusan yang lebih bijak." Dan, sememangnya, penyelesaian sedemikian semakin berskala.

Penderia di ladang, pengakap dron, dan pengimejan udara dan satelit memberi pengeluar pertanian cara baharu untuk memantau ladang dan menganalisis pertumbuhan dan kesihatan tanaman. Peralatan pintar menghantar air dan baja kepada tumbuhan hanya apabila dan di mana mereka memerlukannya, menjimatkan kedua-dua sumber. Kecerdasan buatan, pembelajaran mesin dan analitik data boleh meramalkan hasil, mendapatkan cerapan tentang keadaan tanah dan merancang masa untuk menanam, memangkas dan menuai. Internet of things dan blockchain juga menerangi rantaian bekalan ladang ke garpu, membolehkan kebolehkesanan yang membantu memastikan keselamatan dan asal makanan, yang memastikan pengguna yang mementingkan alam sekitar bahawa makanan mereka dihasilkan secara mampan.

Sementara itu, kenderaan ladang automatik menggantikan buruh ladang di beberapa wilayah. Operator tunggal kini boleh menjalankan armada traktor autonomi Deere. Sayur-sayuran sedang ditanam di ladang dalaman, dari saiz dari bekas penghantaran hingga ke gudang besar, berkat formula nutrien yang tepat, pencahayaan boleh melaras dan iklim mikro. Ladang-ladang ini telah mengurangkan penggunaan air sehingga 95%, tidak menggunakan racun perosak, dan menuai lebih kerap; sesetengah tanaman memperoleh 10 hingga 20 kali ganda hasil setiap ekar dalam penanaman dalaman menegak berbanding tanaman di padang terbuka.

Makanan Baru, Perisa Baru: Pasukan saintis dan jurutera dalam pelbagai bidang, termasuk fizik, biologi sintetik, biokimia, biokejuruteraan, makanan dan sains penderia sedang bekerjasama untuk mencipta makanan baharu dan mereka bentuk perisa baharu. Mereka sedang mengkaji banyak dimensi makanan untuk mengoptimumkan pengalaman makan. Rasa, tekstur, kebolehkunyahan dan aroma adalah penting untuk daging yang ditanam di makmal dan berasaskan tumbuhan untuk meniru perkara sebenar; berkrim adalah satu kemestian untuk produk tenusu berasaskan tumbuhan seperti aiskrim.

"Sains mempunyai kapasiti untuk mengubah secara radikal cara kita makan menjadi lebih baik," kata Dr. Jonathan McIntyre, Ketua Pegawai Eksekutif Motif FoodWorks. “Berasaskan tumbuhan adalah kunci kepada persamaan ini. Namun makanan berasaskan tumbuhan tidak akan menjadi lebih berkhasiat atau mampan melainkan orang benar-benar memakannya. Kami menolak sempadan apa yang mungkin dalam makanan berasaskan tumbuhan, menyampaikan inovasi yang akan memberi manfaat kepada orang ramai dan planet ini.”

Dengan mengambil kira semua ini, kecerdasan buatan menilai sejumlah besar data tentang pilihan dan cita rasa pengguna untuk membangunkan perisa baharu dengan kerjasama sains deria. Pereka bentuk ialah perisa novel kejuruteraan yang menggabungkan gandingan makanan yang mengejutkan. Malah, pemperibadian makanan berada di kaki langit, dengan produk makanan dan minuman yang diperibadikan serta pelan diet berdasarkan DNA, umur, keadaan kesihatan dan pilihan keseluruhan seseorang.

Pembungkusan Inovatif dan Mampan: Inovator mencipta pelbagai jenis pembungkusan makanan baharu, seperti pembungkusan kompos yang diperbuat daripada cendawan atau rumpai laut, pembungkusan boleh tanam yang mengandungi biji benih, malah botol kertas atau tin penyejuk sendiri yang membebaskan CO cair.₂. Pembungkusan antimikrobial menghalang pertumbuhan mikrob berbahaya, yang memastikan makanan lebih segar, mengurangkan keperluan untuk pengawet dan memanjangkan jangka hayat. Pembungkusan pintar boleh mengesan apabila makanan tidak lagi selamat untuk dimakan, manakala pigmen pintar menukar warna untuk menunjukkan kesegaran.

Menyerang Sisa Makanan: Menyimpan makanan dengan betul boleh membantu pengguna menentukan masa untuk memakannya sebelum rosak, membolehkan makanan mengekalkan rasa yang enak dan nilai pemakanannya. Sesetengah peti sejuk Electrolux mempunyai teknologi crisper pintar yang menghilangkan kelembapan berlebihan dan memastikan udara kering keluar; dan penyerap etilena mengurangkan gas yang dikeluarkan oleh buah-buahan dan sayur-sayuran yang menyebabkan kerosakan. Hazel Technologies membangunkan pelapik pakej yang mengeluarkan wap antimikrob untuk melambatkan pertumbuhan acuan pada hasil, dan satu paket dengan perencat etilena yang melambatkan penuaan dan pereputan untuk produk yang dihantar dan disimpan. NewGem Foods membangunkan filem boleh dimakan yang diperbuat daripada puri buah-buahan dan sayur-sayuran yang tidak boleh dipasarkan, berfungsi sebagai alternatif rendah karbohidrat kepada roti dan bungkus tortilla; satu filem sama dengan hidangan penuh buah-buahan atau sayur-sayuran.

Menangani Kemampanan: Mendapatkan makanan ke meja juga melibatkan air, tenaga, dan tenaga kerja. Dengan skala dan jangkauan mereka, syarikat besar berada pada kedudukan untuk memacu penjimatan sumber dan kemampanan merentas rantaian nilai mereka dan ke dalam pangkalan pembekal. Contohnya, PepsiCo sedang berusaha untuk mendapatkan sumber 100% bahan utama yang digunakan secara mampan menjelang 2030; di kawasan berisiko air tinggi, meningkatkan kecekapan penggunaan air sebanyak 15% dalam rantaian bekalan pertaniannya dan menjadi air bersih positif, menambah lebih banyak air daripada yang digunakan syarikat, di kawasan berisiko air tinggi menjelang 2030; mencapai 100% pembungkusan produk boleh dikitar semula, boleh kompos atau terbiodegradasi menjelang 2025; dan mengurangkan pelepasan gas rumah hijau mutlak dalam operasi langsung sebanyak 75% dan 40% merentas rantaian nilainya menjelang 2030.

“Sebagai sebuah syarikat yang menjalankan perniagaan di lebih 200 negara dan wilayah serta menggunakan lebih daripada 25 tanaman yang diperoleh daripada lebih 7 juta ekar di 60 negara berbeza, kami mempunyai peluang dan tanggungjawab untuk menggunakan saiz dan skala kami untuk membantu membina makanan yang lebih mampan. sistem,” kata René Lammers, Naib Presiden Eksekutif dan Ketua Pegawai Sains di PepsiCo. “Kami sedang berusaha untuk membina sistem makanan yang memelihara planet ini dan memberi kesan positif kepada orang ramai serta komuniti yang bekerjasama dan berkhidmat dengan kami.”

Apabila saya melihat merentasi landskap sains dan teknologi makanan, saya optimis bahawa para inovator akan membangunkan penyelesaian merentas rantaian nilai makanan yang boleh membawa kita daripada tragedi kekurangan makanan dan ancaman pengeluaran makanan kepada planet ini kepada kemampanan, keselamatan dan kelimpahan makanan.