Nøgleingredienserne, der former fremtiden for mad, del 2

Konvergensen af ​​revolutionære teknologier - kemikalier, materialer, biovidenskab, digitalisering, data og mobilitet - har forvandlet fødevaresystemer til et arnested for innovation. Sidste måned, jeg diskuterede, hvordan Amerikas historie og økonomi er tæt sammenflettet med fødevarer, sammen med de udfordringer, som de bredere fødevareindustrier står over for og nye markedsmuligheder, der eksisterer; denne måned fokuserer jeg på løsninger og hvordan innovatører udnytter revolutionerende teknologier.

Højteknologi på gården: Videnskabelig og analytisk gennembrud gør det muligt for forskere at arbejde med utallige genkombinationer og enorme mængder af data for at afdække nye afgrødeegenskaber og landbrugspraksis. Bioteknologi skaber f.eks. afgrøder, der er skadedyrs- og sygdomsresistente; tørke-, varme- og oversvømmelses-tolerant; og med mere protein, essentielle aminosyrer og vitaminer. Disse nye afgrøder kunne øge udbyttet og etablere landbrug, hvor vi ikke kan nu. For eksempel, efter at have analyseret hundredvis af afgrøder og millioner af datapunkter, udviklede et industri-universitetskonsortium Opti-Oat - Quaker Oat Growth Guide - som giver avlere mulighed for at vurdere deres havreafgrøder i forhold til benchmarks og ændre deres praksis for at forbedre udbytte og effektivitet.

"Udfordringen for globalt landbrug er innovative måder at gøre mere med mindre," forklarede John Deeres teknologichef Dr. Jahmy Hindman. "Det betyder at brødføde en hurtigt voksende verdensbefolkning, samtidig med at man reducerer input som gødning, vand, frø og kemikalier for at sikre en mere bæredygtig fremtid. Deere mener, at svaret på denne udfordring ligger i anvendelsen af ​​banebrydende teknologier og stadig mere intelligente maskiner, som skaber mere datadrevet landbrug og muliggør smartere beslutningstagning." Og faktisk skaleres sådanne løsninger.

Sensorer på marker, dronespejdere og luft- og satellitbilleder giver landbrugsproducenter nye måder at overvåge marker og analysere afgrødevækst og sundhed. Smart udstyr leverer kun vand og gødning til planterne, når og hvor de har brug for det, hvilket sparer begge ressourcer. Kunstig intelligens, maskinlæring og dataanalyse kan forudsige udbytte, få indsigt i jordbundsforhold og planlægge, hvornår der skal plantes, beskæres og høstes. Tingenes internet og blockchain belyser også forsyningskæden fra jord til bord, hvilket muliggør sporbarheden, der hjælper med at sikre fødevaresikkerhed og oprindelse, hvilket sikrer økobevidste forbrugere, at deres mad var bæredygtigt produceret.

I mellemtiden erstatter automatiserede landbrugskøretøjer landbrugsarbejde i nogle regioner. En enkelt operatør kan nu køre en flåde af Deeres autonome traktorer. Grøntsager bliver dyrket i indendørs gårde, der spænder i størrelse fra en forsendelsescontainer til et massivt lager, takket være præcise næringsstofformler, justerbar belysning og mikroklimaer. Disse gårde har reduceret vandforbruget med op til 95 %, bruger ikke pesticider og høster oftere; nogle afgrøder opnår 10 til 20 gange udbyttet pr. hektar i vertikalt indendørs landbrug sammenlignet med afgrøder i åben mark.

Nye fødevarer, nye smagsvarianter: Hold af videnskabsmænd og ingeniører inden for en række områder, herunder fysik, syntetisk biologi, biokemi, bioteknik, fødevare- og sensorvidenskab arbejder sammen om at skabe nye fødevarer og designe nye smagsvarianter. De studerer madens mange dimensioner for at optimere spiseoplevelsen. Smag, tekstur, tyggelighed og aroma er afgørende for, at laboratoriedyrket og plantebaseret kød kan efterligne den ægte vare; cremet er et must for plantebaserede mejeriprodukter som f.eks. is.

"Videnskaben har kapaciteten til radikalt at ændre, hvordan vi spiser til det bedre," sagde Dr. Jonathan McIntyre, administrerende direktør for Motif FoodWorks. "Plantebaseret er nøglen til denne ligning. Alligevel vil plantebaserede fødevarer aldrig være mere nærende eller bæredygtige, medmindre folk rent faktisk spiser dem. Vi flytter grænserne for, hvad der er muligt inden for plantebaserede fødevarer, og leverer innovationer, der vil gavne mennesker og planeten."

Med alt dette i tankerne vurderer kunstig intelligens enorme mængder data om forbrugernes præferencer og smag for at udvikle nye smagsvarianter i samarbejde med sensoriske videnskaber. Designere udvikler nye smagsvarianter, der kombinerer overraskende madsammensætninger. Faktisk er personaliseringen af ​​mad i horisonten med tilpassede mad- og drikkevarer og kostplaner baseret på en persons DNA, alder, helbredstilstand og generelle præferencer.

Innovativ og bæredygtig emballage: Innovatorer skaber alle mulige nye fødevareemballager, såsom komposterbar emballage lavet af svampe eller tang, plantebar emballage, der indeholder frø, og endda papirflasker eller selvkølende dåser, der frigiver flydende CO₂. Antimikrobiel emballage forhindrer væksten af ​​skadelige mikrober, hvilket holder maden friskere, reducerer behovet for konserveringsmidler og forlænger holdbarheden. Smart emballage kan registrere, hvornår mad ikke længere er sikkert at spise, mens intelligente pigmenter ændrer farver for at indikere friskhed.

Angreb på madspild: Korrekt opbevaring af fødevarer kan hjælpe forbrugerne med at bestemme, hvornår de skal spise dem, før de bliver fordærvet, hvilket giver maden mulighed for at bevare sin gode smag og ernæringsmæssige værdi. Nogle Electrolux køleskabe har smart crisper teknologi, der fjerner overskydende fugt og holder tør luft ude; og en ethylenabsorber reducerer den gas, der udsendes af frugt og grøntsager, der forårsager fordærvelse. Hazel Technologies udviklede en pakkeforing, der frigiver antimikrobiel damp for at bremse væksten af ​​skimmelsvamp på produkter, og en pose med ethylen-hæmmere, der bremser ældning og forrådnelse for afsendte og opbevarede produkter. NewGem Foods udviklede spiselige film fremstillet af puréer af uomsættelige frugter og grøntsager, der tjente som low-carb alternativer til brød og tortilla wraps; en film svarer til en fuld portion frugt eller grøntsager.

Bekæmpelse af bæredygtighed: At få mad på bordet involverer også vand, energi og arbejdskraft. Med deres omfang og rækkevidde er store virksomheder positioneret til at drive ressourcebesparelser og bæredygtighed på tværs af deres værdikæde og ind i leverandørbasen. For eksempel arbejder PepsiCo på bæredygtigt at skaffe 100 % af de nøgleingredienser, det bruger, inden 2030; i områder med høj vandrisiko, forbedre vandforbrugseffektiviteten med 15 % i dets landbrugsforsyningskæde og blive nettovandpositiv, og genopfylde mere vand, end virksomheden bruger, i områder med høj vandrisiko inden 2030; opnå 100 % genanvendelig, komposterbar eller bionedbrydelig produktemballage inden 2025; og reducere de absolutte drivhusgasemissioner i direkte drift med 75 % og 40 % på tværs af værdikæden inden 2030.

"Som en virksomhed, der driver forretning i mere end 200 lande og territorier og bruger mere end 25 afgrøder hentet over 7 millioner acres i 60 forskellige lande, har vi en mulighed og et ansvar for at bruge vores størrelse og skala til at hjælpe med at bygge en mere bæredygtig mad system,” sagde René Lammers, Executive Vice President og Chief Science Officer hos PepsiCo. "Vi stræber efter at opbygge et fødevaresystem, der bevarer planeten og positivt påvirker de mennesker og samfund, vi arbejder med og betjener."

Når jeg ser på tværs af fødevarevidenskaben og -teknologien, er jeg optimistisk over, at innovatører vil udvikle løsninger på tværs af fødevareværdikæden, der kan tage os fra tragedien med fødevareknaphed og fødevareproduktionens trussel mod planeten til fødevarebæredygtighed, -sikkerhed og overflod.