TULARE, קליפורניה - 12 בפברואר: מזל"ט Quantix תוצרת AeroVironment (צילום: דיוויד מקניו/Getty Images)
גטי אימג'ס
ההתכנסות של טכנולוגיות מהפכניות - כימיקלים, חומרים, מדעי החיים, דיגיטליזציה, נתונים וניידות - הפכה את מערכות המזון למוקד של חדשנות. בחודש שעבר, דנתי כיצד ההיסטוריה והכלכלה של אמריקה שלובות זה בזה במזון, יחד עם האתגרים העומדים בפני תעשיות המזון הרחבות יותר והזדמנויות שוק חדשות שקיימות; החודש, אני מתמקד בפתרונות ובאופן שבו חדשנים ממנפים טכנולוגיות מהפכניות.
הייטק בחווה: מדעי ואנליטי פריצות דרך מאפשרות לחוקרים לעבוד עם אינספור שילובי גנים וכמויות אדירות של נתונים כדי לחשוף תכונות יבול ושיטות חקלאיות חדשות. ביוטכנולוגיה, למשל, יוצרת גידולים עמידים בפני מזיקים ומחלות; עמיד לבצורת, חום ושיטפונות; ועם יותר חלבון, חומצות אמינו חיוניות וויטמינים. גידולים חדשים אלה יכולים להגביר את התפוקה ולבסס חקלאות במקום בו איננו יכולים כעת. לדוגמה, לאחר ניתוח של מאות יבולים ומיליוני נקודות נתונים, קונסורציום תעשייתי-אוניברסיטאי פיתח את Opti-Oat - מדריך הצמיחה של שיבולת שועל Quaker - המאפשר למגדלים להעריך את יבולי שיבולת השועל שלהם מול מדדים ולשנות את שיטות העבודה שלהם כדי לשפר את התפוקות והיעילות.
"האתגר של החקלאות העולמית הוא לחדש דרכים לעשות יותר בפחות", הסביר סמנכ"ל הטכנולוגיה של ג'ון דיר, ד"ר ג'המי הינדמן. "זה אומר להאכיל אוכלוסיה עולמית שגדלה במהירות תוך הפחתת תשומות כמו דשן, מים, זרעים וכימיקלים כדי לספק עתיד בר קיימא יותר. דיר מאמינה שהתשובה לאתגר זה טמונה ביישום של טכנולוגיות מתקדמות ומכונות יותר ויותר אינטליגנטיות, היוצרות יותר חקלאות מונעת נתונים ומאפשרות קבלת החלטות חכמה יותר". ואכן, פתרונות כאלה מתרחבים.
חיישנים בשדות, צופי מזל"טים והדמיה אווירית ולוויינית נותנים ליצרנים חקלאיים דרכים חדשות לנטר שדות ולנתח גידול ובריאות היבול. ציוד חכם מספק מים ודשן למפעלים רק מתי ואיפה שהם צריכים אותם, ושומר על שני המשאבים. בינה מלאכותית, למידת מכונה וניתוח נתונים יכולים לחזות תפוקות, לקבל תובנות על תנאי הקרקע ולתכנן מתי לשתול, לגזום ולקצור. האינטרנט של הדברים ובלוקצ'יין גם מאירים את שרשרת האספקה מחווה למזלג, ומאפשרים את העקיבות המסייעת להבטיח בטיחות ומקור מזון, מה שמבטיח לצרכנים מודעים לסביבה שהמזון שלהם מיוצר בר קיימא.
בינתיים, כלי רכב חקלאיים אוטומטיים מחליפים את העבודה החקלאית באזורים מסוימים. מפעיל יחיד יכול כעת להפעיל צי של טרקטורים אוטונומיים של דיר. ירקות גדלים בחוות מקורות, בגודלם החל ממכולת הובלה ועד למחסן מסיבי, הודות לנוסחאות תזונתיות מדויקות, תאורה מתכווננת ומיקרו אקלים. חוות אלו צמצמו את צריכת המים בשיעור של עד 95%, אינן משתמשות בחומרי הדברה וקוטפות בתדירות גבוהה יותר; חלק מהיבולים משיגים פי 10 עד 20 מהיבול לדונם בחקלאות מקורה אנכית בהשוואה לגידולי שדה פתוח.
מאכלים חדשים, טעמים חדשים: צוותים של מדענים ומהנדסים במגוון תחומים, כולל פיזיקה, ביולוגיה סינתטית, ביוכימיה, ביו-הנדסה, מזון ומדעי חיישנים עובדים יחד כדי ליצור מזונות חדשים ולעצב טעמים חדשים. הם לומדים את הממדים הרבים של האוכל כדי לייעל את חווית האכילה. הטעם, המרקם, יכולת הלעיסה והארומה חיוניים לבשר שגדל במעבדה וצמח כדי לחקות את הדבר האמיתי; שמנת היא חובה למוצרי חלב צמחיים כמו גלידה.
"למדע יש את היכולת לשנות באופן קיצוני את האופן שבו אנחנו אוכלים לטובה", אמר ד"ר ג'ונתן מקינטייר, מנכ"ל Motif FoodWorks. "מבוסס צמחי הוא המפתח למשוואה הזו. עם זאת, מזון על בסיס צמחי לעולם לא יהיה יותר מזין או בר קיימא, אלא אם כן אנשים באמת אוכלים אותם. אנחנו דוחפים את הגבולות של מה שאפשר במזון מהצומח, ומספקים חידושים שיועילו לאנשים ולכדור הארץ".
עם כל זה בחשבון, בינה מלאכותית מעריכה כמויות אדירות של נתונים על העדפות וטעמים של הצרכנים כדי לפתח טעמים חדשים בשיתוף עם מדעי החושים. מעצבים מהנדסים טעמים חדשים המשלבים זיווגי מזון מפתיעים. למעשה, ההתאמה האישית של המזון נמצאת באופק, עם מוצרי מזון ומשקאות מותאמים אישית ותוכניות דיאטה המבוססות על ה-DNA, הגיל, המצב הבריאותי וההעדפות הכלליות של האדם.
אריזה חדשנית ובת קיימא: חדשנים יוצרים כל מיני אריזות מזון חדשות, כמו אריזות הניתנות לקומפוסטציה עשויות פטריות או אצות, אריזות שתילה המכילות זרעים, ואפילו בקבוקי נייר או פחיות קירור עצמיות המשחררות CO נוזלי.2. אריזות אנטי-מיקרוביאליות מונעות צמיחה של חיידקים מזיקים, מה ששומר על טריות המזון, מפחית את הצורך בחומרים משמרים ומאריך את חיי המדף. אריזות חכמות יכולות לזהות מתי מזון כבר לא בטוח לאכילה, בעוד שפיגמנטים חכמים משנים צבעים כדי לציין טריות.
תקיפת בזבוז מזון: אחסון נכון של מזון יכול לעזור לצרכנים לקבוע מתי לאכול אותו לפני שהוא מתקלקל, ולאפשר למזון לשמור על טעמו הטוב ועל ערכו התזונתי. לחלק ממקררי Electrolux יש טכנולוגיית קריספר חכמה המסירה לחות עודפת ושומרת על אוויר יבש בחוץ; ובולם אתילן מפחית את הגז הנפלט מפירות וירקות הגורם לקלקול. הייזל טכנולוגיות פיתחה תוחם אריזה המשחרר אדים אנטי-מיקרוביאליים כדי להאט את צמיחת העובש על התוצרת, ושקיק עם מעכבי אתילן שמאט את ההזדקנות והריקבון עבור תוצרת שנשלחה ומאוחסנת. NewGem Foods פיתחה סרטים אכילים העשויים ממחית של פירות וירקות בלתי ניתנים לשיווק, המשמשים חלופות דלת פחמימות ללחם ולעטיפות טורטיות; סרט אחד שווה למנה מלאה של פירות או ירקות.
התמודדות עם קיימות: הכנסת מזון לשולחן כרוכה גם במים, אנרגיה ועבודה. עם קנה המידה והטווח שלהן, חברות גדולות ממוקמות להניע חיסכון במשאבים וקיימות לאורך שרשרת הערך שלהן ואל בסיס הספקים. לדוגמה, פפסיקו פועלת למקור בר-קיימא של 100% ממרכיבי המפתח שבהם היא משתמשת עד 2030; באזורי סיכון מים גבוהים, לשפר את יעילות השימוש במים ב-15% בשרשרת האספקה החקלאית שלה ולהפוך למים חיוביים נטו, תוך מילוי מים יותר ממה שהחברה משתמשת, באזורי סיכון מים עד 2030; להשיג 100% אריזות מוצרים ניתנות למחזור, קומפוסט או מתכלה עד 2025; ולהפחית את פליטת גזי החממה המוחלטת בפעילות ישירה ב-75% וב-40% על פני שרשרת הערך שלה עד 2030.
"כחברה שעושה עסקים ביותר מ-200 מדינות וטריטוריות ומשתמשת ביותר מ-25 יבולים שמקורם ב-7 מיליון דונם ב-60 מדינות שונות, יש לנו הזדמנות ואחריות להשתמש בגודל ובקנה מידה שלנו כדי לעזור לבנות מזון בר-קיימא יותר מערכת", אמר רנה לאמרס, סגן נשיא בכיר ומנהל המדע הראשי בפפסיקו. "אנו שואפים לבנות מערכת מזון שתשמור על כדור הארץ ומשפיעה לטובה על האנשים והקהילות שאנו עובדים איתם ומשרתים".
כשאני מסתכל על פני נוף מדעי המזון והטכנולוגיה, אני אופטימי שחדשנים יפתחו פתרונות ברחבי שרשרת הערך של המזון שיכולים לקחת אותנו מהטרגדיה של מחסור במזון והאיום של ייצור המזון על כדור הארץ אל קיימות, ביטחון ושפע מזון.
מקור: https://www.forbes.com/sites/deborahwince-smith/2022/05/19/the-key-ingredients-shaping-the-future-of-food-part-2/