מדעני מזון מבטיחים את איכות המזון במסעו מהחווה לשולחן, ומיישמים את עקרונות מדעי המזון לבחירה, שימור, עיבוד, אריזה, הפצה ושימוש במזון. עולמנו ניצב בפני אתגרי קיימות חסרי-תקדים, המחייבים את חדשני הפודטק והאגרוטק ליצור דרכים חדשות לרתום את הטכנולוגיה החזקה של ימינו כדי לשפר את אספקת המזון בעולם, באופן בר-קיימא.
כשפנו למדע, חקלאות, תזונה, בינה מלאכותית (AI) והנדסה עבור פתרונות תזונה, הם פתאום גילו שהם נמצאים בחזית הטכנולוגית הבאה: וזה לא מדע בדיוני אלא פשוט המציאות.
התפקיד של פודטק בשיפור הביטחון התזונתי
נכון להיום, אספקה בריאה וזמינה של מזון היא לא דבר מובטח ברחבי העולם. מיליונים חיים ברעב או בפחד ממנו מדי יום. תת-תזונה ממושכת, הנובעת מחוסר ביטחון תזונתי, מאטה את הצמיחה הפיזית של האדם ואת ההתפתחות הקוגניטיבית שלו תוך הגברת הסיכון למחלות – ואפילו למוות.
נכון, טכנולוגיית מזון אולי לא תפתור את הקשיים הכלכליים המונעים מאנשים להשיג כמויות מספקות של מזון – אבל השקעות וחדשנות בתחום הפודטק להסיע אוכל מהחווה לשולחן, יכולות לסייע בהארכת חיי המדף של מוצרים טריים, לספק אספקת מזון בת-קיימא יותר, ולשפר בטיחות המזון באופן כללי.
הנה מספר פתרונות מתקדמים בתעשיית המזון, המעצבים את העתיד של שרשרת אספקת המזון העולמית.
בינה מלאכותית ושרשרת אספקת המזון
בינה מלאכותית, ניהול דאטה ולמידת מכונה (machine learning) הם כולם בעלי ברית חשובים במסע להפיכת שרשרת אספקת המזון לבת-קיימא יותר. אחד האתגרים הגדולים ביותר בימינו הוא השינוע של המזון מהחווה לשולחן. טכנולוגיות מזון משתמשים בבינה מלאכותית AI) )כדי "ללמד" מחשבים כיצד להעריך מערכי נתונים גדולים למטרות פיקוח על תנאי יבול, בקרת איכות ודיוק בתיוג, תוך כדי אופטימיזציה של השטח לשילוח ואחסון, חיזוי החזרות מוצרים והערכת ספקים שונים.
הנדסה להפחתת פסולת
אמא טבע יצרה עבורנו את הכלי המושלם לשמירה על טריות המזון: הקליפה. קליפות מכילותקוטין – שכבה שעוונית של חומצות שומן, המקיפה את הצמח, שומרת על הלחות בפנים ומרחיקה אוויר החוצה. כדי להאריך את טריות המזון, מדעני חומרים קיבלו השראה מאמא טבע ויצרו תרכובת אמפיפילית (תרכובת בעלת מאפיינים הידרופיליים [אוהבי מים] וליפופיליים [אוהבי שמן] כאחד) המיועדת לשמש כמעין "קליפה" נוספת לפירות וירקות, שלוכדת את הלחות בפנים ומרחיקה את החמצן החוצה.
הקליפה – המיוצרת מקליפות קיימות, כמו גם זרעים ועיסה (pulp) – היא חסרת טעם וחסרת ריח, ומכפילה את משך הטריות הרגיל של תבואות. טיפול זהיר וקירור אופטימלי – שמונעים חבלות ומעכבים חמצון וצמיחת חיידקים – יאפשרו לטכנולוגיית המזון החדשנית הזו להאריך את טריות התוצרת החקלאית אף יותר.
חישובי מחשב לתזונה מותאמת אישית
ניתן להגיע לתזונה מותאמת אישית באמצעות סינתזה של נתונים מדיווחים מדעיים, תפריטים וטבלאות תזונה, והתאמתם לנתונים בריאותיים ותזונתיים של כל מטופל – נתונים שניתן לקבל ממכשיר לביש, אפליקציית בריאות או קלט על ידי המטופל. הבינה המלאכותית, בתורה, יכולה "ללמד" מחשבים כיצד ליצור פרופילי תזונה מותאמים אישית והמלצות תזונתיות מותאמות אישית, לצד תפריטי ארוחות ומתכונים.
כלים אלה של תזונה מותאמת אישית יכולים להתמודד גם עם מצבים קליניים ספציפיים. עבור חולי סוכרת, לדוגמה, ניתן לסנכרן את הנתונים עם מכשיר ניטור הגלוקוז של המטופל ועם משאבות האינסולין, כדי להתאים אישית את הטיפול למידותיו של כל מטופל.
תחליפי בשר
כיום, צרכנים מחפשים תחליפי חלבון בני-קיימא, אך מבלי לוותר על איכות, טעם או חוויית המזון. העתיד של החדשנות וההשקעות בתחום הפודטק ימשיך לשפר את האיכות ואת החוויה הקולינרית של המזון שאנו אוכלים – בצורה בת-קיימא.
פודטק ופיתוח חלבונים מן הצומח
בשר מן הצומח. בכל רחבי העולם, צמחים עשירים בחלבון משומשים כתחליפי בשר. מזה מאות שנים טופו (פולי סויה מוקרשים; סין), טמפה (פולי סויה מותססים; אינדונזיה) וסייטן (גלוטן חיטה; דרום אסיה) מתובלנים כמו בשר ומשמשים כחלבון העיקרי בארוחה.
היום, פיתוחם של פתרונות מתקדמים בפודטק, דוגמת חלבונים מן הצומח, הוביל לשימוש בשעועית שחורה וגרגירי חומוס ליצירת המבורגר צמחוני. חלק מההמבורגרים מן הצומח מתקרבים לחיקוי מושלם של טעם הבשר באמצעות הוספה של הם (heme – החלבון בדם שאחראי על הובלת החמצן), אם כי על ידי שימוש בהמוגלובין מקטניות – המופק משמרים מהונדסים גנטית – ולא מהמקור הטבעי שלו, מיוגלובין מהשריר.
בשרים מתורבתים. בשר מתורבת מופק על ידי בידודם של תאי גזע הייחודיים לשריר מבעלי חיים, והעברתם תהליך רב-שלבי:
- גידולם בנוכחות סרום גידול ממקור צמחי למשך 10 ימים.
- העברת התרכובת לביוריאקטור "קטן" (50 ל') ל-10 ימים נוספים.
- העברתם לביוריאקטור גדול יותר (12,500 ל') כדי להקל על צמיחת הרקמות לפני אסיפתת התאים מספר פעמים, ואז הנחתם בכורי זלוף קטנים יותר, ושם הם יגדלו ויתמיינו לרקמת שריר.
התוצאה של כל התהליך היא נתח בשר מתורבת עם טעם ומרקם של בשר אמיתי.
אולי יעניין אותך גם:
טרנדים של פודטק שכדאי לצפות להם בשנת 2022
מערכת הרוביטאריס של כיל: פריצת דרך בהפקצת תחליפי בשר מן הצומח
טכנולוגיה באופק
רובוטיקה בתעשיית המזון. כבר שנים שרובוטים נמצאים בשימוש במטלות אריזה ועיבוד מזון פשוטות. כיום, הם מסוגלים לבצע משימות בקרת איכות ולהעריך את איכות המזון. רובוטים מקביליים, הנאים לצד מנשא כלי העבודה ואינם דורשים שטח רצפה, מחליפים בהדרגה את הרובוטים הסדרתיים – מבנים מפרקיים הנעים ממקום למקום – ומפחיתים את השטח הנדרש לפעילות רובוטית.
שימוש בציוד חקלאי וכלי רכב אוטונומיים לביצוע פעולות יום-יומיות כגון דישון, שתילת זרעים, השקיה, קטיף, הוא כבר מציאות היום. ציוד חקלאי וכלי רכב אוטונומיים צפויים לגלם תפקיד משמעותי בעתיד החקלאות בת-הקיימא וכבר הגיעו לחוות בחלקים רבים בעולם.
הדפסה תלת-ממדית של מזון. תהליך הדפסת מזון בתלת-ממד, שנבדק לראשונה בשנת 2007, כולל סריקה של המזון, חלוקת האוביקט לשכבות דקות, ואיחוד שכבות אלה ליצור מוצר מוצק. קיימות שתי שיטות הדפסה: הפקדה מבוקרת (controlled deposition), שבה חומרים בעלי צמיגות נמוכה מודפסים דרך ראשי דיו; והיתוך מבוקר (controlled fusion), שבו אבקות מחוממות ליצירת מסה קוהרנטית.
החומרים המודפסים כוללים כל דבר שניתן להוציא ממזרק (לדוגמה, ציפוי עוגה, חומוס); מאכלים מסורתיים שאליהם נוסף ג'ל הידרוקולואידי (לדוגמה, אגר) לחיזוק; או תחליפים שעברו ייבוש ונטחנו לאבקה, שאותם מערבבים עם רכיבים אחרים ליצירת הסמיכות הרצויה. טכנולוגיית המזון החדשנית הזו יכולה להפיק מוצר אחד בכל פעם, ולכן היא מתאימה במיוחד לבחינת מוצרים חדשים והפוטנציאל שלהם בשוק.
סיכום
אנחנו ב-ICL ממשיכים לחפש לפתח טכנולוגיות מזון מהפכניות, העונות על בעיות קיימות ומובילות לשינוי סביבתי חיובי. מרכז החדשנות הסביבתית שלנו – Planet Startup Hub ICL's – מודל היברידי המשתמש באלמנטים של אינקובטור ושל אגטק ופודטק, הוא הכלי שבו אנו משתמשים לעשות סינרגיה של המשאבים, הניסיון וההדרכה שלנו יחד עם חדשנות חיצונית, כדי ליצור פתרונות מתקדמים בתעשיית המזון. החזית הבאה בטכנולוגיית מזון תמשיך להשפיע על היעילות והקיימות של המזון – מהחווה לשולחן. טכנולוגיות מזון חדשניות יובילו לשימוש מופחת במשאבים, יצריכו פחות מקום, ייצרו פחות פסולת, ישפרו את הביטחון התזונתי, ויעלו פחות כסף לשמור את שרשראות אספקת המזון יעילות וידידותיות לסביבה.
