در این مقاله بنا داریم بررسی کنیم و ببینیم که در سال ۲۰۲۳ و پس از آن، چه ترند‌هایی در صنعت خوراک و نوشیدنی (Food & Beverage) پیش رو داریم و فناوری چه نقشی در این فرآیند خواهد داشت.

پایداری (Sustainability) ترند شگفت انگیزی است که تا به امروز سبب نوآوری در علوم غذایی و تکنولوژی شده است. دقیق‌تر بخواهیم بگوییم، پیشرفت‌های روزافزونی که در زمینه تولید و فناوری پردازش مواد غذایی صورت گرفته، ناشی از نیاز فوری به تولید ۶۰ درصد غذای بیشتر برای تغذیه جمعیت تخمینی 9.3 میلیارد نفری جهان تا سال ۲۰۵۰ است.

به گفته موسسه منابع جهان (World Resources Institute – WRI)، برای انجام این کار نیاز ضروری به راه‌حل‌های جدیدی برای کاهش تاثیر کشاورزی بر آب و هوا، اکوسیستم و آب، و بهبود کارایی در سراسر زنجیره تامین است. موضوعی که خوزه گرازیانو داسیلوا، مدیر کل سابق سازمان غذا و کشاورزی ملل متحد (FAO)، زمانی به آن اشاره کرده بود: «ما چاره‌ای جز آغاز یک انقلاب سبزتر نداریم».

دست اندر کاران فناوری غذا، با تحقیقات بازار در صنعت خوراک و نوشیدنی و مشورت با دانشمندان و کارشناسان صنایع غذایی، در حال اکتشاف هستند که چه ترند‌هایی در بخش فناوری غذا، پتانسیل پیشرفت توسعه سیستم‌های پردازش مواد غذایی پایدار را در سال ۲۰۲۳ و پس از آن دارد. سه ترند برتر را در ادامه با هم بررسی می‌کنیم.

فناوری پروتئین جایگزین (Alt-Protein)

بنا به گفته مؤسسه Good Food، بیشتر دسته‌های مواد غذایی گیاهی (plant-based food) رشد سریع و دو رقمی را تجربه می‌کنند که عمدتاً ناشی از تقاضای مصرف‌کننده برای غذاهایی است که به مسائل مربوط به سلامتی و نگرانی‌های زیست‌محیطی پاسخگو هستند. در سال 2020، سه دسته اول که سریع‌ترین رشد را داشتند، تخم‌مرغ گیاهی، فراورده‌های لبنی کم چرب، دیپ، خامه ترش و سس گیاهی، و گوشت گیاهی بودند. GFI گزارش داد که در میان پروتئین‌های جایگزین در سال ۲۰۲۰، شیر گیاهی ۲.۵ میلیارد دلار و گوشت گیاهی نیز ۱.۴ میلیارد دلار فروش داشته‌اند که نسبت به سال ۲۰۱۹، ۴۵ درصد رشد داشته‌اند.

ایال آفرگان، هم بنیانگذار و مدیرعامل Imagindairy، می‌گوید: «بزرگ‌ترین ترند تکنولوژی غذا در سال ۲۰۲۳ هایر پروتئین (Higher Protein) خواهد بود. ترندی که در دنیای تغذیه ورزشی آغاز شد و اکنون جای خود را در بازار پیدا کرده است. با آگاهی جهانی نسبت به تغذیه سالم، مصرف‌کنندگان به دنبال محتوای هایر پروتئین در انواع بیشتری از محصولات هستند. بنابراین، پروتئین‌های جایگزین به عنوان یک عنصر اصلی در محصولات جدید به رشد خود ادامه خواهند داد».

آرلین واسرمن، بنیانگذار و مدیر عامل شرکت مشاور استراتژی غذایی Changing Tastes، با این موضوع موافق است: «علاقه مصرف‌کنندگان از ایزوله‌های پروتئینی به کنسانتره پروتئین تغییر کرده است. و احتمالا برند U.S. soy برنده این رقابت می‌شود. ردپای کربن کمتر و فرآوری کمتر به حرفه ما کمک می‌کند تا فرآیند ایزوله سازی را درک کند و یکی از اثرات بزرگ آن این است که به خوردن دانه‌های له شده و کنسانتره شده، به ویژه آنهایی که برای محتوای هایر پروتئین پرورش یافته‌اند، روی می‌آوریم».

چه محصولات گیاهی باشد، چه مایکروپروتئین، چه گوشت پرورشی و غذاهای دریایی، یا حشرات خوراکی، کارشناسان خاطرنشان می‌کنند که نیاز مبرمی برای توسعه سریع طیف وسیعی از فناوری‌های غذایی پروتئین جایگزین پایدار، از جمله تخمیر دقیق و زیست توده (Biomass)، چاپ سه بعدی، متد‌های زیست شناسی آنزیمی و مولکولی و ویرایش ژنوم CRISPR-Cas9 وجود دارد.

لو کوپرهاوس، رئیس و مدیرعامل BlueNalu، یک شرکت پیشگام در زمینه آبزی پروری سلولی می‌گوید که در دهه گذشته تغییری در رفتار مصرف‌کنندگان در سراسر جهان رخ داده است که به موازات پیشرفت‌های جدید در فناوری مواد غذایی است که به اعتقاد او منجر به دگرگونی کامل تامین پروتئین جهانی در دهه‌های آینده خواهد شد. او می‌گوید که مصرف کنندگان به طور فزاینده‌ای خواستار شفافیت بیشتر در مورد پیامدهای بهداشتی، زیست محیطی و اخلاقی مواد غذایی هستند که می‌خرند.

کوپرهاوس با اشاره به اینکه اولین محصول تجاری BlueNalu ماهی تن آبی با کشت سلولی خواهد بود که به بازارهای خدمات غذایی درجه یک در سراسر جهان عرضه خواهد شد، می‌گوید: «همزمان با مشاهده این تغییرات در رفتار مصرف‌کننده، فناوری‌های مبتنی بر محصولات گیاهی، تخمیر و کشت سلولی توسعه یافته‌اند تا راه‌حل‌های جدیدی را برای تکمیل زنجیره تأمین غذای جهانی ما فراهم کنند».

کوپرهاوس با اشاره به یک مقاله تحقیقاتی در سال ۲۰۱۹ که توسط موسسه Kearney انجام شد، پیش‌بینی می‌کند در مدت ۲۰ سال، تنها ۴۰ درصد از مصرف جهانی گوشت از منابع معمولی تامین می‌شود، در حالی که منابع پروتئینی کشت سلولی سریع‌ترین رشد را خواهند داشت و سهم بازار را افزایش خواهند داد. او خاطرنشان می‌کند که بازار شروع به مشاهده این تغییر کرده است، زیرا سرمایه‌گذاری‌های جهانی در استارت‌آپ‌های کاشت سلولی در سال ۲۰۲۱ نسبت به سال ۲۰۲۰ بیش از سه برابر رشد داشته است، در حالی که سرمایه‌گذاری در استارت‌آپ‌های محصولات گیاهی در این مدت اندکی کاهش یافته است.

فناوری تحول دیجیتال (Digital Transformation)

انقلاب صنعتی چهارم (Industry ۴.۰) یا تحول دیجیتال در صنایع پردازش و فرآوری خوراک و نوشیدنی در طی سال‌ها در برخی بخش‌ها با کندی پیش رفته است، اما همه‌گیری کووید ۱۹ و کمبود نیروی کار، سطوح جدیدی از انطباق با تکنولوژی در کارخانه‌های تولیدی را پدید آورده است.

چهار کانسپت کلیدی تحول دیجیتال – جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها، اتصال، مانیتورینگ و نظارت مستمر و بهینه سازی فرآیند – نقاط تماس متعددی را برای توسعه فناوری، به ویژه از طریق اتوماسیون ماشین و نرم افزار، ارائه می‌دهد.

طبق گزارش اخیر انجمن تولید کنندگان ماشین آلات بسته بندی (PMMI)، کمپانی‌های بزرگتر کالاهای بسته‌بندی مصرفی با سرعتی بیشتر نسبت به کمپانی‌های کوچک و متوسط، به اتوماسیون و ادغام راه‌حل‌های مبتنی بر تحول دیجیتال روی آورده‌اند، اما کمپانی‌های کوچکتر روی فناوری‌های تولید هوشمند با نرخ ثابت سرمایه‌گذاری می‌کنند.

گزارش با عنوان Timeline Automation: The Drive Toward 4.0 Connectivity in Packaging and Processing، نشان می‌دهد که تولید کنندگانی که مورد بررسی قرار گرفته‌اند، به طور فعال در حال توسعه اتوماسیون ماشین و نرم افزار در پنج سال گذشته بوده‌اند و فضای قابل توجهی برای رشد مداوم در دهه آینده وجود دارد.

سنسور‌های اینترنت اشیا صنعتی (IIoT) و ابزارهایی برای اندازه‌گیری، ردیابی و جمع‌آوری مؤثرتر داده‌ها، و هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی (machine learning) برای تجزیه و تحلیل مؤثرتر داده‌هایی که می‌توانند برای ساده‌سازی و بهینه‌سازی فرآیندها استفاده شوند، از جمله فناوری‌های تحول دیجیتالی هستند که سازندگان CPG (کالاهای بسته‌بندی مصرفی) انتظار دارند در چند سال آینده مورد استفاده قرار بگیرند.

در سال ۲۰۲۱، گروه مدیرعاملان برتر مجمع جهانی اقتصاد (WEF) در مورد تسریع تحول دیجیتال در جهان پس از کووید ۱۹ اظهار داشت که این تحول دیجیتال همچنین می‌تواند از طرح‌ها و ایده‌های پایدار شرکت‌ها پشتیبانی کند. این گروه در گزارش خود خاطرنشان کرد: «فرصت بسیار زیادی برای شرکت‌هایی که می‌توانند ارزش داده‌ها را برای راه‌حل‌های پایدارتر جذب کنند، وجود دارد. به عنوان مثال تخمین زده می‌شود که تا سال ۲۰۳۰، ارزش هوش مصنوعی در کمک به بهبود ضایعات غذایی، نگهداری محصولات و مواد در حال استفاده، و بازسازی سیستم‌های طبیعی، می‌تواند تا ۱۲۷ میلیارد دلار در سال باشد».

این گروه اعلام داشت که سیستم‌های تحول دیجیتال با بهینه سازی منابع، کاهش ضایعات، و افزایش کارایی انرژی می‌توانند تاثیرات زیست محیطی را کاهش دهند. گروه WEF اظهار داشت: «استفاده از پلتفرم‌های اشتراک‌گذاری و ردیابی داده‌ها، هم دید و هم مسئولیت پذیری را ارائه می‌دهد – اغلب در لحظه و به صورت آنی – در نتیجه اثرات زیست‌محیطی را کاهش می‌دهد».

پل کافر، مدیر Anabasis Technical Consulting و رئیس سابق بخش مهندسی Smithfield Foods، اظهار می‌کند که تخمین زده شده است که تکامل تکنولوژی ۱۰۰۰ برابر از تکامل انسان پیشی گرفته است. با این حال، او خاطرنشان می‌کند که در کوتاه مدت، شرکت‌ها با چالش‌هایی مواجه می‌شوند و استراتژی‌هایی را انتخاب می‌کنند که متناسب با نیازهای استراتژیک آنها باشد و در حد توانایی‌های کارکنانشان باشد. از نظر پل کافر، متداول‌ترین فناوری‌های تحول دیجیتال که شرکت‌های مواد غذایی انتخاب می‌کنند تا در عملیات و فرآیند خود بگنجانند، اتوماسیون، یکپارچه‌سازی فرآیند و جمع‌آوری داده‌ها است.

کافر می‌گوید: «اتوماسیون برای رسیدگی به بازار آشفته نیروی کار و کاهش هزینه‌ها در نظر گرفته می‌شود. اتوماسیون در طول همه‌گیری سرعت گرفت زیرا شرکت‌ها مشاهده کردند که کاهش تعداد کارمندان به کاهش موقعیت‌های ارتباط و تماس نزدیک کمک می‌کند و محرک دیگری برای سرمایه‌گذاری است».

کافر اضافه می‍‌کند که جمع آوری داده‌ها و یکپارچه سازی فرآیند اغلب با یکدیگر مرتبط هستند. تجهیزاتی که می‌توانند از جلو به عقب فرآیند ارتباط برقرار کنند، می‌توانند داده‌ها را برای کمک به هموارسازی نوسانات و جلوگیری از اختلالات فرآیند ارسال کنند. جمع‌آوری این داده‌ها و استفاده از ابزارهای تحلیلی می‌تواند به مدیران کمک کند تا عملکرد را در لحظه ارزیابی کنند و بخشی از رویکرد نگهداری و تعمیرات پیش‌بینانه با هدف بهینه‌سازی شوند، که به حفظ روند تحول دیجیتال برای آینده قابل پیش‌بینی کمک می‌کند.

کافر می‌گوید: به کار گیری این فناوری سخت است، زیرا نیازمند مجموعه مهارت‌های خاص، آموزش قوی و تمرکز مداوم بر نحوه عملکرد شبکه است. اما ارزشش را دارد و مجموعه‌هایی که این تحویل دیجیتال را پیاده‌سازی کرده‌اند، از سود بیشتری بهره برده‌اند.

فناوری ایمنی مواد غذایی

لری کینر، رئیس و مدیرعامل مشاوران بین المللی ایمنی (International Product Safety Consultants) محصولات می‌گوید: در نگاه اول، ممکن است اینگونه به نظر برسد که تکنولوژی‌های نوآورانه ایمنی مواد غذایی، به طور مستقیم با پایداری شرکت‌های مواد غذایی مرتبط نباشد، اما استفاده از آنها می‌تواند تاثیر مثبتی بر اهداف سبز و سازگار با محیط زیست داشته باشد و در عین حال سیستم‌های حفاظت از مواد غذایی را بهینه می‌کند. برای مثال در طول همه‌گیری، پیشرفت‌هایی در توسعه فناوری‌های مؤثر و ایمن ضدعفونی بر پایه نور حاصل شد، مانند نور ماوراء بنفش و دیودهای ساطع‌کننده نور (ال ای دی).

کینر توضیح می‌دهد: «فناوری ضدعفونی مبتنی بر نور مثال خوبی از این است که تکنولوژی چگونه می‌تواند به طور همزمان ایمنی غذا را تامین کند و اثرات زیست محیطی را در نتیجه تولید مواد غذایی کاهش دهد. ضد عفونی کردن از طریق UV و LED نیاز به استفاده کمتری از مواد شیمیایی در پردازش مواد غذایی و برنامه‌های بهداشت محیطی دارند و نشان داده شده است که مصرف آب را کاهش می‌دهند».

کینر ادامه می‌دهد: «این همه‌گیری همچنین کیفیت پایین هوا در کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی را نشان داد و برخی از این فناوری‌های مبتنی بر نور که با سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) ادغام شده‌اند، به‌طور مؤثری کپک‌ها و ویروس‌ها را از بین می‌برند. من فکر می‌کنم این تکنولوژی‌های نوری آینده بزرگی در ارتقای ایمنی مواد غذایی دارند و من انتظار دارم که این فناوری‌ها در سال آینده و پس از آن توسعه پیدا کنند».

تکنولوژی پراکنش الکترونی کم انرژی (LEEB) یکی دیگر از پیشرفت‌ها در زمینه ایمنی مواد غذایی است که کینر معتقد است در آینده نزدیک در مرکز توجه قرار خواهد گرفت. او می‌گوید، LEEB غیر حرارتی، عاری از مواد شیمیایی، بدون نیاز به آب است و از مواد رادیواکتیو استفاده نمی‌کند، بنابراین دارای مزیت مثبت غیرفعال کردن پاتوژن‌ها و ویروس‌های مضر بدون آسیب رساندن به محیط است. یک شرکت اخیراً موافقت FDA را برای تولید پرتوهای الکترونی کم انرژی برای تصفیه ادویه ها دریافت کرده است، که کینر معتقد است استفاده از این فناوری و پیاده سازی آن در خطوط پردازش آسان‌تر می‌شود.

ریچارد استیر، دانشمند مشاور مواد غذایی مستقر در سونوما کالیفرنیا، می‌افزاید: از نظر ایمنی مواد غذایی، شرکت‌ها به دنبال فناوری‌هایی هستند که به آنها اجازه می‌دهد کنترل پیشگیرانه و نقاط کیفیت در فرآیندهای تولید مواد غذایی را سریع‌تر، دقیق‌تر و به طور مداوم نظارت کنند. استیر خاطرنشان می‌کند که در حالی که این وظیفه پردازنده های غذا، نوشیدنی و مواد است که مطمئن شوند غذاهایی که تولید می‌کنند ایمن، سالم و مطابق با مشخصات کیفی تعیین شده شرکت هستند، او انتظار دارد که تکنولوژی غذایی در کوتاه مدت در سطح پردازش پیشرفت کند.

استیر همچنین انتظار دارد که در کوتاه مدت، شرکت‌های مواد غذایی به طور فزاینده‌ای از رباتیک یا سایر سیستم‌های خودکار استفاده کنند که عملیات پردازش و بسته‌بندی را سرعت می‌بخشد و به آنها اجازه می‌دهد کارآمدتر، مؤثرتر و با کارکنان کمتری کار کنند.

استیر می‌گوید: «من معتقدم که شاهد ورود تکنولوژی اسکن به عملیات‌های بیشتری خواهیم بود. بعضی کمپانی‌ها از فناوری اسکن دوگانه استفاده می‌کنند که نه تنها بارکدها را اسکن می‌کند، بلکه کدهای روز را نیز نشان می‌دهد که محصول و روز بسته‌بندی را نشان می‌دهد تا از برچسب نادرست غذاهای کنسرو شده جلوگیری شود».

حرکت سریع رو به جلو

کینر نتیجه می‌گیرد که به کار گیری موفقیت‌آمیز از ترند های تحول دیجیتال، پروتئین جایگزین و فناوری‌های ایمنی مواد غذایی، شرکت‌های مواد غذایی را ملزم می‌کند تا فرصت‌هایی را برای بهینه‌سازی در فرآیندها و بیزینس خود شناسایی کنند.

بهترین کار این است که تصمیم بگیرید که کدام تکنولوژی‌های نوظهور برای کسب و کار شما مفیدتر هستند. نکته کلیدی این است که فرآیندهای خود را به صورت کامل بشناسید. برای به دست آوردن مزیت رقابتی در دنیای مدرن، راه طولانی‌ای برای رسیدن به اهداف عملکردی، از جمله تولید و پردازش پایدار، و اهداف تجاری خواهید داشت.

منبع:

https://www.ift.org/news-and-publications/food-technology-magazine/issues/2022/november/features/outlook-2023-technology-trends