Умные датчики и биоразлагаемая упаковка: как наука борется с пищевыми отходами
Ежедневно тонны свежих продуктов выбрасываются. Исследователи ЕС разрабатывают способы сократить отходы — как самой еды, так и её упаковки.
Доктор Анастасия Ктенюдаки отслеживала клубнику в Ирландии с помощью высокотехнологичных датчиков в рамках проекта FreshProof, направленного на сокращение огромного количества свежих продуктов, выбрасываемых из-за истечения срока годности.
«У нас серьёзная проблема с пищевыми отходами. Нам нужны новые решения, чтобы справиться с этим», — говорит Ктенюдаки.
Глобализация создала парадокс: расширяя ассортимент, она увеличила объёмы неиспользованной еды, удлинив путь от фермы до вилки. Почти треть всего производимого продовольствия теряется или выбрасывается (данные Всемирной продовольственной программы ООН).
Точный срок вместо приблизительной даты
Команда FreshProof разработала систему датчиков, отслеживающих условия хранения продукции на каждом этапе цепочки поставок. Это позволяет точнее прогнозировать реальный срок годности, а не полагаться на стандартные предположения.
«Нам нужна более умная система, которая будет приоритезировать продукты с более коротким оставшимся сроком годности, а не работать по принципу "первым пришёл — первым ушёл"», — объясняет Ктенюдаки.
На срок хранения влияют десятки факторов: от количества осадков до вибрации при транспортировке. Комбинируя данные о условиях выращивания и транспортировки, можно делать более точные прогнозы.
Тест на клубнике
В ходе проекта использовались мультисенсорные системы и гиперспектральные камеры для прогнозирования срока годности клубники — ценного, но скоропортящегося продукта.
Результаты обнадёживают: точность прогнозирования оставшегося срока годности клубники увеличилась почти в два раза. В будущем эту технологию можно адаптировать для любых свежих продуктов, включая те, что хранятся в холодильнике потребителя.
Проблема упаковки: второй фронт борьбы
Проблема отходов включает и упаковку, для которой индустрия генерирует огромное количество пластика.
Проект BIOSMATT, координируемый доктором Амайей Игартуа, решает две задачи:
- Создание более прочных биоразлагаемых материалов, способных защитить продукт.
- Разработка упаковки только из полностью компостируемых или перерабатываемых материалов.
Сейчас большая часть упаковки состоит из смеси материалов (несколько типов пластика, алюминий), что осложняет переработку.
Датчики в упаковке
Как и FreshProof, проект BIOSMART использует сенсоры для борьбы с отходами. Датчики, встроенные в упаковку, отслеживают изменения уровня газов (кислород, амины, диоксид углерода) внутри.
Повышение уровня определённых газов может сигнализировать о начале порчи продукта, предоставляя точную информацию в реальном времени вместо условной даты «употребить до». Концепция уже протестирована на упаковках для сыра, ветчины и рыбы.
Оба проекта ищут коммерческих партнёров и инвестиции для масштабирования. Учёные верят, что сочетание новых технологий, ИИ и материаловедения может значительно улучшить цепочки поставок, сократить пищевые отходы и укрепить продовольственную безопасность.