อาหารทุกวันถูกโยนทิ้งและถูกรถบรรทุกใช้จนหมดเกลี้ยง นักวิจัยของสหภาพยุโรปกำลังพัฒนาวิธีการลดขยะทั้งอาหารและบรรจุภัณฑ์
โดย ANDREW DUNNE
Dr Anastasia Ktenioudaki ติดตามสตรอเบอร์รี่ในไอร์แลนด์ด้วยเซ็นเซอร์ไฮเทค เธอเป็นส่วนหนึ่งของโครงการวิจัยล่าสุดของยุโรปในการลดอาหารสดจำนวนมหาศาลที่ทิ้งไปเพราะไม่ถูกกินก่อนวันที่ที่ระบุไว้บนบรรจุภัณฑ์
‘เรามีปัญหาร้ายแรงเกี่ยวกับเศษอาหาร’ Ktenioudaki หนึ่งในผู้เชี่ยวชาญที่อยู่เบื้องหลัง FreshProof ที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก Horizon กล่าว ‘เราจำเป็นต้องคิดหาวิธีแก้ปัญหาใหม่ ๆ สำหรับทุกคนเพื่อรับมือกับมัน’
โฟกัสสด
โลกาภิวัตน์ได้ก่อให้เกิดความขัดแย้งในอุตสาหกรรมอาหาร: ในขณะที่ขยายขอบเขตของผลิตภัณฑ์บนชั้นวางสินค้าอย่างมากมาย แต่ก็มีส่วนทำให้ปริมาณอาหารเพิ่มขึ้นโดยไม่บริโภคโดยทำให้มีปริมาณมากขึ้นและยาวขึ้นในการเดินทางจากฟาร์มหนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เกือบหนึ่งในสามของอาหารที่ผลิตได้ทั้งหมดถูกสิ้นเปลืองหรือสูญหาย ตามรายงานของ โครงการอาหารโลกขององค์การสหประชาชาติแม้ว่าผู้คนหลายร้อยล้านคนทั่วโลกต้องเผชิญกับความอดอยาก
ในสหภาพยุโรป กฎหมายกำหนดให้อาหารที่บรรจุล่วงหน้าส่วนใหญ่แสดงวันที่ระบุเกณฑ์ด้านความปลอดภัย (‘ใช้โดย’) หรือคุณภาพ (‘ดีที่สุดก่อน’) ในการทบทวนกฎการติดฉลากอาหารโดยทั่วไป คณะกรรมาธิการยุโรปกำลังพิจารณา ข้อเสนอให้ยกเลิกการใช้วันที่ ‘ดีที่สุดก่อน’ทั้งหมด
ทีมงานของ Ktenioudaki ได้พัฒนาระบบเซ็นเซอร์ที่ตรวจสอบสภาพแวดล้อมสำหรับการผลิตในแต่ละขั้นตอนในห่วงโซ่อุปทาน ด้วยนวัตกรรมเล็กน้อยนี้ นักวิจัยมั่นใจว่าพวกเขาสามารถเสนออินทผลัม ‘ก่อนดีที่สุด’ ที่แม่นยำยิ่งขึ้น และป้องกันไม่ให้อาหารถูกทิ้งโดยไม่จำเป็น
‘โดยปกติแล้ว ห่วงโซ่อุปทานอาหารจะทำงานโดยใช้หลักการเข้าก่อนออกก่อน โดยที่ผลผลิตใดก็ตามที่เข้ามาในศูนย์กระจายสินค้าหรือร้านค้าก่อนจะเป็นคนแรกที่ออกไป’ Ktenioudaki กล่าว ‘จากการค้าขายอาหารทั่วโลกในปัจจุบัน ตอนนี้เราต้องการระบบที่ชาญฉลาดขึ้น เพื่อที่เราสามารถจัดลำดับความสำคัญของผลิตภัณฑ์ที่สดใหม่ที่จะหมดอายุก่อนผู้อื่น’
ตั้งแต่ทุ่งหญ้าไปจนถึงจาน มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่ออายุขัยของผลิตภัณฑ์สด ซึ่งรวมถึงสภาพก่อนการเก็บเกี่ยว เช่น ปริมาณน้ำฝนหรือแสงแดด และสภาพหลังการเก็บเกี่ยว เช่น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและแม้แต่การสั่นสะเทือนของถนนเนื่องจากอาหารถูกขนส่งโดยรถบรรทุก
ด้วย FreshProof Ktenioudaki เชื่อว่าการรวมข้อมูลเกี่ยวกับสภาพการเติบโตของผลิตภัณฑ์และการเดินทางไปยังร้านค้าจะช่วยให้คาดการณ์ได้แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับอายุการเก็บรักษาที่แท้จริง ซึ่งหมายความว่าสินค้าจะถึงมือผู้บริโภคในเวลาที่เหมาะสมมากขึ้นและสิ้นเปลืองน้อยลง
‘เราตั้งสมมติฐานมาตรฐานเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมสำหรับผลิตผลซึ่งแจ้งวิธีการกำหนดวันที่ ‘ดีที่สุดก่อน” Ktenioudaki กล่าว “เรารู้ว่าสิ่งต่าง ๆ จะผิดพลาดไปพร้อมกันในการขนส่งผลิตภัณฑ์อาหาร แต่เราสามารถเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับผลกระทบที่มีต่ออายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ และใช้ความรู้นั้นอย่างชาญฉลาด”
เบอร์รี่แม่นๆ
นั่นคือที่ที่สตรอเบอร์รี่ในไอร์แลนด์เข้ามาในรูปภาพ
Ktenioudaki เป็นส่วนหนึ่งของทีมที่ University of South Florida ในสหรัฐอเมริกาที่พัฒนาระบบโดยใช้เซ็นเซอร์หลายตัวและซอฟต์แวร์บนคลาวด์เพื่อทำนายอายุการเก็บรักษาของผลิตผล โครงการนี้ใช้ความเชี่ยวชาญเป็นเวลาหลายปีในหมู่เกษตรกรและผู้จัดจำหน่ายเกี่ยวกับเวลาที่ผลิตภัณฑ์ผ่านพ้นช่วงเวลาที่ดีที่สุด
‘สตรอเบอร์รี่เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูง แต่เน่าเสียง่าย โดยที่เวลาและอุณหภูมิมักเป็นปัจจัยสำคัญ’ Ktenioudaki กล่าว
นอกเหนือจากการใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิตามเส้นทางการกระจายแล้ว นักวิจัยยังใช้กล้องไฮเปอร์สเปกตรัมเพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกโดยละเอียดว่าเมื่อใดที่ผลไม้จะผลิดอกออกผล ในเวลาที่เทคโนโลยีนี้สามารถทำงานร่วมกับกล้องมาตรฐานได้
ผลลัพธ์เป็นเหตุให้มองโลกในแง่ดี การคาดคะเนอายุการเก็บรักษาที่เหลืออยู่ของสตรอเบอร์รี่นั้นแม่นยำเกือบสองเท่า
ด้วยข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้ ทีมงานจึงต้องการขยายงาน หาพันธมิตรทางการค้าและนักลงทุนรายใหม่ และใช้แนวคิด FreshProof กับผลไม้และผักอื่นๆ
‘ในอนาคต แนวทางนี้สามารถใช้ได้กับผลิตภัณฑ์สดใหม่ และอาจช่วยประเมินผลิตภัณฑ์ในตู้เย็นของคุณได้’ Ktenioudaki กล่าว ‘ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและ AI เป็นไปอย่างรวดเร็ว และเราเชื่อว่าสิ่งนี้สามารถสร้างผลกระทบอย่างมากในการเสริมสร้างห่วงโซ่อุปทาน ลดขยะอาหาร และปกป้องความมั่นคงด้านอาหาร’
การเปิดบรรจุภัณฑ์
ปัญหาเรื่องขยะขยายออกไปนอกเหนือจากอาหารรวมถึงบรรจุภัณฑ์ซึ่งอุตสาหกรรมนี้ผลิตพลาสติกจำนวนมาก
นักวิทยาศาสตร์อีกทีมหนึ่งใช้ความเชี่ยวชาญด้านเคมีวัสดุเพื่อพัฒนา BIOSMARTซึ่งมีเป้าหมายเพื่อลดการห่อพลาสติกจำนวนมากที่ใช้สำหรับอาหาร ตลอดจนยืดอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์สด
ดร.อามายา อิการ์ตัว ผู้ประสานงานโครงการกล่าวว่า ‘เศษอาหารเป็นปัญหาหนึ่ง พลาสติกเป็นอีกปัญหาหนึ่ง’ ‘เรามีสถานการณ์ที่วัสดุที่ย่อยสลายได้ที่มีอยู่ไม่แข็งแรงพอที่จะปกป้องผลิตภัณฑ์ ดังนั้นเราจึงใช้พลาสติก’
บรรจุภัณฑ์อาหารแทบทุกชนิดไม่สามารถย่อยสลายได้ และพลาสติกหลายแบบไม่สามารถนำไปรีไซเคิลได้
หนึ่งในวิธีแก้ปัญหาของ Igartua คือการออกแบบวัสดุชีวภาพที่ทนทานมากขึ้นให้แข็งแรงพอที่จะบรรทุกอาหาร แต่สามารถแตกสลายได้ในภายหลัง
เป้าหมายที่สองคือการออกแบบบรรจุภัณฑ์โดยใช้วัสดุที่ย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์หรือรีไซเคิลได้เท่านั้น ภาชนะมักประกอบด้วยพลาสติกหลายประเภท และอาจรวมถึงอะลูมิเนียม ซึ่งทำให้รีไซเคิลได้ยาก
BIOSMART ได้รับการสนับสนุนจากผลการทดสอบในระยะแรก ซึ่งส่งสัญญาณถึงทิศทางของบรรจุภัณฑ์อาหารที่ย่อยสลายได้หรือรีไซเคิลได้รุ่นต่อไป
โครงการยังพบว่าประชาชนมีความเปิดกว้าง ตอนนี้มีแผนจะเพิ่มการลงทุนและขยายการวิจัยเพื่อนำผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์เหล่านี้เข้าสู่ร้านค้า
ข้อมูลด่วน
เช่นเดียวกับ FreshProof BIOSMART ยังจัดการกับเศษอาหารโดยใช้เซ็นเซอร์ที่ตรวจจับความแตกต่างเล็กน้อยในก๊าซ เช่น ออกซิเจน เอมีน และคาร์บอนไดออกไซด์ภายในบรรจุภัณฑ์ การเปลี่ยนแปลงระดับก๊าซที่ตรวจพบโดยเซ็นเซอร์ที่พิมพ์ภายในบรรจุภัณฑ์ ส่งผลต่อสภาพของอาหาร
ระดับที่เพิ่มขึ้นสามารถบอกเป็นนัยว่าผลิตภัณฑ์กำลังจะเลิกใช้งาน โดยให้ข้อมูลที่แม่นยำแบบเรียลไทม์ แทนที่จะเป็นวันที่ ‘ดีที่สุดก่อน’ โดยพลการ แนวความคิดนี้ได้รับการทดสอบแล้วสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่ประกอบด้วยชีส แฮม และปลา
เมื่อเวลาผ่านไป Igartua หวังว่าเทคโนโลยีนี้จะช่วยให้ผู้จัดจำหน่ายและผู้บริโภคลดปริมาณอาหารที่ทิ้ง
ในท้ายที่สุด เธอเชื่อว่าสิ่งนี้สามารถช่วยปฏิวัติวิธีการขายและจัดเก็บอาหารได้ เพื่อไปยังขั้นตอนนั้น ทีมของเธอทำงานร่วมกับพันธมิตรด้านวิชาการและอุตสาหกรรมทั่วยุโรปเพื่อเป็นเงินทุนสำหรับขั้นตอนต่อไปของงาน
การวิจัยในบทความนี้ได้รับทุนจาก Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) ของสหภาพยุโรป บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกในHorizonนิตยสาร EU Research and Innovation
