Как засуха влияет на сушение продуктов

Изменение климата грядет: почему повторяющаяся засуха угрожает сушеным фруктам и овощам

Картофель может стать более ломким, яблоки сложнее обезвоживать, а султаны вообще могут быть исключены из меню — это возможные результаты повторяющихся и усиливающихся засух в условиях изменения климата в Австралии.

Это может показаться нелогичным, но более сухие условия могут повлиять на качество фруктов и овощей на клеточном уровне, что затрудняет их переработку в сушеные продукты. Это имеет большие последствия для продовольственной безопасности и экономики Австралии.

Сушеные продукты составляют значительную часть нашего рациона, и Австралия экспортирует около 70% своей продукции, что оценивается примерно в 49 миллиардов австралийских долларов в год. Сушеные продукты составляют важную часть этого — например, экспортная стоимость только султана, смородины и изюма в 2018-19 годах составила 25,1 миллиона долларов.

Если вкус, качество или доступность сушеных продуктов снизятся, мы рискуем потерять эти прибыльные рынки. Но мои текущие исследования передовых методов сушки направлены на то, чтобы помочь преодолеть эту проблему, тщательно контролируя, как клетки меняют свою форму и структуру.

Присоединяйтесь к нашим читателям, которые подписываются на бесплатные новости, основанные на фактах
Ожидается ухудшение засухи
В последнем отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) содержится предупреждение о том, что Австралия станет более засушливой по мере потепления мира, что принесет больше засух, более сухие почвы, массовую гибель деревьев и многое другое.

Недавние засухи на большей части восточной Австралии уже показали, как изменение климата может нанести ущерб растительной продукции, а также обществу и экономике. Например, из-за воздействия изменения климата прибыль от сельского хозяйства упала на 23% за период 2001-2020 годов, или примерно на 29 200 долларов США на ферму, по сравнению со средними историческими показателями.

Фермер проверяет резервуар для воды
Ожидается, что засухи в Австралии станут более частыми и интенсивными в связи с изменением климата. AAP Image / Дэвид Мариуз
Кроме того, пандемия COVID-19 показала, что неопределенные экологические, социальные и экономические условия могут привести к паническим покупкам, что подчеркивает важность продовольственной безопасности и стабильности поставок продовольствия.

Важно обеспечить, чтобы наши запасы сушеных продуктов соответствовали будущим проблемам с накоплением запасов, поскольку чипсы и сухофрукты являются основными продуктами многих диет в Австралии. В 2019-2020 годах на сухофрукты, такие как султан, сушеные яблоки и абрикосы, приходилось 12% от общего количества фруктов в стране.

Подробнее: Изменение климата уже коснулось Австралии. МГЭИК предупреждает, что если мы не будем действовать сейчас, нас ждет более жаркое, сухое и опасное будущее.

Как засуха влияет на сушеные продукты
Австралийские продукты можно сушить как в Австралии, так и за рубежом, в зависимости от типа продукта, производителя и связанных с этим затрат.

В процессе сушки клеточная структура фруктов и овощей претерпевает значительные изменения. Клетки и ткани могут изменять свою форму, сокращаясь в более компактные формы.

Если процесс сушки не контролируется тщательно, это может привести к нежелательным свойствам, влияющим на вкус и внешний вид пищи, потенциально снижая рыночную стоимость и питательные качества.

Вот как засуха усложняет жизнь. Мы знаем, что засуха приводит к нехватке воды в озерах и реках, но исследования показывают, что она также высушивает мелкие растительные клетки и ткани.

Если отсутствие воды в клетках продолжается — из-за повторяющихся засух — микроструктуры растений и их продукции могут измениться в долгосрочной перспективе, независимо от того, выращиваются ли растения на большой ферме, занимающей гектары, или в небольшом горшке на заднем дворе. .

Индустрия экспорта сушеных пищевых продуктов приносит Австралии миллионы долларов. Shutterstock, предоставлено автором
Повторяющиеся засухи могут привести к утомлению фруктов и овощей еще до их сбора. Это означает, что структура растения ослабевает с каждой засухой, подобно тому, как многократное сгибание металлической проволоки в конечном итоге приводит к ее разрыву.

Например, засуха может сделать такие растения, как яблоки, более хрупкими и, следовательно, непригодными для обработки. Засуха также может напрямую привести к появлению более мелких растений и соответствующего урожая.

Если условия засухи являются экстремальными, потеря влаги в растениях может быть серьезной, и клетки могут естественным образом повредиться даже без какой-либо дополнительной обработки. Другими словами, если повторяющиеся засухи сохранятся, сушеные продукты, такие как картофельные чипсы, султаны и сушеные яблоки, в том виде, в каком мы их знаем, могут измениться навсегда.

При повторяющихся засухах картофель может стать ломким, что затрудняет его переработку. Shutterstock
Решение этой проблемы с помощью суперкомпьютеров
Итак, мы знаем, что продукты, пострадавшие от засухи, не так легко переработать, часто имеют другой вкус, а иногда и вовсе непригодны для использования. Но что мы можем с этим поделать?

Очевидно, что, если удастся избежать изменения климата и последующей повторяющейся засухи, можно также избежать неблагоприятного воздействия на сушеные продукты. Прежде всего, необходимо быстро и безотлагательно сократить глобальные выбросы.

Подробнее: Изменение климата означает, что Австралии, возможно, придется отказаться от большей части своего сельского хозяйства

Но что, если мы не сможем этого избежать? В В этом случае нам понадобится добротный План Б.

Один из многообещающих вопросов, который задают такие же австралийские исследователи и инженеры, как я: можем ли мы изменить процессы сушки, чтобы они соответствовали изменившимся свойствам продуктов, пострадавших от засухи? Это может позволить перерабатывающей промышленности сушеных пищевых продуктов сохранить качество, вкус, внешний вид и рыночную стоимость своей продукции.

Но это будет нелегко. Во-первых, нам необходимо правильно понять природу изменений формы и размера растительных клеток под влиянием недостатка воды. Это сложно и требует компьютерного моделирования и суперкомпьютерных технологий.

Проведя дополнительные исследования, мы сможем подготовиться к воздействию засухи на сушеные продукты. Shutterstock
С помощью этого моделирования можно оценить, будут ли клетки повреждены, когда они пройдут процесс сушки. Если мы обнаружим серьезные повреждения, моделирование может предоставить информацию об идеальных условиях сушки. Это означает, что мы можем оптимизировать температуру, давление, влажность и время высыхания, чтобы минимизировать неблагоприятные последствия.

Такой подход может привести к значительной экономии времени, денег и энергии, одновременно повышая качество и срок хранения сушеных пищевых продуктов. При проведении дополнительных исследований расширенное компьютерное моделирование и имитация могут привести к усовершенствованной сушке в промышленных масштабах, что приведет к повышению продовольственной безопасности и стабильности.

Таким образом, даже если в ближайшем будущем нам придется иметь дело с более частыми и более интенсивными засухами, вкус ваших картофельных чипсов, в конце концов, может быть таким же хорошим, как и прежде.

Подробнее: Земля возможностей: более устойчивое сельское хозяйство в Австралии защитит наш прибыльный экспорт (и всю планету)