ترجمه:
زیبا کاوه‌ئی ارنواز کیا
تامین غذا برای آینده یکی از چالش‌های مهم در سطح جهان است. از یک سو، جمعیت جهان به سرعت در حال افزایش است و پیش‌بینی می‌شود که تا سال 2050 به حدود 10 میلیارد نفر برسد. این افزایش جمعیت نیاز به تولید غذای بیشتر دارد و باید راهکارهایی برای تامین این نیاز پیدا شود. از سوی دیگر، تغییرات اقلیمی تاثیرات منفی بر کشاورزی و تولید غذا دارند. دمای بالا، تغییر الگوهای بارش و وقوع بلایای طبیعی می‌توانند به کاهش تولید مواد غذایی منجر شوند. به علاوه، منابع طبیعی مانند آب و خاک در حال کاهش هستند. امنیت غذایی به معنای دسترسی همه افراد به غذای کافی، سالم و مغذی است. یکی از دلایل اصلی اهمیت امنیت غذایی تاثیر مستقیم آن بر سلامت است و سوء تغذیه، چه به صورت کم‌خوری و چه چاقی، چالش‌های قابل توجهی برای سلامت عمومی و سیستم‌های بهداشتی ایجاد می‌کند و یک جمعیت خوب تغذیه شده برای پرورش سرمایه انسانی، افزایش بهره‌وری و در نهایت رشد اقتصادی ضروری است. بدون دسترسی تضمین شده به غذا، کشورها ممکن است با افزایش هزینه‌های بهداشتی و کاهش کارایی نیروی کار مواجه شوند. علاوه بر این، امنیت غذایی نقش محوری در کاهش ناآرامی‌های اجتماعی و درگیری‌ها ایفا می‌کند حتی کمبود غذا به طور تاریخی محرکی برای بی‌ثباتی بوده و منجر به اعتراضات، درگیری‌های داخلی و بروز جنگ‌ شده است.

راه حل یک چالش
غذاهای آینده (Future foods)، راه حلی برای این چالش جهانی هستند. غذاهای آینده به محصولاتی اطلاق می‌شود که به منظور رفع نیازهای تغذیه‌ای بشر در قرن بیست و یکم طراحی و تولید می‌شوند. غذاهایی که با چندین ویژگی کلیدی متمایز می‌شوند.
پایداری؛ این ویژگی در خط مقدم توسعه مواد غذایی آینده قرار دارد. این غذاها اغلب با استفاده از روش هایی کشت می‌شوند که اثرات زیست محیطی را به حداقل می‌رسانند. شیوه‌هایی مانند کشاورزی عمودی، هیدروپونیک و آکواپونیک رواج بیشتری پیدا می‌کنند و در عین حال از زمین و آب کمتری استفاده می‌کنند و بازده بالاتری دارند. علاوه بر این، غذاهای آینده احتمالاً از شیوه‌های کشاورزی احیاکننده تهیه می‌شوند که سلامت خاک و اکوسیستم را تضمین می‌کنند.
نوآوری‌های تغذیه ای؛ این ویژگی، ویژگی تعیین کننده غذاهای آینده است. با افزایش آگاهی در مورد نیازهای غذایی، به ویژه در مبارزه با سوء تغذیه و بیماری‌های غیرواگیر، غذاهای آینده مهندسی یا طراحی خواهند شد تا پروفایل‌های تغذیه‌ای را افزایش دهند. این موضوع ممکن است شامل غذاهای غنی‌شده با ویتامین‌ها و مواد معدنی ضروری و همچنین ترکیب مواد کاربردی باشد که مزایای سلامت را فراتر از تغذیه اولیه افزایش می‌دهد.

منابع پروتئینی جایگزین؛ انتظار می‌رود که غذاهای آینده از منابع پروتئینی جایگزین استفاده کنند. از آنجایی که دامداری سنتی چالش‌های زیست محیطی قابل توجهی مانند انتشار گازهای گلخانه‌ای و استفاده بیش از حد از زمین را به همراه دارد، چرخش به سمت پروتئین‌های گیاهی، مصرف حشرات و گوشت‌های آزمایشگاهی وجود دارد. این پروتئین‌های جایگزین نه تنها نگرانی‌های زیست‌محیطی را کاهش می‌دهند بلکه گزینه‌های متنوعی را برای مصرف‌کنندگانی که به دنبال کاهش مصرف گوشت خود هستند، ارائه می‌کنند.

ادغام فناوری در تولید و توزیع مواد غذایی؛ نوآوری هایی مانند کشاورزی دقیق، بلاکچین برای شفافیت در زنجیره تامین و هوش مصنوعی در فرآوری مواد غذایی باعث افزایش کارایی و ایمنی می‌شود. این فناوری‌ها تضمین می‌کنند که غذاهای آینده نه تنها به‌طور پایدار تولید می‌شوند بلکه به شیوه‌ای عادلانه به دست مصرف‌کنندگان می‌رسند.

زیبایی شناختی و حسی؛ ظهور غذا به عنوان شکلی از بیان فرهنگی و هویت شخصی ایجاب می‌کند که غذاهای آینده از جنبه‌های طعم، بافت و بصری جذابیت داشته باشند. نوآوری‌ها در طراحی مواد غذایی به اولویت‌های مصرف‌کننده پاسخ می‌دهد و در نتیجه پذیرش گسترده‌تر منابع غذایی جدید را تشویق می‌کند.

کشاورزی؛ خط مقدم تولید غذاهای فردا
با وجود دستیابی بشر به روش‌های مختلف برای تولید غذا، کشاورزی همچنان به عنوان اصلی ترین بستر تولید غذا مورد توجه است. روش پایه‌ای که برای غذای آینده به نوسازی و نوآوری روش‌های مختلف آن توجه ویژه می‌شود و عبارتند از: کشاورزی احیا کننده (Regenerative Agriculture)؛ یک رویکرد کشاورزی است که هدف آن بهبود و احیای سلامت خاک، تنوع زیستی و اکوسیستم‌های کشاورزی است. این روش بر پایه اصول پایداری و حفظ منابع طبیعی بنا شده و به دنبال ایجاد یک سیستم کشاورزی است که نه تنها مواد غذایی تولید می‌کند بلکه در ترمیم و تقویت محیط زیست نیز موثر است.

ویژگی‌های کشاورزی احیا کننده
1. بهبود سلامت خاک: یکی از اهداف اصلی کشاورزی احیا کننده، بهبود ساختار و کیفیت خاک است. این کار با استفاده از روش‌هایی مانند کشت پوششی، چرخش زراعی و کاهش شخم انجام می‌شود.

2. تنوع زیستی: این روش به تشویق تنوع زیستی در مزارع کمک می‌کند. این تنوع می‌تواند شامل کشت گیاهان مختلف، پرورش حیوانات و استفاده از حشرات مفید باشد.

3. کاهش استفاده از مواد شیمیایی: کشاورزی احیا کننده معمولاً بر کاهش یا حذف استفاده از کودها و سموم شیمیایی تاکید دارد و به جای آن از روش‌های طبیعی و ارگانیک بهره می‌برد.

4. مدیریت آب: استفاده بهینه از منابع آبی و مدیریت صحیح آب در مزارع از دیگر اصول این روش است که شامل استفاده از تکنیک‌های آبیاری هوشمند و حفظ رطوبت خاک می‌شود.

5. کشت پوششی: کشت گیاهان پوششی در فصول غیرزراعی به حفظ خاک، جلوگیری از فرسایش و افزایش مواد آلی در خاک کمک می‌کند.

6. چرخش زراعی: تغییر دوره‌ای کشت گیاهان مختلف در یک زمین باعث بهبود سلامت خاک و کاهش آفات و بیماری‌ها می‌شود.

7. پرورش حیوانات: ادغام پرورش حیوانات با کشاورزی گیاهی می‌تواند به بهبود چرخه مواد مغذی در اکوسیستم کمک کند.

مزایای کشاورزی احیا کننده
بهبود کیفیت خاک: با افزایش مواد آلی و تنوع زیستی، خاک قوی‌تر و پربارتر می‌شود.
کاهش فرسایش: با حفظ پوشش گیاهی و مدیریت صحیح، فرسایش خاک کاهش می‌یابد.
افزایش تولید: با بهبود شرایط خاک و تنوع گیاهی، تولید محصولات بیشتر و با کیفیت‌تر امکان‌پذیر می‌شود.
کاهش تغییرات اقلیمی: این روش می‌تواند به جذب کربن دی‌اکسید از جو کمک کند و در نتیجه اثرات منفی تغییرات اقلیمی را کاهش دهد.
تقویت اکوسیستم‌ها: با حفظ تنوع زیستی و بهبود سلامت خاک، اکوسیستم‌های محلی تقویت می‌شوند.
در کل، کشاورزی احیا کننده به عنوان یک راه‌حل پایدار برای چالش‌های کشاورزی مدرن شناخته می‌شود و می‌تواند به حفظ منابع طبیعی و تامین غذای سالم کمک کند.

کشاورزی عمودی
یک روش نوین در تولید محصولات کشاورزی است که در آن از فضاهای عمودی برای کشت گیاهان استفاده می‌شود. این روش به ویژه در محیط‌های شهری و مناطقی با فضای محدود بسیار کاربردی است. در کشاورزی عمودی، گیاهان در لایه‌های متعدد یا قفسه‌های عمودی کاشته می‌شوند و معمولاً از تکنیک‌های هیدروپونیک (کشت بدون خاک) یا آکواپونیک (ترکیب کشت گیاهان و پرورش ماهی) استفاده می‌شود.

مزایای کشاورزی عمودی
1. صرفه‌جویی در فضا: با استفاده از فضاهای عمودی، می‌توان در مقایسه با کشاورزی سنتی، محصولات بیشتری را در یک مساحت کوچک‌تر کشت کرد.

2. کاهش مصرف آب: سیستم‌های هیدروپونیک و آکواپونیک معمولاً به آب کمتری نسبت به کشاورزی سنتی نیاز دارند.

3. کاهش نیاز به سموم شیمیایی: با کنترل بهتر شرایط رشد، احتمال ابتلا به آفات و بیماری‌ها کاهش می‌یابد و بنابراین نیاز به استفاده از سموم شیمیایی کمتر می‌شود.

4. امکان کشت در هر زمان: با فراهم کردن شرایط مناسب، می‌توان در هر فصل و هر زمانی از سال محصولات را کشت و برداشت کرد.

5. کاهش فاصله بین تولید و مصرف: با قرار دادن مزارع عمودی در نزدیکی مناطق شهری، می‌توان فاصله حمل و نقل را کاهش داد و محصولات تازه‌تری را به بازار عرضه کرد.

در کل، کشاورزی عمودی به عنوان یک راه‌حل پایدار برای تامین غذا در آینده به ویژه در مناطق شهری و پرجمعیت مورد توجه قرار گرفته است.

کشاورزی هیدروپونیک
کشاورزی هیدروپونیک (Hydroponics)، یک روش نوین کشت گیاهان است که در آن گیاهان بدون استفاده از خاک، در محلول‌های مغذی رشد می‌کنند. این روش به دلیل مزایای خاص خود، به ویژه در کشاورزی شهری و مکان‌هایی با زمین‌های نامناسب، محبوبیت زیادی پیدا کرده است.

مزایای کشاورزی هیدروپونیک
1. عدم نیاز به خاک: در این روش، گیاهان در محلول‌های غذایی غنی از مواد معدنی رشد می‌کنند و نیازی به خاک ندارند. این امر به ویژه در مناطقی که خاک مناسب برای کشاورزی وجود ندارد، مفید است.

2. کنترل دقیق شرایط رشد: کشاورزان می‌توانند به راحتیpH، دما، رطوبت و غلظت مواد مغذی را کنترل کنند. این کنترل دقیق باعث افزایش سرعت رشد و کیفیت محصولات می‌شود.

3. صرفه‌جویی در آب: سیستم‌های هیدروپونیک معمولاً به آب کمتری نسبت به کشاورزی سنتی نیاز دارند، زیرا آب در این سیستم‌ها به طور مداوم بازیافت می‌شود.

4. کاهش آفات و بیماری‌ها: با کنترل بهتر شرایط رشد و کاهش تماس گیاهان با خاک، احتمال ابتلا به آفات و بیماری‌ها کاهش می‌یابد و نیاز به استفاده از سموم شیمیایی کمتر می‌شود.

5. امکان کشت در هر زمان و مکان: با استفاده از روش‌های هیدروپونیک، می‌توان در هر فصل و هر مکانی (حتی در فضاهای بسته) محصولات را کشت کرد.
6. کاهش فاصله بین تولید و مصرف: با قرار دادن مزارع هیدروپونیک در نزدیکی مناطق شهری، می‌توان محصولات تازه‌تری را به بازار عرضه کرد و فاصله حمل و نقل را کاهش داد.

کشاورزی اکوایونیک
کشاورزی اکوایونیک (Aquaponics)، یک سیستم کشاورزی پایدار است که ترکیبی از پرورش ماهی و کشت گیاهان را در یک اکوسیستم متصل بهم انجام می‌دهد. در این سیستم، فضولات ماهی‌ها به عنوان منبع غذایی برای گیاهان استفاده می‌شود و در عوض، گیاهان آب را تصفیه کرده و کیفیت آن را برای ماهی‌ها بهبود می‌بخشند. این روش به دلیل مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی خود، به طور فزاینده‌ای رواج یافته است.

مزایای کشاورزی اکوایونیک
1. سیستم بسته: اکوایونیک یک سیستم بسته است که در آن آب به طور مداوم بین مخازن ماهی و بسترهای کشت گیاهان گردش می‌کند. این امر باعث صرفه‌جویی در مصرف آب می‌شود.

2. استفاده بهینه از منابع: فضولات ماهی‌ها حاوی مواد مغذی لازم برای رشد گیاهان هستند. گیاهان این -مواد را جذب کرده و در عوض، آب را تصفیه می‌کنند.
3. کاهش نیاز به کود شیمیایی: با توجه به اینکه فضولات ماهی‌ها به عنوان منبع غذایی گیاهان عمل می‌کنند، نیاز به استفاده از کودهای شیمیایی کاهش پیدا می‌کند.

4. تولید همزمان پروتئین و محصولات گیاهی: این سیستم امکان تولید همزمان ماهی و سبزیجاتیا میوه‌ها را فراهم می‌کند که می‌تواند به تنوع غذایی کمک کند.
5. کاهش آفات و بیماری‌ها: با کنترل بهتر شرایط محیطی و کاهش نیاز به خاک، احتمال ابتلا به آفات و بیماری‌ها کاهش پیدا می‌کند.

6. سازگاری با محیط زیست: اکوایونیک، یک روش پایدار است که می‌تواند به حفظ منابع آبی و کاهش آلودگی کمک کند.

آشنایی با  7 نوآوری تغذیه‌ای
نوآوری‌های تغذیه‌ای به مجموعه‌ای از روش‌ها، محصولات و فناوری‌ها اشاره دارد که به منظور بهبود کیفیت غذا، افزایش دسترسی به مواد مغذی و ارتقای سلامت عمومی طراحی شده‌اند. این نوآوری‌ها می‌توانند شامل تکنیک‌های جدید در تولید، فرآوری و توزیع مواد غذایی باشند. در ادامه به 7 مورد از مهم‌ترین نوآوری‌ها اشاره کرده ایم.

1. بیوتکنولوژی غذایی
تراریخته‌ها: تولید محصولات غذایی تراریخته که ویژگی‌های خاصی مانند مقاومت به آفات یا افزایش ارزش غذایی را دارند.
فرآورده‌های پروتئینی گیاهی: استفاده از بیوتکنولوژی برای تولید پروتئین‌های گیاهی با کیفیت بالا که می‌توانند جایگزین پروتئین‌های حیوانی شوند.

2. غذاهای غنی‌شده و فراسودمند
غنی‌سازی مواد غذایی: افزودن ویتامین‌ها، مواد معدنی و دیگر عناصر مغذی به غذاهای روزمره (مانند نمک یددار یا آرد غنی‌شده).
فراورده‌های پروبیوتیک و پری‌بیوتیک: توسعه محصولات غذایی که به سلامت روده و سیستم ایمنی کمک می‌کنند.

3. تغذیه شخصی‌سازی شده
تحلیل ژنتیکی: استفاده از اطلاعات ژنتیکی فرد برای توصیه‌های تغذیه‌ای خاص که متناسب با نیازهای بدن او باشد.
برنامه‌های تغذیه بر اساس داده‌های بیومتریک: استفاده از فناوری‌های پوشیدنی برای جمع‌آوری داده‌ها و ارائه توصیه‌های تغذیه‌ای شخصی.

4. فناوری‌های نوین در فرآوری غذا
فناوری نانو: استفاده از نانو ذرات برای بهبود کیفیت و ماندگاری موادغذایی.
فناوری‌های حفظ و نگهداری: توسعه روش‌های جدید مانند انجماد سریع یا بسته‌بندی هوشمند که به حفظ ارزش غذایی کمک می‌کند.

5. غذاهای گیاهی و جایگزین‌های گوشتی
غذاهای گیاهی: توسعه محصولات غذایی بر پایه گیاهان که طعم و بافت مشابه گوشت را دارند، برای پاسخ به نیازهای افرادی که رژیم غذایی گیاهی دارند.
جایگزین‌های لبنی: تولید محصولات لبنی غیرحیوانی از منابع گیاهی مانند بادام، سویا یا نارگیل.

6. مدیریت پایدار زنجیره تامین غذا
کشاورزی پایدار: استفاده از روش‌های کشاورزی که تاثیرات منفی بر محیط زیست را کاهش دهد و کیفیت مواد غذایی را بهبود بخشد.
کاهش ضایعات غذایی: توسعه فناوری‌هایی برای مدیریت بهتر زنجیره تامین و کاهش ضایعات در مراحل مختلف تولید و توزیع.

7. فناوری‌های دیجیتال در تغذیه
اپلیکیشن‌های تغذیه: استفاده از برنامه‌ها و نرم‌افزارهای موبایل برای ردیابی مصرف غذا، ارائه دستورالعمل‌های تغذیه‌ای و مدیریت رژیم غذایی.
پلتفرم‌های آنلاین: ایجاد بازارهای آنلاین برای دسترسی آسان‌تر به موادغذایی سالم و تازه.
این نوآوری‌ها نه تنها می‌توانند به بهبود سلامت فردی کمک کنند بلکه می‌توانند نقش مهمی در ارتقای امنیت غذایی و پایداری محیط زیست ایفا کنند.

منابع پروتئینی جایگزین کدامند؟!
پروتیین از مواد مغذی اصلی در تغذیه انسان است و کمبود آن عوارض جدی بر سلامت می‌گذارد. منابع سنتی تامین پروتیین‌ها شامل منابع حیوانی معمولا گران هستند و از عوامل آلوده کننده محیط زیست به شمار می‌آیند. برای مثال، تولید یک کیلوگرم گوشت گاو 15000 تا 20000 لیتر آب نیاز دارد . همچنین، 25 تا 35 کیلوگرم دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه‌ای  تولید می‌کند. بنابراین، ضروری است برای جایگزین کردن این منابع به جستجوی منابع جدید برویم.
«پروتئین‌های جایگزین»  (Alternative proteins)، به منابع پروتئینی اطلاق می‌شود که به عنوان جایگزین پروتئین‌های حیوانی سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این پروتئین‌ها معمولاً از منابع گیاهی، میکروبی یا حتی تولیدات نوآورانه مانند پروتئین‌های مصنوعی یا با پایه حشرات تولید می‌شوند. هدف از توسعه و استفاده از این پروتئین‌ها، تامین نیازهای تغذیه‌ای انسان‌ها به شیوه‌ای پایدارتر و با تاثیرات زیست‌محیطی کمتر است. استفاده از پروتئین‌های جایگزین نه تنها می‌تواند به تامین نیازهای تغذیه‌ای افراد کمک کند بلکه به حفظ محیط زیست و کاهش اثرات منفی ناشی از تولیدات گوشتی سنتی کمک می‌کند. این موضوع به ویژه در دنیای امروز که با چالش‌های زیست‌محیطی و تغییرات اقلیمی مواجه است، اهمیت بیشتری دارد.

انواع پروتئین‌های جایگزین
پروتئین‌های گیاهی: حبوبات مانند لوبیا، لپه، و نخود،  دانه‌ها مانند کینوا و دانه چیا و مغزها مانند بادام و گردو و پروتئین‌های مشتق شده از سویا.
پروتئین‌های دریایی جلبک‌ها: مانند اسپیرولینا و کلرلا.
پروتئین‌های با پایه حشرات:  حشرات خوراکی که به عنوان منبع پروتئینی غنی و پایدار شناخته می‌شوند.

پروتئین‌های مصنوعی
پروتئین‌های مصنوعی به پروتئین‌هایی گفته می‌شود که از طریق فناوری‌های نوین و فرآیندهای مهندسی بیولوژیکی تولید می‌شوند. این پروتئین‌ها می‌توانند به عنوان جایگزینی برای پروتئین‌های حیوانی یا گیاهی سنتی استفاده شوند و معمولاً به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند.

1. پروتئین‌های تولید شده از طریق تخمیر
این نوع پروتئین‌ها با استفاده از میکروارگانیسم‌ها مانند باکتری‌ها، مخمرها یا قارچ‌ها تولید می‌شوند. فرآیند تخمیر به گونه‌ای طراحی شده است که این میکروارگانیسم‌ها بتوانند مواد اولیه را به پروتئین تبدیل کنند.

برخی از مثال‌های معروف شامل:
 پروتئین‌های تولید شده از مخمر: مانند پروتئین‌های مشابه گوشت که از مخمرهایی مانند ساکارومایسس سرویزیه Saccharomyces cerevisiae* تولید می‌شوند.
 پروتئین‌های میکروبی: مانند پروتئین‌های حاصل از باکتری‌ها که می‌توانند به عنوان مکمل‌های غذایی یا جایگزین‌های گوشتی استفاده شوند. پروتئین‌های میکروبی به عنوان یک تمرکز قابل توجه در تحقیقات و کاربرد در زمینه‌های بیوتکنولوژی و علوم غذایی ظاهر شده‌اند. این پروتئین‌ها که توسط میکروارگانیسم‌هایی مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها و مخمرها سنتز می‌شوند، دارای مزایای بسیاری از جمله سرعت رشد سریع، توانایی رشد در محیط‌های متنوع و پتانسیل تولید بازده بالا هستند. با افزایش تقاضای جهانی برای منابع پروتئینی پایدار و جایگزین، پروتئین‌های میکروبی راه‌حل‌های امیدوارکننده‌ای را برای چالش‌های امنیت غذایی و پایداری محیطی ارائه می‌دهند.
یکی از مزایای کلیدی پروتئین‌های میکروبی در مشخصات تغذیه‌ای آنها نهفته است. بسیاری از گونه‌های میکروبی پروتئین‌هایی را تولید می‌کنند که غنی از اسیدهای آمینه ضروری هستند که آنها را به جایگزینی مناسب برای پروتئین‌های حیوانی سنتی تبدیل می‌کند. به عنوان مثال، پروتئین‌های تک سلولی مشتق شده از مخمر یا قارچ‌ها می‌توانند تغذیه کامل پروتئینی را فراهم کنند که به ویژه در مناطقی که با کمبود مواد غذایی یا سوء تغذیه مواجه هستند، ارزشمند است. به علاوه، این پروتئین‌ها را می‌توان برای افزایش ارزش غذایی آن‌ها مهندسی کرد یا برای برآوردن نیازهای غذایی خاص طراحی کرد، بنابراین کاربرد آن‌ها را در جمعیت‌های مختلف گسترش داد.

2. پروتیین‌های مصنوعی
گوشت مصنوعی که به عنوان گوشت آزمایشگاهی یا گوشت کشت شده نیز شناخته می‌شود، به نوعی از گوشت اشاره دارد که از سلول‌های حیوانی در شرایط کنترل‌شده در آزمایشگاه یا کارخانه تولید می‌شود. این نوع گوشت به عنوان یک راه‌حل پایدارتر و اخلاقی‌تر نسبت به تولید سنتی گوشت قرمز و دیگر انواع گوشت‌ها مطرح شده است. پروسه ساخت گوشت مصنوعی شامل چندین مرحله کلیدی است که در ادامه به تفصیل توضیح داده می‌شود:
 استخراج سلول‌ها: در این مرحله، سلول‌های بنیادی یا سلول‌های عضلانی از یک حیوان زنده (معمولاً گاو، مرغ یا خوک) استخراج می‌شوند. این سلول‌ها به گونه‌ای انتخاب می‌شوند که قابلیت رشد و تکثیر در شرایط آزمایشگاهی را داشته باشند. استخراج سلول‌ها معمولاً با روش‌های غیرتهاجمی انجام می‌شود تا حیوان آسیب نبیند.
 کشت سلول‌ها: پس از استخراج، سلول‌ها در یک محیط کشت مخصوص قرار می‌گیرند. این محیط شامل مواد مغذی، هورمون‌ها و فاکتورهای رشد است که به سلول‌ها کمک می‌کند تا رشد کنند و تقسیم شوند. این مرحله ممکن است چند روز تا چند هفته طول بکشد.
 تشکیل بافت: در این مرحله، سلول‌های کشت‌شده به یکدیگر متصل می‌شوند و بافت عضلانی را تشکیل می‌دهند. برای تسریع این فرآیند، از ساختارهای سه‌بعدییا اسکوافولدها (scaffolds) استفاده می‌شود که به سلول‌ها کمک می‌کند تا شکل و ساختار طبیعی خود را پیدا کنند.
 توسعه بافت: سلول‌ها در شرایط خاصی (مانند دما و اکسیژن) نگهداری می‌شوند تا بافت عضلانی به طور طبیعی رشد کند. این مرحله ممکن است شامل تحریکات مکانیکی یا الکتریکی باشد که به بافت کمک می‌کند تا ویژگی‌های بافت عضلانی واقعی را پیدا کند.
 برداشت و پردازش: پس از اینکه بافت به اندازه و کیفیت مطلوب رسید، آن را برداشت کرده و پردازش می‌کنند. این مرحله ممکن است شامل برش، طعم‌دهی و آماده‌سازی برای بسته‌بندی باشد.
 بسته‌بندی و توزیع: در نهایت، گوشت مصنوعی بسته‌بندی شده و برای توزیع به بازار آماده می‌شود. این فرآیند باید با رعایت استانداردهای ایمنی غذایی انجام شود.

مزایای تولید گوشت مصنوعی
کاهش اثرات زیست‌محیطی: تولید گوشت مصنوعی معمولاً به آب و زمین کمتری نیاز دارد و گازهای گلخانه‌ای کمتری نسبت به تولید گوشت سنتی تولید می‌کند. برخی مطالعات نشان داده‌اند که تولید گوشت مصنوعی می‌تواند تا 90 درصد کمتر از تولید سنتی گازهای گلخانه‌ای داشته باشد.
عدم نیاز به کشتار حیوانات: یکی از بزرگ‌ترین مزایای گوشت مصنوعی این است که برای تولید آن نیازی به کشتار حیوانات نیست. این موضوع می‌تواند نگرانی‌های اخلاقی مربوط به حقوق حیوانات را کاهش دهد.
کنترل کیفیت و ایمنی: تولید گوشت در شرایط کنترل‌شده امکان کنترل بهتر بر روی کیفیت و ایمنی محصول را فراهم می‌آورد. این امر می‌تواند خطر بیماری‌های ناشی از غذا را کاهش دهد.
امکان سفارشی‌سازی: گوشت مصنوعی می‌تواند بر اساس نیازهای تغذیه‌ای خاص (مانند کاهش چربی، افزایش پروتئینی ا افزودن مواد مغذی) طراحی شود.
کاهش آلودگی: باکاهش نیاز به دامداری، می‌توان آلودگی‌های ناشی از زباله‌های دامی و استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها را کاهش داد.

چالش‌های تولید گوشت مصنوعی
با وجود مزایای زیاد، تولید گوشت مصنوعی هنوز با چالش‌هایی مواجه است:
هزینه بالا: در حال حاضر، هزینه تولید گوشت مصنوعی هنوز بالاست و در مقایسه با گوشت سنتی، قیمت آن ممکن است برای مصرف‌کنندگان بالا باشد.
پذیرش اجتماعی: برخی افراد ممکن است نسبت به مصرف گوشت مصنوعی مقاومت نشان دهند و نگرانی‌هایی درباره طعم، بافت و ایمنی آن داشته باشند.
توسعه فناوری: نیاز به تحقیقات بیشتر برای بهبود فرآیند تولید و افزایش مقیاس آن وجود دارد.

پروتیین حاصل از حشرات
پروتئین حاصل از حشرات یکی از منابع غذایی نویدبخش و پایدار برای تامین نیازهای تغذیه‌ای بشر است. این پروتئین‌ها به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، در حال جلب توجه بیشتری قرار گرفته‌اند. حشراتی مانند ملخ، زنبور، کرم ابریشم و جیرجیرک‌ها از جمله پرمصرف ترین‌ها هستند.

مزایای پروتیین حاصل از حشرات
استفاده از حشرات برای استخراج پروتیین مزایایی به شرح زیر دارد:
محتوای پروتئینی بالا؛ حشرات معمولاً دارای محتوای پروتئینی بالایی هستند که می‌تواند بین ۳۰ تا ۸۰ درصد وزن خشک آنها متغیر باشد. این مقدار پروتئین می‌تواند به راحتی با منابع پروتئینی سنتی مانند گوشت و لبنیات مقایسه شود.
ترکیب اسیدهای آمینه؛ پروتئین‌های حشرات معمولاً شامل تمام اسیدهای آمینه ضروری هستند که برای رشد و ترمیم بافت‌ها ضروری‌اند. این ویژگی آنها را به یک منبع پروتئین کامل تبدیل می‌کند.
چربی‌های سالم؛ حشرات همچنین منبع خوبی از چربی‌های سالم و غیر اشباع هستند. این چربی‌ها می‌توانند به تامین انرژی و جذب ویتامین‌های محلول در چربی کمک کنند.
ویتامین‌ها و موادمعدنی؛ حشرات غنی از ویتامین‌هایی مانند B12  و مواد معدنی مانند آهن، کلسیم و زینک هستند که برای سلامت بدن ضروری‌اند.
پایداری محیطی؛ پرورش حشرات نسبت به دام‌های سنتی به منابع آب و غذایی کمتری نیاز دارد و تولید گازهای گلخانه‌ای کمتری دارد. این ویژگی حشرات را به یک گزینه پایدارتر برای تامین پروتئین تبدیل می‌کند.
قابلیت پرورش آسان؛ حشرات به راحتی در شرایط مختلف پرورش می‌یابند و می‌توانند بر روی ضایعات آلی تغذیه کنند که این امر هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد.
تنوع در مصرف؛ پروتئین حشرات می‌تواند به صورت‌های مختلفی مصرف شود، از جمله به عنوان خوراکی مستقیم، پودر پروتئینی برای افزودن به غذاها،یا در تولید محصولات غذایی مختلف.
کاهش ضایعات غذایی؛ استفاده از حشرات برای تبدیل ضایعات غذایی به پروتئین، می‌تواند به کاهش هدررفت غذا کمک کند.

تولید پروتیین از حشرات
اما پروسه تولید  پروتئین از حشرات، شامل مراحل زیر است:
انتخاب نوع حشره: در ابتدا، نوع حشره‌ای که قرار است برای تولید پروتئین استفاده شود انتخاب می‌شود. برخی از حشرات رایج شامل کرم‌ها، ملخ‌ها، مگس‌ها و سوسک‌ها هستند. انتخاب نوع حشره بستگی به شرایط اقلیمی، نیازهای تغذیه‌ای و بازار هدف دارد.
پرورش حشرات: حشرات در محیط‌های کنترل‌شده پرورش داده می‌شوند. این مرحله شامل ایجاد شرایط مناسب و تامین غذا می‌شود. در این مرحله حشرات معمولاً بر روی مواد غذایی خاصی مانند ضایعات کشاورزی، دانه‌ها یا مواد آلی دیگر پرورش داده می‌شوند.
جمع‌آوری و برداشت: پس از اینکه حشرات به اندازه مناسب رسیدند، آنها را جمع‌آوری می‌کنند. این مرحله باید با احتیاط انجام شود تا آسیب کمتری به حشرات وارد شود.
فرآوری: حشرات جمع‌آوری‌شده باید فرآوری شوند تا پروتئین استخراج شود. این مرحله شامل چندین مرحله است:
  شستشو: حشرات شسته می‌شوند تا هرگونه آلودگی یا ناخالصی از بین برود.
 پختن یا خشک کردن: برای از بین بردن باکتری‌ها و افزایش ماندگاری، حشرات معمولاً پخته یا خشک می‌شوند.
 آسیاب کردن: پس از پختن یا خشک کردن، حشرات آسیاب می‌شوند تا به شکل پودر پروتئینی درآیند.
 بسته‌بندی: پودر پروتئینی تولیدشده باید در بسته‌بندی‌های مناسب قرار گیرد تا از آلودگی و فساد جلوگیری شود. بسته‌بندی باید شامل اطلاعات تغذیه‌ای و روش‌های مصرف باشد.
 توزیع و فروش: در نهایت، پروتئین حشرات بسته‌بندی‌شده به بازار عرضه می‌شود. این پروتئین می‌تواند به عنوان مکمل غذایی برای انسان‌ها یا خوراک دام استفاده شود.

فناوری‌های نوین در نگهداری و توزیع غذا
فناوری‌های جدید نگهداری مواد غذایی در سال‌های اخیر به دلیل نیاز به حفظ کیفیت، تازگی و ایمنی غذاها، به سرعت در حال پیشرفت هستند. این فناوری‌ها می‌توانند به کاهش ضایعات غذایی، افزایش عمر مفید و بهبود دسترسی به مواد غذایی کمک کنند.

فناوری نانو
 نانوپوشش‌ها: استفاده از نانوپوشش‌ها برای ایجاد لایه‌ای محافظ بر روی مواد غذایی می‌تواند به جلوگیری از رشد باکتری‌ها و افزایش عمر مفید کمک کند.
 نانوذرات: نانوذرات می‌توانند به عنوان عوامل ضد میکروبی عمل کنند و از فساد مواد غذایی جلوگیری کنند.

فناوری بسته‌بندی هوشمند
 بسته‌بندی فعال: این نوع بسته‌بندی شامل مواد شیمیایی است که می‌توانند با محیط داخلی بسته تعامل داشته باشند و از فساد جلوگیری کنند.
 حسگرها: بسته‌بندی‌های هوشمند می‌توانند شامل حسگرهایی باشند که تغییرات دما، رطوبت و ترکیبات شیمیایی را ردیابی کنند و اطلاعاتی درباره تازگی غذا ارائه دهند.
فناوری انجماد سریع: انجمادسریع (Flash freezing) به حفظ بافت و طعم مواد غذایی کمک می‌کند. این فرآیند به سرعت دما را کاهش می‌دهد و از تشکیل بلورهای بزرگ یخ جلوگیری می‌کند.
فناوری اشعه ماوراء بنفش (UV):استفاده از اشعهUV برای ضدعفونی کردن مواد غذایی و بسته‌بندی‌ها می‌تواند به کاهش بار میکروبی کمک کند و عمر مفید را افزایش دهد.
فناوری پاستوریزاسیون و استریلیزاسیون پیشرفته: روش‌های جدید پاستوریزاسیون مانند پاستوریزاسیون با دما و فشار بالا (HPP) می‌توانند به حفظ مواد مغذی و طعم غذاها کمک کنند در حالی که ایمنی آنها را تضمین می‌کنند.
فناوری تخمیر: تخمیر یکی از روش‌های قدیمی نگهداری مواد غذایی است که با استفاده از میکروارگانیسم‌ها، می‌تواند به افزایش عمر مفید و تولید پروبیوتیک‌ها کمک کند.
فناوری مایکروویو: استفادهازمایکروویو برای پخت و نگهداری مواد غذایی می‌تواند زمان پخت را کاهش دهد و به حفظ طعم و ارزش غذایی کمک کند.
فناوری اتمسفر کنترل‌شده (Modified Atmosphere Packaging - MAP): این فناوری شامل تغییر ترکیب گازهای موجود در بسته‌بندی مواد غذایی است تا از اکسیداسیون و فساد جلوگیری کند.
فناوری سردسازی (Cold Chain Technology): استفاده از زنجیره سرد برای حمل و نقل و ذخیره‌سازی مواد غذایی در دماهای پایین، به حفظ تازگی و کیفیت آنها کمک می‌کند.
فناوری بیوسنسورها: بیوسنسورها می‌توانند برای شناسایی تغییرات شیمیایی یا بیولوژیکی در مواد غذایی استفاده شوند تا زمان مناسب برای مصرف یا دور ریختن آنها را تعیین کنند. این فناوری‌ها نه تنها به افزایش عمر مفید مواد غذایی کمک می‌کنند بلکه همچنین به کاهش ضایعات غذایی و حفظ کیفیت غذاها در طول زنجیره تامین نیز تاثیرگذار هستند.

فن‌آوری‌های نوین در زنجیره تامین و توزیع غذا
فناوری بلاک‌چین (Blockchain) به عنوان یک سیستم ثبت اطلاعات غیرمتمرکز و امن، در صنعت توزیع غذا کاربردهای بسیاری دارد. این فناوری می‌تواند به بهبود شفافیت، ایمنی و کارایی در زنجیره تامین غذا کمک کند. استفاده از فناوری‌های بلاک‌چین برای پیگیری منبع مواد اولیه، تاریخچه فرآوری و توزیع محصولات غذایی. این امر می‌تواند شفافیت بیشتری در زنجیره تامین ایجاد کند و به افزایش اعتماد مصرف‌کنندگان کمک کند. این سیستم با ایجاد شرایط و ضوابط زیر به کارایی زنجیره تامین غذا کمک می‌کند:
1. شفافیت و ردیابی: بلاک‌چین امکان ردیابی دقیق محصولات غذایی از مزرعه تا سفره مصرف‌کننده را فراهم می‌کند. این شفافیت به مشتریان این امکان را می‌دهد که منبع و تاریخچه محصول را بررسی کنند و از کیفیت آن مطمئن شوند.

2. کاهش تقلب: با ثبت اطلاعات در بلاک‌چین، امکان تقلب در اطلاعات مربوط به محصولات غذایی کاهش می‌یابد. به عنوان مثال، می‌توان از جعل برچسب‌های ارگانیکیا تاریخ انقضا جلوگیری کرد.

3. ایمنی غذایی: در صورت بروز مشکلاتی مانند آلودگی، بلاک‌چین می‌تواند به شناسایی سریع منبع مشکل کمک کند و امکان فراخوانی محصولات معیوب را تسهیل کند. این امر به کاهش خطرات برای مصرف‌کنندگان کمک می‌کند.

4. کارایی زنجیره تامین: با استفاده از بلاک‌چین، تمام طرف‌های زنجیره تامین می‌توانند به اطلاعات مشترک دسترسی داشته باشند، که منجر به کاهش زمان و هزینه‌های مرتبط با مدیریت زنجیره تامین می‌شود.

5. قراردادهای هوشمند: بلاک‌چین امکان استفاده از قراردادهای هوشمند را فراهم می‌کند که می‌توانند به طور خودکار شرایط توافق‌نامه‌ها را اجرا کنند. این امر می‌تواند فرآیندهای پرداخت و تحویل را تسهیل کند.

6. حفاظت از حقوق کشاورزان: با استفاده از بلاک‌چین، کشاورزان می‌توانند مستقیماً با مصرف‌کنندگان ارتباط برقرار کنند و از فروش عادلانه‌تری برخوردار شوند.
7. بهبود مدیریت موجودی: ثبت دقیق اطلاعات در بلاک‌چین به شرکت‌ها کمک می‌کند تا موجودی خود را بهتر مدیریت کنند و از هدررفت غذا جلوگیری کنند.

در کل، فناوری بلاک‌چین پتانسیل بالایی برای بهبود صنعت توزیع غذا دارد و می‌تواند به ایجاد یک زنجیره تامین پایدارتر و مطمئن‌تر کمک کند.

فن‌آوری‌های نوین در بازیافت مواد غذایی
بازیافت مواد غذایی یکی از چالش‌های مهم در مدیریت پسماندها و حفظ منابع طبیعی است. با توجه به افزایش آگاهی از اهمیت کاهش ضایعات غذایی و تاثیرات زیست‌محیطی آن، فناوری‌های جدیدی در زمینه بازیافت مواد غذایی توسعه یافته‌اند. در ادامه به برخی از این فناوری‌ها اشاره کرده ایم.

1. تبدیل مواد غذایی به کمپوست؛ استفاده از روش‌های مدرن کمپوست‌سازی که شامل کنترل دما، رطوبت و اکسیژن است، می‌تواند به تولید کمپوست با کیفیت بالا از ضایعات غذایی کمک کند.

2. فناوری هضم بی‌هوازی؛ این فناوری با استفاده از میکروارگانیسم‌ها در محیط بدون اکسیژن، ضایعات غذایی را به بیوگاز (که می‌تواند به عنوان منبع انرژی استفاده شود) و کود آلی تبدیل می‌کند.

3. تبدیل ضایعات غذایی به خوراک دام؛ با استفاده از فرآیندهای خاص، می‌توان ضایعات غذایی را به خوراک دام تبدیل کرد که این کار نه تنها به کاهش ضایعات کمک می‌کند بلکه منابع پروتئینی را نیز تامین می‌کند.

فناوری استخراج مواد مغذی
برخی از فناوری‌ها می‌توانند مواد مغذی ارزشمند مانند پروتئین‌ها، ویتامین‌ها و مواد معدنی را از ضایعات غذایی استخراج کنند و آنها را برای استفاده در صنایع غذایی یا دارویی به کار ببرند.
تخمیر: تخمیر ضایعات غذایی می‌تواند به تولید محصولاتی مانند الکل، سرکه و پروبیوتیک‌ها کمک کند. این فرآیند نه تنها ضایعات را کاهش می‌دهد بلکه محصولات جدیدی تولید می‌کند.
فناوری تبدیل به بیوپلاستیک: برخی از پژوهش‌ها به دنبال تبدیل ضایعات غذایی به بیوپلاستیک‌ها هستند. این نوع پلاستیک‌ها می‌توانند جایگزین مناسبی برای پلاستیک‌های سنتی باشند و از منابع تجدیدپذیر ساخته شوند.

فناوری‌های پخت وپز پیشرفته
فناوری‌های پخت و پز پیشرفته به ابزارها و تکنیک‌های مدرنی اطلاق می‌شود که برای بهبود فرآیند پخت و پز، افزایش کیفیت غذا و کاهش زمان آماده‌سازی طراحی شده‌اند.  این فناوری‌ها به کمک فناوری‌های نوین و علم مواد، تجربه آشپزی را متحول کرده‌اند. به طوری که نه تنها به افزایش تولید غذا کمک می‌کنند بلکه می‌توانند به کاهش اثرات منفی زیست‌محیطی ناشی از کشاورزی و تولید غذا نیز بپردازند و در نهایت به یک سیستم غذایی پایدارتر منجر شوند که در ادامه به کاربردی ترین‌های آنها اشاره کرده ایم.
اجاق‌های هوشمند: اجاق‌های هوشمند ازجمله فناوری‌های پیشرفته‌ای هستند که با اتصال به اینترنت و استفاده از اپلیکیشن‌ها، امکان کنترل دما، زمان پخت و حتی انتخاب دستور پخت را فراهم می‌کنند. این اجاق‌ها معمولاً دارای سنسورهایی هستند که دما و رطوبت را به صورت خودکار تنظیم می‌کنند.
دستگاه‌های پخت تحت خلا: روشپخت تحت  خلا یک تکنیک پخت و پز است که در آن غذا در کیسه‌های پلاستیکی مخصوص قرار داده شده و در آب گرم با دمای ثابت پخته می‌شود. این روش به حفظ طعم، رطوبت و ارزش غذایی غذا کمک می‌کند.
فرهای بخارپز: فرهای بخارپز با استفاده از بخار آب برای پخت غذاها کار می‌کنند.   این روش به حفظ رطوبت و مواد مغذی غذا کمک می‌کند و معمولاً برای پخت سبزیجات، ماهی و گوشت استفاده می‌شود.
دستگاه‌های سرخ‌کن بدون روغن: این دستگاه‌ها با استفاده از فناوری گردش هوای داغ، امکان سرخ کردن غذاها را بدون نیاز به روغن فراهم می‌کنند. از این رو، این روش به کاهش کالری و چربی در غذاها کمک می‌کند.
دستگاه‌های چندمنظوره: دستگاه‌های چندمنظوره مانند Instant Pot یا Thermomix ترکیبی از چندین عملکرد مانند پخت، بخارپز، سرخ کردن و مخلوط کردن را در یک دستگاه واحد ارائه می‌دهند. این دستگاه‌ها به کاهش زمان آشپزی کمک کرده و فضای کمتری اشغال می‌کنند.
غذاهای تولید شده با چاپگر سه بعدی3D: این فناوری امکان تولید غذاهای سفارشی را فراهم می‌آورد و می‌تواند به کاهش ضایعات غذایی کمک کند. چاپ 3D یکی از نوآوری‌های تکنولوژیک است که به تازگی وارد صنعت غذا شده و به تولید غذاهای سفارشی و خلاقانه کمک می‌کند. این فناوری با استفاده از مواد اولیه مختلف، امکان طراحی و تولید غذاهایی بااشکال و بافت‌های متفاوت را فراهم می‌آورد.

فرآیندچاپ 3D غذا
 مواد اولیه:  برای چاپ 3D غذا، معمولاً از مواد خوراکی مانند پودرهای پروتئینی، خمیرهای مختلف، پوره‌ها و حتی شکلات استفاده می‌شود. این مواد به صورت مایع یا خمیری به دستگاه چاپ منتقل می‌شوند.
 طراحی دیجیتال:  قبل از چاپ، طراحی غذا با استفاده از نرم‌افزارهای CAD (طراحی به کمک کامپیوتر) انجام می‌شود. این طراحی می‌تواند شامل اشکال پیچیده و خاص باشد که به راحتی با روش‌های سنتی قابل تولید نیستند.
 چاپ لایه به لایه:  دستگاه چاپ 3D غذا به تدریج و لایه به لایه مواد را روی هم قرار می‌دهد تا شکل نهایی غذا ایجاد شود. این فرآیند می‌تواند زمان‌بر باشد، اما امکان تولید غذاهای دقیق و سفارشی را فراهم می‌کند.

مزایای چاپ 3D غذا
 سفارشی‌سازی : یکی از بزرگ‌ترین مزایای این فناوری، امکان سفارشی‌سازی غذاها بر اساس نیازهای خاص مشتریان است.  به عنوان مثال، افراد با رژیم‌های غذایی خاص می‌توانند غذاهای خود را مطابق با نیازهای تغذیه‌ای خود طراحی کنند.
 کاهش ضایعات غذایی:  با استفاده از چاپ 3D،می‌توان به طور دقیق مقدار مواد اولیه را کنترل کرد و از هدر رفتن آنها جلوگیری کرد. این امر به کاهش ضایعات غذایی کمک می‌کند.
 نوآوری در طراحی:  چاپ 3D به سرآشپزها و طراحان غذا این امکان را می‌دهد که غذاهایی با اشکال و بافت‌های جدید تولید کنند که تجربه‌ای منحصربه فرد برای مصرف‌کنندگان ایجاد کند.
 تولید سریع:  در برخی موارد، چاپ 3D می‌تواند زمان تولید غذا را کاهش دهد و امکان ارائه سریع‌تر محصولات جدید را فراهم کند.
منابع: ,https://www.sciencedirect.com
https://www.noble.org, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov