7 entusiasmanti innovazioni tecnologiche nel settore della produzione alimentare

Panoramica del settore della produzione alimentare negli Stati Uniti

Il cibo e il bisogno umano piu elementare. Ma ti sei mai chiesto quali sono le origini dei piatti fantasiosi che hai in un ristorante raffinato, i piatti piccanti che prendi in un camion di cibo o addirittura la modesta merenda che prepari a casa? Il cibo viaggia lungo un percorso tortuoso, dalla fattoria al bivio, con varie entita coinvolte in ogni fase della catena di approvvigionamento.

La produzione alimentare e quindi una delle attivita umane piu importanti e comporta processi in cui le materie prime vengono trasformate in prodotti finiti commestibili. La complessita di questo processo - per soddisfare le esigenze di una popolazione in continua crescita - ha generato un intero settore intorno alla produzione alimentare.

Nel 2020, 1.055 trilioni di dollari, pari al 5% del PIL degli Stati Uniti, provenivano dall'agricoltura, dal cibo e dalle imprese associate. Di questi, 134,7 miliardi di dollari, pari allo 0,6% del PIL, sono stati forniti solo dal settore agricolo. Piu valore e stato aggiunto al PIL dalle attivita alleate. Le industrie agricole e alimentari hanno dato lavoro a 19,7 milioni di persone nel 2020. Cio si e tradotto nel 10,3% dell'occupazione totale in America. Il cibo ha registrato la terza spesa piu alta delle famiglie statunitensi nel 2020 dopo l'alloggio e i trasporti. La

produzione e la lavorazione degli alimenti sono legate alla produzione primaria di alimenti e sono fasi importanti in cui le materie prime vengono trasformate in prodotti per il consumo intermedio o finale. Secondo i dati forniti dall'Economic Research Service del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA), 1,7 milioni di persone sono state impiegate nel settore della produzione di alimenti e bevande negli Stati Uniti nel 2019. Questo ammontava a circa l'1% dell'occupazione non agricola negli Stati Uniti. Il maggior numero di addetti alla produzione alimentare faceva parte degli stabilimenti di pollame e carne. Anche le panetterie e le unita di bevande ne impiegavano un numero considerevole.

Il settore della trasformazione alimentare negli Stati Uniti comprende oltre 20.000 imprese, che insieme generano 750 miliardi di dollari in termini di entrate. Cio puo essere visto sullo sfondo delle vendite globali di alimenti trasformati, che ammontano a circa 2 trilioni di dollari. Gli Stati Uniti rappresentano il 37,5% delle vendite globali di alimenti trasformati.

Il settore della ristorazione e stato piu vasto della vendita al dettaglio di prodotti alimentari fino al 2019. Quell'anno, i prodotti forniti dai settori della ristorazione e della vendita al dettaglio di prodotti alimentari erano valutati a circa $1,89 trilioni. Le strutture di ristorazione hanno contribuito con $1,06 trilioni di questo. Tuttavia, l'industria della ristorazione ha subito la sua peggiore perdita nel 2020 sulla scia della pandemia di Covid. L'anno successivo, il settore ha superato i livelli pre-COVID. Nel 2021, il cibo per un valore di circa 2,12 trilioni di dollari e stato fornito dai settori della vendita al dettaglio e della ristorazione, con una quota di questi ultimi di $1,17 trilioni.

Oggi, l'industria della produzione alimentare ha fatto progressi tecnologici e ha aumentato il suo collettore di efficienza. Le innovazioni tecnologiche in questo settore hanno incluso l'uso di robot, proteine alternative, digitalizzazione di ristoranti, nutraceutici, stampa alimentare 3D et al. Consideriamo alcuni di essi in dettaglio.

Robotica- innovazione tecnologica alimentare n. 1.

I robot possono essere incorporati nell'intera catena del valore alimentare per migliorare l'efficienza, la scala e la coerenza della produzione alimentare. Aiutano i ristoranti ad affrontare il problema critico della carenza di manodopera. I robot per l'ospitalita sono forniti da aziende alimentari nei ristoranti e negli hotel per migliorare il comfort e la sicurezza degli ospiti. I robot che si occupano di lavori banali possono liberare i dipendenti per compiti piu importanti, come occuparsi dei clienti.

Esempi di marchi alimentari che utilizzano la robotica nelle loro cucine sono la catena di ristoranti informali Buffalo Wild Wings e la catena fast-casual The Halal Guys. Secondo i rapporti di Restaurant Business Online, mentre uno chef robotico e stato impiegato per cucinare le ali di pollo al Buffalo Wild Wings, i ragazzi halal hanno pianificato di utilizzare il DrinkBot di Botrista per mescolare bevande miscelate premium.

Servi, un robot che serve i pasti in modo autonomo, e un altro esempio di gestione avanzata dei ristoranti attraverso la robotica. Servi, prodotto dalla statunitense Bear Robotics, aiuta i camerieri a trasportare i piatti. Il suo ingombro ridotto consente di spostarsi in spazi affollati e stretti. E dotato di sensori e telecamere e puo fermarsi e cambiare direzione se incontra un ostacolo.

Il robot ARK 03 di ROBOEATZ, d'altra parte, svolge attivita come la preparazione degli alimenti, la conservazione a freddo e a caldo degli alimenti, la pulizia, la sanificazione e cosi via. Puo anche ordinare forniture. I droni si stanno dimostrando un'alternativa economica alla consegna manuale.

I cambiamenti sono evidenti non solo sul terreno, ma anche nell'aria. I droni ne sono un esempio. Questi dispositivi telecomandati sono ecologici e possono fornire cibo molto piu velocemente, in modo sicuro e senza contatto. La consegna dei droni potrebbe presto eliminare la necessita di assumere del tutto agenti di consegna.

Inoltre, i robot per la manipolazione degli alimenti e i droni nei magazzini assicurano un'etichettatura e un monitoraggio degli alimenti rapidi ed economici. Grazie a un controllo piu rigoroso della qualita degli alimenti e a operazioni piu rapide grazie ai robot, le aziende alimentari saranno in grado di aumentare significativamente le proprie entrate.

Stampa alimentare 3D- innovazione tecnologica alimentare n. 2

La stampa alimentare 3D e la creazione di prodotti alimentari utilizzando una vasta gamma di processi di produzione additiva. Il materiale di stampa, contenuto in siringhe per uso alimentare, viene rilasciato strato dopo strato attraverso un ugello per formare un prodotto alimentare. Il metodo piu diffuso per stampare gli alimenti e l'estrusione di materiale. Tuttavia, le aziende stanno adottando sempre piu la stampa a getto d'inchiostro e laser di alimenti, oltre alla bioprinting. La

stampa 3D di alimenti comporta essenzialmente l'accumulo di una sostanza viscosa in un prodotto finito. Gli ingredienti utilizzati frequentemente nella stampa alimentare a base di estrusione devono essere morbidi in modo da poter essere estrusi dalla siringa o dalla testina di stampa, ma avere una viscosita sufficientemente elevata da mantenere la loro forma. Ingredienti in polvere come proteine e zucchero vengono talvolta utilizzati per migliorare la viscosita. Ad esempio, la farina puo essere aggiunta all'acqua per ottenere una pasta che puo essere stampata.

In generale, gli ingredienti ideali per la stampa di alimenti includono gelatina, purea, formaggio, glassa e pure di patate. La piattaforma per la stampa di alimenti e in genere uno stadio a tre assi con una testa di estrusione controllata da computer. Questa testa di estrusione utilizza aria pressurizzata per spremere il materiale di stampa. Il cibo desiderato viene stampato mentre la testa di estrusione si muove lungo il palco. L'

estrusione hot-melt prevede che il cibo venga riscaldato leggermente oltre il suo punto di fusione. Dopo essere stato estruso, il materiale fuso si indurisce rapidamente. Nel caso della sinterizzazione laser selettiva, invece, i materiali alimentari in polvere vengono legati insieme strato per strato con il laser utilizzato come fonte di calore. Il processo di getto del legante utilizza un legante liquido per legare i materiali alimentari anziche il calore. La stampa a getto d'inchiostro e un altro metodo di stampa alimentare, ma viene utilizzata principalmente per la decorazione e il riempimento superficiale. Si tratta di inchiostro alimentare commestibile che viene lasciato cadere sulla superficie di alimenti come torte, biscotti e caramelle.

Un esempio di cibo stampato in 3D e Smoothfoods servito dalle case di cura tedesche a pazienti anziani, che hanno difficolta a masticare e deglutire. Negli Stati Uniti, la NASA ha cercato di utilizzare la pizza stampata in 3D per offrire ai suoi astronauti opzioni alimentari piu gustose. Gli ingredienti mirano a replicare il sapore, la consistenza e l'aroma della vera carne. Tali carni saranno rispettose dell'ambiente e prive di crudelta.

Trasparenza e sicurezza alimentare- l'innovazione tecnologica alimentare n. 3

La sicurezza alimentare e oggi una considerazione importante per i clienti e stanno cercando di garantire che la qualita dei prodotti alimentari che acquistano sia completamente sicura. L'etichettatura intelligente e le apparecchiature autonome per la classificazione degli alimenti possono contribuire a garantirlo.

Gli sviluppi della tecnologia blockchain consentono ai marchi alimentari di offrire tracciabilita end-to-end e monitoraggio degli alimenti in tempo reale tramite Internet of Things (IoT). La trasparenza e la sicurezza alimentare sono garantite con l'aiuto di strumenti di monitoraggio scalabili e convenienti. Cio rafforza la fiducia tra consumatori e produttori alimentari, a vantaggio della credibilita dei marchi e degli stand per migliorare le vendite.

Una soluzione tecnologica che aiuta a mantenere la sicurezza alimentare nel settore della ristorazione e Zip HACCP. Questa app automatizza la conformita alla sicurezza alimentare e garantisce il controllo della qualita degli alimenti nei ristoranti assicurandosi che le aziende seguano le norme HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point). Zip Temperature e un altro prodotto che garantisce la conformita alle leggi sulla sicurezza alimentare aiutando le aziende alimentari a monitorare accuratamente la temperatura delle loro apparecchiature. Entrambe le soluzioni sono disponibili su Hubworks, un app store che si rivolge al settore della ristorazione.

Un'altra soluzione software per la sicurezza alimentare e Tally. Sviluppato dalla societa canadese ThisFish Inc., Tally si occupa della tracciabilita dei frutti di mare. Utilizzando stampanti per codici a barre, bilance elettroniche e scanner, l'azienda digitalizza i dati in tempo reale sul reparto di produzione alimentare e carica anche documenti di conformita e certificati di cattura.

Oltre al software sono presenti altre misure di sicurezza utilizzate nella produzione alimentare. I moderni sistemi di drenaggio, per esempio, forniscono maggiore igiene e sicurezza in tutte le unita di trasformazione alimentare. Ad esempio, lo scarico a fessura ha un design senza griglia che viene reso pre-inclinato in modo che l'acqua non possa riposare e ristagnare e la crescita di batteri puo essere prevenuta. Lo scarico della fessura migliora il sistema di drenaggio convenzionale della trincea.

Proteine alternative- innovazione tecnologica alimentare n. 4

Una delle tendenze piu evidenti nella tecnologia alimentare e l'allontanamento dalle fonti proteiche tradizionali, grazie in gran parte alle preoccupazioni per la salute dei consumatori e dell'ambiente. Le principali fonti di proteine alternative sono carne coltivata, alimenti a base vegetale, alimenti coltivati in laboratorio, micoproteine e persino insetti commestibili.

A differenza delle proteine derivate dal bestiame, le fonti alternative di proteine non sono solo ricche di sostanze nutritive, ma sono anche meno dipendenti dalle risorse. Anche i costi sono ridotti poiche le fonti proteiche alternative richiedono solo un monitoraggio minimo.

Sono disponibili valide alternative ai metodi tradizionali di produzione di alimenti ricchi di proteine grazie agli sviluppi nella stampa 3D, nella biologia molecolare e nella fermentazione. Questi riducono l'impatto ambientale negativo della produzione industriale di carne e affrontano i relativi dilemmi morali che affliggono l'industria alimentare.

Un esempio di tale cibo privo di animali e la Fermotein coltivata in laboratorio, prodotta dalla societa olandese The Protein Brewery. Per produrre Fermoteina, piante e funghi anallergici vengono preparati con fibre e amminoacidi. Questa proteina alternativa contiene il 10% di grassi e ha qualita leganti l'acqua, conferendole un sapore simile a quello della carne.

Le proteine alternative possono essere prodotte anche dalle alghe. Le alghe clorella dorata vengono fermentate dall'azienda svizzera Alver per creare proteine in polvere vegane. Le proteine delle alghe hanno un gusto neutro e, quindi, possono essere abbinate a qualsiasi ricetta. Le proteine delle alghe emettono anche una minore quantita di anidride carbonica e necessitano di una minore quantita di acqua rispetto alle proteine convenzionali, in particolare quelle di origine animale.

L'azienda malese Ento produce sostituti proteici a base di insetti dai grilli. Alleva questi insetti in un ambiente regolamentato per creare alimenti ricchi di sostanze nutritive. Questa proteina alternativa comprende tutti e nove gli aminoacidi necessari e produce una maggiore quantita di proteine per grammo rispetto alla carne bovina. Il metodo di allevamento del cricket di Ento utilizza meno cibo, acqua e terra rispetto all'allevamento convenzionale, il che riduce le emissioni di gas serra. Di conseguenza, anche i costi di produzione possono essere ridotti.

E-commerce- innovazione tecnologica alimentare n. 5

L'industria alimentare e delle bevande si concentra sull'eCommerce da parecchio tempo. La pandemia ha incoraggiato ulteriori miglioramenti alle catene di approvvigionamento alimentare. Le piattaforme digitali vengono utilizzate dai produttori alimentari per ricevere ordini online e fornire consegne online su richiesta e connettersi con i clienti tramite sistemi di distribuzione direct-to-consumer (D2C).

Un altro sviluppo significativo sulla scia della pandemia e stato l'ascesa delle cucine fantasma o delle cucine cloud. Questi locali lavorano esclusivamente nello spazio digitale e non offrono strutture per la ristorazione. Quindi le cucine fantasma non hanno vetrina, sala da pranzo o personale di fronte alla casa. Accettano ordini dai propri siti Web e aggregatori alimentari di terze parti.

Oltre al marketing D2C, le aziende si stanno concentrando sulla distribuzione omnicanale per aumentare la soddisfazione e i ricavi dei clienti. La distribuzione omnicanale si riferisce al processo mediante il quale un prodotto viene reso disponibile su qualsiasi canale che i clienti ritengono conveniente. Dopo che l'ordine e stato effettuato sulla piattaforma selezionata, vengono presi accordi per la consegna del prodotto. I produttori alimentari possono raggiungere i loro clienti in modo piu efficace e garantire un flusso costante di approvvigionamento con l'aiuto dell'eCommerce.

Un esempio di esperienza omnicanale e l'ordinazione e il pagamento tramite codici QR posizionati ai tavoli dei ristoranti. L'e-commerce puo essere intrapreso anche con l'aiuto di un sistema di punti vendita intelligente (POS). Plum POS e uno di questi sistemi. Accetta ordini online, richiede consegne e consente pagamenti contactless. Plum Handheld e Plum Tablet POS consentono l'accettazione degli ordini e i pagamenti contactless a bordo tavolo. Nei ristoranti affollati, i chioschi che ordinano autonomamente Plum consentono agli avventori di effettuare ordini di cibo da soli. Plum POS e disponibile sulla piattaforma Hubworks.

La societa statunitense Orderscape offre soluzioni di ordinazione online che possono essere facilmente integrate con le attrezzature per ristoranti che un'azienda possiede gia, come i suoi dispositivi POS. L'azienda crea robot vocali per ristoranti che lavorano con Google Assistant e Amazon Alexa, consentendo l'ordinazione di cibo basata sulla voce.

Parola finale

L'industria alimentare ha subito una trasformazione radicale negli ultimi tempi, grazie alla tecnologia moderna. La tecnologia svolge un ruolo chiave nel migliorare la durata e la sicurezza degli alimenti e nel garantire prezzi accessibili e qualita affidabile. Inoltre, l'uso sapiente della tecnologia ha acuito il vantaggio competitivo delle aziende. Le organizzazioni possono ora rispondere rapidamente agli sviluppi del mercato. Sono in grado di testare e introdurre nuovi articoli in pochissimo tempo, anche se l'automazione garantisce un migliore controllo di qualita. Le vendite dei prodotti possono essere monitorate anche in tempo reale.

Inoltre, viene impiegata la tecnologia per migliorare la sicurezza alimentare. Ad esempio, diversi trasformatori di carne registrano l'origine completa, la distribuzione e i percorsi di lavorazione dei loro prodotti utilizzando tag di identificazione a radiofrequenza (RFID). E poi ci sono aziende che utilizzano radiazioni a basso dosaggio per sbarazzarsi dei microrganismi su frutta e verdura.

La tecnologia sta diventando sempre piu intrinseca al processo di consegna del cibo dalla fattoria alla tavola. Non c'e parte della catena di approvvigionamento alimentare che non possa essere migliorata da essa. Grazie alla tecnologia, la produzione alimentare per la crescente popolazione globale puo ora essere resa piu efficiente.