Comment la technologie fonctionne pour améliorer la sécurité alimentaire et combattre l’insécurité alimentaire
Ken Mills est le PDG de Technologies IO épiquesune entreprise mondiale à Fort Mill, en Caroline du Sud.
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Selon le département américain de l’Agriculture, plus de 13,5 millions de ménages américains ont une sécurité alimentaire faible ou très faible. Cela fait beaucoup de familles affamées. Dans le même temps, l’USDA estime que 30 à 40 % de l’approvisionnement alimentaire américain est gaspillé. La détérioration des aliments frais contribue grandement au problème, et si nous pouvions prolonger la durée de conservation des aliments frais, nous pourrions progresser vers une solution globale.
Principalement, les aliments frais sont détériorés par les bactéries, les virus et les champignons. Ceux-ci mangent essentiellement des aliments frais de la surface vers l’intérieur, provoquant des plaques de fourrure, des taches, un flétrissement et d’autres effets indésirables. Bien que les aliments puissent également se dessécher avec le temps, cela prend beaucoup plus de temps que la détérioration par les germes. La détérioration des aliments nous oblige à jeter les produits parce que leur qualité a chuté à un point tel qu’ils deviennent indésirables.
Une autre cause de gaspillage est la sécurité alimentaire. Les aliments peuvent être infectés par E. coli, la salmonelle, la listeria et d’autres bactéries et germes, qui peuvent provoquer des maladies et éventuellement mettre la vie en danger, même lorsque les aliments infectés semblent sains.
Combattre la détérioration des aliments
Pour lutter contre la détérioration des aliments, l’industrie utilise généralement des désinfectants et la réfrigération. Il utilise des désinfectants lors de l’emballage des produits, puis expédie des produits frais dans des camions réfrigérés. Pour les viandes, il désinfecte régulièrement les usines de transformation et repose en grande partie sur la réfrigération ou la congélation pendant le stockage et le transport pour éloigner les germes nocifs. Malheureusement, la réfrigération ne tue pas les bactéries et les moisissures nocives – elle ralentit simplement la vitesse à laquelle elles dégradent les aliments – et dans certains cas, elle ne les ralentit pas beaucoup. Les myrtilles fraîches, par exemple, peuvent commencer à moisir en cinq à dix jours.
Étant donné que la réfrigération ne fait que ralentir la croissance des agents pathogènes, plus il faut de temps pour transporter des aliments frais vers les marchés, plus il est probable qu’une partie de la nourriture sera gâtée à l’arrivée. Cela est particulièrement vrai dans les «déserts alimentaires» américains, les communautés défavorisées qui manquent de grandes chaînes d’épicerie et doivent compter sur des magasins «maman et pop» qui reçoivent des livraisons moins fréquemment.
Trois types de technologies de destruction des germes
Pour résoudre ces problèmes, plusieurs approches différentes pour tuer les agents pathogènes nocifs sont utilisées ou développées dans l’industrie alimentaire :
1. Sprays désinfectants : Ceux-ci fonctionnent très bien pour tuer les germes quand et où ils sont appliqués. Comme tous les désinfectants, cependant, les désinfectants sont temporaires. De nouveaux germes apparaissent souvent sur les aliments désinfectés dans les 24 heures, et les pulvérisations sont appliquées uniquement sur le terrain et avant l’emballage, et non pendant le transport. De plus, les pulvérisations ne tuent les agents pathogènes qu’au contact, de sorte que les zones cachées des légumes à feuilles peuvent continuer à abriter des germes.
2. Éclairage ultraviolet (UV-C) : Ceci est une autre solution germicide efficace pour les aliments. La lumière UV-C émet un rayonnement électromagnétique à haute fréquence et à ondes courtes qui tue efficacement les bactéries, les virus et de nombreux micro-organismes nuisibles en altérant l’ADN cellulaire, les rendant incapables de se reproduire. Avec la bonne dose, le rayonnement UV-C est incroyablement efficace pour neutraliser de nombreux types de risques biologiques, y compris les bactéries et les virus. La désinfection UV-C fonctionne grâce à une énergie lumineuse suffisante tombant sur une surface, et cela est mesuré en joules. La vitesse à laquelle l’énergie est pompée est mesurée en watts, où 1 watt équivaut à 1 joule par seconde. Plus la dose est élevée, plus le niveau de désinfection est élevé.
Comme pour les sprays désinfectants, cependant, la lumière UV-C ne tue les agents pathogènes que sur les surfaces où la lumière atteint – elle n’atteint pas les coins et recoins cachés de la laitue ou le dessous des autres légumes, fruits et viandes.
3. Gaz ozone : La FDA et l’USDA ont approuvé l’ozone pour une utilisation dans la désinfection de l’eau, des produits et de la viande. L’un des avantages de l’utilisation de l’ozone est qu’il peut imprégner tout l’espace où il est distribué, de sorte qu’il atteint les bactéries cachées dans les coins et recoins de la nourriture. Comme pour les désinfectants en spray et les rayons UV-C, l’ozone tue les agents pathogènes, mais il est également nocif, voire mortel pour l’homme à des concentrations élevées. Le défi de la désinfection des aliments à l’ozone a toujours été de trouver un moyen de réguler la concentration d’ozone dans l’atmosphère d’une pièce ou d’un conteneur d’expédition. Les réseaux et les capteurs de l’Internet des objets (IoT) ont cependant permis de fournir de l’ozone dans les bonnes concentrations atmosphériques pour désinfecter correctement les aliments.
Toutes les technologies ci-dessus sont maintenant utilisées pour réduire les agents pathogènes dans la chaîne de production alimentaire, mais à ce jour, leur utilisation sur les aliments en transit est limitée. Bien qu’il soit problématique d’équiper les camions de transport ou les conteneurs de fret de systèmes de pulvérisation de désinfectant, les systèmes automatisés de dispersion d’UV-C et d’ozone s’avèrent très prometteurs pour maintenir les aliments exempts d’agents pathogènes jusqu’à ce qu’ils atteignent les marchés.
Cependant, afin de faire passer la technologie des désinfectants modernes à son niveau supérieur, l’industrie devra continuer à travailler sur la technologie d’automatisation et à réduire les coûts. Alors que les systèmes de désinfection par pulvérisation sont relativement peu coûteux, les systèmes de distribution d’UV-C et d’ozone sont encore relativement coûteux. Idéalement, chaque véhicule de transport alimentaire, installation de production et entrepôt serait équipé de systèmes automatisés qui activent les systèmes UV-C et ozone pendant la nuit, lorsqu’ils peuvent éliminer les agents pathogènes sans affecter les travailleurs.
Conclusion
Prolonger la durée de conservation des aliments frais peut réduire considérablement la détérioration des aliments. Les aliments qui durent plus longtemps dans (ou en route vers) les épiceries et les banques alimentaires atteindront finalement plus de personnes et peuvent aider à ouvrir la voie à la résolution de la crise de la faim en Amérique.
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