В этом году человечество преодолело рубеж 8 миллиардов людей. Если посмотреть на прогресс, на достижения медицины, культуру гигиены и на график рождаемости — то становится очевидно, что уже совсем скоро нас будет 10 миллиардов. Одна из проблем, которую придётся решить — это обеспечение всех этих людей пищей. В посте посмотрим на достижения человечества в этой отрасли, фудтех-стартапы и причудливую искусственную еду будущего.

Роботы-фермеры

К 2050 году население может достичь 10 миллиардов, и к этому моменту, по прогнозам ООН, в мире должно производится на 70% больше продуктов, чем сейчас.

Чтобы накормить людей, нужно ещё больше с/х угодий. При этом проблема загрязнения окружающей среды никуда не девается. Поэтому сельское хозяйство в том виде, в каком мы его знаем, должно измениться. Нужно увеличивать производственные мощности без расширения с/х угодий, восстанавливать природные экосистемы, увеличивать поставки рыбы, повышать срок хранения продуктов и сокращать количество отходов. По оценкам всё того же ООН «примерно треть всех производимых продуктов питания в итоге сгнивает в корзинах потребителей и розничных продавцов или портится из-за плохой транспортировки и сбора урожая».

Лидер в инновациях в этой области — Норвегия. Страна вкладывает большие средства в развитие сельского хозяйства, и как результат — имеет современную инфраструктуру, включая хорошо развитую систему транспортировки и хранения продуктов.

С 1960 года производство продуктов питания на суше в Норвегии почти удвоилось, а затраты труда из-за внедрения инноваций стали на 35% ниже, чем в 2000 году. Норвежские молочные фермеры лидируют в области использования доильных роботов. (Кстати, про автоматизацию агросектора и роботов в молочном производстве уже писали на Хабре. Молочное скотоводство — лидер по внедрению робототехники.)

Роботы в Норвегии уже становятся неотъемлемой частью фермерских хозяйств. Компания Saga Robotics разработала Thorvald — автономного робота, который может выполнять различные задачи в поле. Компания Kilte сделала робота для прополки, который может сократить использование гербицидов на 95 процентов.

Разные компании по всему миру предлагают собственные решения для достижения устойчивого продуктового будущего — от разработки агророботов до выращивания настоящих морепродуктов из клеток, от использования искусственного интеллекта для снижения пищевых отходов и до разработки специальных холодильников для хранения. 

Лабораторное меню

В 1931 году Уинстон Черчилль в статье, опубликованной в журнале Strand Magazine, предсказал, что наступит время, когда мясо будут выращивать в лабораториях. В 2013 году предсказание сбылось: Марк Пост — профессор физиологии Маастрихтского университета, вошёл в историю науки и кулинарии, представив, а затем съев бургер, который вырастил в своей лаборатории. 

Ожидается, что к 2050 году потребление мяса во всём мире вырастет на 76%. При этом сейчас на его производство приходится 60% всех выбросов парниковых газов от общего производства продуктов питания. 

Какие решения предлагают компании? 

Например, сейчас в США строится крупнейший в мире завод по производству искусственного или культивированного мяса (говядины, баранины и курицы) компании Believer Meats. Они ставят своей целью преобразовать мировое производство мяса и снизить воздействие на окружающую среду во всём мире. Основатель компании Яков Нахмиас разработал технологию, которая позволяет получать клеточные структуры с более высокой плотностью: 

«Мы стали первой компанией, которая убрала фетальную бычью эмбриональную сыворотку и все другие животные компоненты из своих сред роста. Наш подход опирается на естественную спонтанную иммортализацию фибробластов, а не на генетическую модификацию. Клетки наших продуктов не являются ГМО».

В прошлом году компания привлекла 347 млн инвестиций.

Другой стартап — голландская компания Meatable лицензировала технологию, получившую название OPTi-OX, которая включает инженерию индуцированных плюрипотентных стволовых клеток для определённых типов клеток, а затем «перепрограммирование» их во взрослые стволовые клетки. Этот процесс позволяет получить последовательные, однородные, быстрые партии клеток — целый стейк за несколько недель. 

Выращивание мышц и мозга в тарелке: OPTi-OX в действии:

В 2019 году Meatable привлекла финансирование в размере 10 млн долларов, а в прошлом году — на сумму 47 млн долларов. 

Проблема в том, что «лабораторное» мясо нельзя просто так взять и отправить в магазины. Единственный рынок в мире, где разрешена его продажа — это Сингапур. Однако совсем недавно американская FDA почти одобрило для широкой продажи искусственную курятину. И это маленькие шаги на пути массового распространения культивированного мяса.

Компания Upside Foods, основанная в 2015 году, была первой компанией по производству искусственного мяса. Они выращивают говядину и утку, а с 2022 года сосредоточились исключительно на создании омаров и моллюсков на основе клеток, купив стартап по выращиванию морепродуктов Cultured Decadence. Компания уже привлекла инвестиции в размере 1,6 млн.  

Согласно докладу, опубликованному Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (ФАО), ожидается, что мировое потребление рыбы увеличится со 179 млн тонн в 2018 году до 204 млн тонн в 2030 году.

Сейчас на рынке «выращенных» морепродуктов работает множество компаний, в том числе Wildtype, американский стартап, который в июне прошлого года открыл первый в мире завод по производству культивированных морепродуктов. Завод может производить ~23 000 кг выращенной рыбы в год, а в ближайшие годы его масштабы увеличатся до 90 000 кг.

Если вы считаете, что искусственное мясо — это какая-то ерунда, похожая на кусок пластилина, то ошибаетесь. Производители пытаются максимально близко передать не только вкус и структуру, но и прочие особенности. Например, израильская компания Yemoja разрабатывает красные микроводоросли, чтобы искусственное мясо могло «кровоточить». 

Микроводоросли играют важную роль в развитии устойчивых продовольственных систем. Их проще выращивать, чем обычные растительные культуры, они требуют меньше энергии и воды, а сфера их применения достаточно широка.

Сингапурская компания Sophie's Bionutrients представила бургерную котлету, созданную из микроводорослей. На 100% состоящая из растений и содержащая больше белка, чем говядина, она была создана с учётом потребностей аллергиков. Чикагская компания Back of the Yards Algae Sciences (BYAS) использует водоросли для получения более глубокого вкусового профиля веганской рыбы и морепродуктов.

Другой израильский стартап Plantish печатает филе лосося на 3D-принтере. Они утверждают, что произвели цельное филе лосося на растительной основе, которое имитирует внешний вид, вкус и текстуру настоящей рыбы.

В компании заявили, что разрабатывают запатентованную технологию аддитивного производства (промышленное название 3D-печати) для производства растительных альтернатив рыбы по низкой цене и в больших масштабах.

Подобным занимается и австрийская компания Revo Foods. Предполагается, что первое веганское филе лосося, напечатанное на 3D-принтере компании, появится в магазинах в 2023 году.

Вот как выглядит процесс 3D-печати еды:

Что дешевле — вырастить мясо в лаборатории или содержать ферму из сверчков? 

Некоторые компании, и учёные рассматривают съедобных насекомых как один из способов прокормить растущее население. Съедобные насекомые были признаны перспективным альтернативным источником пищи из-за их высокой питательной ценности и устойчивого производства. Их выращивание не требует больших затрат, при этом выброс парниковых газов уменьшается. 

Для европейцев это не самый очевидный способ, и есть насекомых они не привыкли. Но проблему можно решить, если добавлять насекомых в привычные продукты, например, в виде муки. Тогда их присутствие будет незаметно.

Cтартап из Сент-Луиса Mighty Cricket («Могучий Сверчок») продаёт протеиновые порошки, шоколадные батончики и овсянку из муки сверчков. Мука, изготовленная из молотых сверчков, обладает теми же питательными веществами, которые люди получают из мяса — это витамин B12, железо и хитин. Компания импортирует сверчков из Таиланда, перерабатывает их на своей фабрике в Сент-Луисе, а вся упаковка изготавливается из переработанного пластика.

Компания Grubbly Farms изготавливает свою продукцию из личинок чёрной львинки, которые питаются переработанными пищевыми отходами. Людям это есть не предлагается — продукция предназначена для собак и кур. Компания расширила свою деятельность за счёт партнёрства с фермами в Канаде и США. Grubbly Farms надеется удовлетворить спрос на растущем рынке кормов для домашних животных.

Подобные разработки фигурируют даже в массовой культуре. Так во вселенной «Бегущего по лезвию», есть искусственно созданные черви «нематоды», которые к 2049 году стали основным источником пищи с высоким содержанием белка.

Оптимизация продаж и снижение отходов

Чтобы люди будущего (да и настоящего) не остались без еды, важно правильно организовывать цепочки поставок — чтобы продукты достигали потребителей максимально быстро и с минимальными потерями.

Согласно новому исследованию WWF, ежегодно на фермах теряется около 1,2 млрд тонн продовольствия. Учитывая тот факт, что на планете около 800 млн человек страдают от голода и отсутствия продовольственной безопасности, ситуация трагическая. В Африке эта проблема стоит весьма остро.

Африканским фермерам помогает BMTA&C — технологический стартап из Марокко. Они создали автономную систему холодного хранения на солнечной энергии, которая отвечает потребностям и проблемам африканских мелких фермеров. Решение, работающее на солнечной энергии, обходится без воды и электричества, а запатентованный холодильный агент не оказывает негативного воздействия на окружающую среду. Сейчас компания намерена обеспечить все звенья цепи поставок надёжным и эффективным решением для сохранения продуктов и снижения пищевых отходов.

Нигерийский агростартап Releaf ставит целью снизить потери фермеров из-за непродуманной логистики и нехватки мощностей. В частности, компания хочет сосредоточиться на оптимизации выращивания и поставок масличной пальмы. 

Рынок масличной пальмы в Нигерии оценивается в 3 млрд долларов. Более 4 млн фермеров обрабатывают угодья, где выращивается пальма. Мелкие хозяйства обеспечивают 80% производства, но из-за раздробленности отрасли возникает множество проблем с переработкой. Масличная пальма требует серьезных мощностей для извлечения из нее растительного масла. 

Основатель компании Икенна Нзеви увидел возможность в оптимизации этого процесса и задался целью создать технологию, которая помогла бы фермерам раскалывать орехи масличной пальмы. Так появилась Kraken — запатентованная машина.

Releaf покупает орехи у фермеров, затем раскалывает их на машине и измельчает ядра в растительное масло. Затем компания продаёт масло местным производителям, в основном в южном регионе Нигерии.

«Спрос на растительное масло в Нигерии примерно на 60% превышает предложение, и не может быть удовлетворён из-за дефицита предложения за счет импорта, так как правительство запретило ввоз растительного масла. Необходимо взять этих мелких фермеров, на которых приходится 80% производства, и сделать их более эффективными, чтобы добиться лучшего баланса спроса и предложения на растительное масло», — говорит Нзеви.

Подобную проблему решает и колумбийский стартап CurubaTech, который  нацелен на устранение технологического разрыва в с/х угодьях страны. Их цифровая платформа помогает повысить прозрачность цепочки поставок — система отслеживания SEED организует и оцифровывает всю цепочку поставок сельхозпродукции, помогая улучшить отслеживаемость, повысить урожайность и положительно повлиять на жизнь местного населения. 

Компания Rambler (да, да, не удивляйтесь) — тайское социальное предприятие. Оно связывает потребителей, которые хотят получить экологически чистые продукты, и фермеров, которые их выращивают и ищут выход на рынок. Rambler создал торговый автомат, делающий смузи GreenSmooth из местных фруктов и овощей. Автомат продаёт напитки потребителям по всему Таиланду, а в перспективе собирается расшириться и по всей Юго-Восточной Азии. Помимо подачи и хранения смузи, торговый автомат оснащён системами IoT для мониторинга запасов и сбора данных для анализа поведения покупателей и тенденций развития продукта.

Снижение отходов — один из пунктов построения устойчивого продуктового будущего Земли. 

Израильская компания с говорящим названием Wasteless позволяет супермаркетам устанавливать цены на продукты с учётом сроков годности. Это помогает снизить потери, а также повысить маржу и доходы. Запатентованное решение, основанное на ИИ, отслеживает ротацию продуктов и риск просрочки, чтобы в случае необходимости продавец мог снизить цену. Покупатели выбирают товары с разным сроком годности и с разными скидками.

Индийский стартап Infinity Box сделал своей миссией борьбу с одноразовой упаковкой. Они производят собственные отслеживаемые, высококачественные и устойчивые к протеканию пищевые контейнеры, которые безопасно переиспользуются с помощью цифровой платформы отслеживания и запатентованных «умных» контейнеров. По сути, InfinityBox — это логистическая платформа, которая позволяет повторно использовать пищевые контейнеры до 100 раз. Например, клиент заказывает еду через приложение доставки, выбирает свой Infinity Box и возвращает многоразовый контейнер в пункт сдачи. Затем компания чистит, дезинфицирует и возвращает контейнеры в заведения общепита для повторного использования. 

Пока что мы затронули лишь зарубежные компании и стартапы, меняющие подходы к ведению сельского хозяйства. А как обстоят дела в России?

К сожалению, пока не так хорошо, как хотелось бы. Для российского агросектора не всегда очевидны выгоды цифровизации — стоимость ручного труда очень низкая, и предприятиям выгодней закрывать потребности не роботами, а людьми.

При этом наблюдается устойчивый рост отрасли, и число агротех-стартапов в России в 2022 году увеличилось на 30%. Например, самое популярное агротех-направление среди российских стартапов — это биотехнологии (более 24% всех стартапов). Можно отметить проекты, предусматривающие переработку органических отходов при помощи насекомых (Энтопротек,Имагоинжиниринг и другие), альтернативные способы производства протеина (Zeronix), инновационные биопрепараты для повышения эффективности сельского хозяйства (Экоген,Biocraft и т. д.). Но, очевидно, что «идеальный шторм» 2022 года, переживут не все стартапы.

Итоги

Крупные корпорации стали уделять больше внимания инновациям и инвестициям в сельское хозяйство. Инвестиции в европейские фудтех-стартапы в 2021 году достигли невероятных 9,5 млрд евро — в 3 раза больше, чем в 2020. Медленно, но верно, технологический агротех развивается и в России (будем надеяться). Так что, надежда на сытое будущее есть. Без еды не останемся, хоть и вид она скорее всего будет иметь другой, нежели тот, к которому мы привыкли сейчас.

НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:

— 15% на все тарифы VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.