Aardappelen kunnen brozer worden, appels kunnen moeilijker te drogen zijn, en sultanarozijnen zijn misschien helemaal van het menu - dit zijn mogelijke resultaten van terugkerende en intensivering van droogtes onder klimaatverandering in Australië.

Het klinkt misschien contra-intuïtief, maar drogere omstandigheden kunnen de kwaliteit van groenten en fruit op celniveau aantasten, waardoor ze moeilijker te verwerken zijn tot gedroogd voedsel. Dit heeft grote gevolgen voor de voedselzekerheid en economie van Australië.

Gedroogd voedsel vormt een aanzienlijk deel van ons dieet, en Australië exporteert ongeveer 70% van zijn producten, die wordt geschat op bijna A $ 49 miljard per jaar. Gedroogde producten vormen hier een belangrijk onderdeel van, bijvoorbeeld de exportwaarde van sultanarozijnen, aalbessen en rozijnen alleen al in 2018-19 was $ 25,1 miljoen.

Als de smaak, kwaliteit of beschikbaarheid van gedroogd voedsel neemt af, we lopen het risico deze lucratieve markten te verliezen. Maar mijn lopende onderzoek naar geavanceerde droogmethoden is bedoeld om deze uitdaging te helpen overwinnen door zorgvuldig te controleren hoe cellen hun vorm en structuur veranderen.

Droogte dreigt te verergeren

Het meest recente rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) waarschuwde dat Australië droger zal worden naarmate de wereld warmer wordt, zorgen voor meer droogte, drogere gronden, massale boomsterfte en meer.

De recente droogtes in een groot deel van Oost-Australië hebben al laten zien hoe klimaatverandering grote schade kan aanrichten aan plantaardige producten, evenals de samenleving en economie. Bijvoorbeeld, als gevolg van de gevolgen van klimaatverandering, de landbouwwinsten daalden met 23% in de periode 2001-2020, of rond de $29, 200 per boerderij, vergeleken met historische gemiddelden.

Verder, de COVID-19-pandemie heeft aangetoond dat onzekere milieu-, sociale en economische omstandigheden kunnen leiden tot paniekaankopen, benadrukt het belang van voedselzekerheid en de stabiliteit van de voedselvoorziening.

Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat onze voorraad gedroogd voedsel bestand is tegen toekomstige uitdagingen op het gebied van voorraden, aangezien chips en gedroogd fruit een hoofdbestanddeel zijn van veel diëten in Australië. In 2019-2020, gedroogd fruit zoals sultanarozijnen, gedroogde appel en abrikozen waren goed voor 12% van de totale fruitporties in het land.

Hoe droogte gedroogd voedsel beïnvloedt

Australische producten kunnen zowel in Australië als in het buitenland worden gedroogd, afhankelijk van het soort voedsel, fabrikant en de bijbehorende kosten.

Tijdens het droogproces wordt de celstructuur van groenten en fruit ondergaan grote veranderingen. Cellen en weefsels kunnen van vorm veranderen terwijl ze krimpen tot compactere vormen.

Als het droogproces niet zorgvuldig wordt gecontroleerd, het kan leiden tot ongewenste eigenschappen die de smaak en het uiterlijk van het voedsel aantasten, mogelijk de marktwaarde en voedingskwaliteit verminderen.

Dit is hoe droogte het moeilijk maakt. We weten dat droogte leidt tot watertekorten in meren en rivieren, maar onderzoek suggereert dat het ook kleine plantencellen en weefsels uitdroogt.

Als de afwezigheid van water in cellen aanhoudt - als gevolg van herhaalde droogte - kunnen de micro-eigenschappen van planten en hun producten op de lange termijn veranderen, of de planten nu worden gekweekt in een grote boerderij van hectares of in een kleine pot in uw achtertuin.

Terugkerende droogtes kunnen groenten en fruit "vermoeid" maken, zelfs voordat ze worden geoogst. Dit betekent dat de structuur van de plant bij elke droogte verzwakt, een beetje zoals hoe het herhaaldelijk buigen van een metalen draad ervoor zorgt dat deze uiteindelijk breekt.

Bijvoorbeeld, droogtes kunnen planten maken, zoals appels, brosser en daardoor niet verwerkbaar. Droogtes kunnen ook direct leiden tot kleinere planten en respectievelijke oogsten.

Als de droogtecondities extreem zijn, het vochtverlies in de planten kan ernstig zijn en de cellen kunnen op natuurlijke wijze beschadigd raken, zelfs zonder verdere verwerking. Met andere woorden, als de terugkerende droogtecondities blijvend zijn, gedroogd voedsel zoals chips, sultanarozijnen en gedroogde appel zoals we die kennen, kunnen voorgoed veranderen.

Dit probleem oplossen met supercomputing

Dus, we weten dat door droogte aangetaste producten niet zo gemakkelijk te verwerken zijn, smaakt vaak anders en is soms helemaal niet bruikbaar. Maar wat kunnen we eraan doen?

Blijkbaar, als klimaatverandering en vervolgens terugkerende droogtes kunnen worden voorkomen, de nadelige effecten op het gedroogde voedsel konden ook worden ontweken. Eerst en vooral, de wereldwijde uitstoot moet snel en dringend worden teruggedrongen.

Maar wat als we het niet kunnen vermijden? In dit geval, we hebben een gedegen plan B nodig.

Een van de veelbelovende vragen die Australische onderzoekers en ingenieurs zoals ik hebben gesteld, is:kunnen we de droogprocessen aanpassen aan de veranderde eigenschappen van door droogte aangetaste producten? Hierdoor kan de gedroogde voedselverwerkende industrie de kwaliteit, smaak, uiterlijk en marktwaarde van haar producten.

Maar het zal niet gemakkelijk zijn. Eerst, we moeten de exacte aard van vorm- en grootteveranderingen in plantencellen correct begrijpen, zoals beïnvloed door het gebrek aan water. Dit is uitdagend, en vereist computersimulaties en supercomputertechnologieën.

Door deze simulaties het is mogelijk om in te schatten of de cellen beschadigd raken als ze door het droogproces gaan. Als we ontdekken dat er ernstige schade is, the simulations can provide information on the ideal drying conditions. This means we can optimize the temperature, druk, humidity and drying time to minimize the adverse effects.

This approach can lead to significant savings of time, money and energy while leading to increased quality and shelf life of dried food. Met meer onderzoek, extended computer modeling and simulations can lead to advanced drying on an industrial scale, leading to stronger food security and stability.

Dus, even if we will have to deal with more frequent and more intense droughts in the near future, the taste of your potato chips might be as good as ever, ten slotte.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.