Inteligentne przechowywanie i transport żywności
Potrzeba wyżywienia stale rosnącej liczby ludności świata wymaga ograniczenia do minimum strat żywności w łańcuchu dostaw produktów spożywczych. Tymczasem zgodnie z globalnymi danymi statystycznymi duża część świeżych produktów (np. 1/3 owoców i warzyw) trafia do kosza, ponieważ nie została skonsumowana przed wygaśnięciem okresu przydatności do spożycia lub jej jakość spadła poniżej poziomu akceptowalnego przez konsumentów.
Większość tych strat to efekt dwóch czynników: marnotrawstwa wynikającego z nadmiernej podaży oraz naturalnego rozkładu produktów spożywczych, którego wprawdzie nie da się powstrzymać, ale można go opóźnić – przy odpowiedniej optymalizacji procesów magazynowania i transportu oraz zapobieganiu błędom w zarządzaniu łańcuchem chłodniczym. Problem będzie narastał ze względu na postępującą globalizację łańcucha dostaw żywności i rosnące odległości między producentami i konsumentami.
Inteligentne magazynowanie i transport
Przechowywanie produktów spożywczych jest pierwszym – po ich zbiórce lub produkcji – ogniwem łańcucha dostaw żywności. Zachowanie odpowiednich przepisów związanych z magazynowaniem jest wymogiem w przypadku wszystkich towarów, jednak szczególnego znaczenia nabiera w przypadku łatwo psujących się artykułów spożywczych. Konieczne jest przestrzeganie ustalonych zakresów temperatur, zasad łańcucha chłodniczego oraz przepisów dotyczących higieny.
Istotne jest, by dopasować warunki przechowywania pod potrzeby określonych produktów; zasada ta dotyczy zarówno temperatury, jak również poziomów wilgotności, zawartości dwutlenku węgla (zwłaszcza w przypadku magazynów przechowujących produkty dojrzewające, np. świeże owoce i warzywa), cyrkulacji powietrza i wielu innych (więcej informacji na ten temat można znaleźć w artykule „Jak właściwe zabezpieczyć produkty w magazynie chłodniczym?” (https://www.bekuplast.pl/blog/jak-wlasciwie-zabezpieczyc-produkty-w-magazynie-chlodniczym/).
Podobne zasady stosuje się w transporcie produktów spożywczych. W zależności od zewnętrznej temperatury związanej z porami roku pojazdy transportowe wykorzystywane w logistyce łańcucha dostaw muszą być wyposażone w rozwiązania do ogrzewania lub chłodzenia przestrzeni ładunkowej. Do takich pojazdów należą: przyczepy chłodnicze z różnymi strefami chłodzenia, cysterny oraz nadwozia izotermiczne. Wszystkie pojazdy stosowane w logistyce podlegają ciągłej kontroli i rejestracji temperatury.
Nowoczesne technologie oszczędzają straty żywności
Nowoczesne technologie, modele i aplikacje służące do monitorowania zmian w zakresie przydatności produktu do spożycia zapewniają utrzymanie optymalnych warunków magazynowych oraz pomagają w planowaniu kolejnych procesów łańcucha dostaw i logistyki. Mowa tutaj szczególnie o strategii „pierwszy przeterminowany - pierwszy pobrany” (first-expired-first-out, FEFO).
To koncepcja, która została po raz pierwszy wprowadzona pod koniec lat 80-tych. W skrócie chodzi o taką zasadę wydawania towarów z magazynu, by w pierwszej kolejności opuszczały go produkty z najkrótszą datą przydatności oraz najbardziej narażone na zepsucie. Kontrola ich jakości odbywa się automatycznie z wykorzystaniem gromadzonych danych o warunkach przechowywania (takich jak temperatura i wilgotność), a następnie oprogramowanie do zarządzania magazynem dopasowuje te wyniki do rotacji zapasów, wyznaczania tras przewozu i zasad specjalnej obsługi. FEFO jest na razie raczej wyjątkiem niż regułą: ze względu na ograniczoną podaż zautomatyzowanych systemów przechwytywania danych i obliczania okresu przydatności do spożycia znalazła dotychczas niewiele praktycznych zastosowań, ale stanowi interesujący pomysł rozwiązania problemu szybko psujących się stanów magazynowych.
Problemem FEFO jest trudność oceny stanu jakości zapakowanej żywności, gdyż wiele procesów biologicznych przebiega w sposób niewidoczny z zewnątrz. Do kontroli tej jakości specjaliści wykorzystują zarówno standardowe urządzenia pomiarowe służące do sprawdzania parametrów takich jak temperatura, wilgotność i stężenie CO2 i O2, jak również modele biologiczne obliczające wpływ skumulowanej temperatury i innych czynników na świeżość artykułów spożywczych.
Przykładem takich rozwiązań, znanych już od lat 70. XX wieku, są tzw. integratory czasowo-temperaturowe (TTI), czyli urządzenia prezentujące w wizualny sposób straty trwałości powodowane przez temperaturę. Zwykle mają one postać naklejek, które mocuje się do łatwo psujących się produktów. Na ich powierzchni znajduje się wskaźnik koloru i skala odniesienia. Przykładowy TTI (Blue Dot) wykorzystuje kolorowy pigment, który ulega rozkładowi w wyniku reakcji chemicznej zachodzącej w produkcie pod wpływem czasu i temperatury. Jednak TTI mają z natury ograniczoną dokładność, ponieważ niezwykle trudno jest dokładnie dopasować zależność temperaturową reakcji chemicznej odbarwiania znacznika do reakcji odpowiedzialnych za spadek jakości rzeczywistego produktu spożywczego. TTI mogą jedynie informować o aktualnym stanie jakości, a nie o tym, kiedy i gdzie doszło do gwałtownego skoku temperaturowego (tj. gdzie łańcuch chłodniczy został przerwany). W dodatku dane te muszą być odczytywane ręcznie i dlatego nie mogą być zintegrowane z automatycznymi systemami planowania.
Od Projektu Pasteur do inteligentnego kontenera
Z upływem czasu naukowcy opracowywali kolejne, coraz nowocześniejsze rozwiązania. Przykładem może być tzw. Projekt Pasteur, finansowany w latach 2009-2012 przez Unię Europejską, mający na celu opracowanie inteligentnej etykiety zawierającej czujniki temperatury, pH, wilgotności i gazu. Znacznik może być odczytywany bezprzewodowo za pomocą funkcji RFID. Z kolei inny europejski projekt CHILL-ON, finansowany w latach 2006-2010, koncentrował się na unikaniu, wykrywaniu i przewidywaniu zagrożeń bezpieczeństwa żywności w łańcuchach dostaw ryb i drobiu. Aby osiągnąć te cele zastosowano ulepszone technologie chłodzenia, techniki szybkiego wykrywania drobnoustrojów i system zdalnego monitorowania temperatury. Ocena okresu przydatności do spożycia i zagrożeń dla bezpieczeństwa żywności była prowadzona z użyciem narzędzi opartych na modelach matematycznych służących do obliczania wzrostu odpowiednich patogenów żywności.
Technologię integrującą elektronikę i system oceny jakości żywności w kontenerze chłodniczym w pierwszej i drugiej dekadzie XXI wieku prowadzili naukowcy Uniwersytetu w Bremie (Niemcy). Jego system składał się się z sieci bezprzewodowych czujników zainstalowanych wewnątrz lub na powierzchni palet z żywnością w celu monitorowania odchyleń temperatury i innych parametrów; jednostki nadzoru ładunku zainstalowanej wewnątrz kontenera i mierzącej dane oraz obliczającej prognozę okresu przydatności do spożycia dla przewożonych towarów; jednostki telematycznej do komunikacji zewnętrznej za pośrednictwem globalnego systemu komunikacji mobilnej (GSM) lub sieci satelitarnych; oraz zdalnego serwera zapewniającego dostęp do sieci i integrację z firmowymi bazami danych.
Lepiej zapobiegać niż wyrzucać
W tym miejscu należy zwrócić uwagę na konieczność wyeliminowania przypadków niewłaściwego i/lub nieostrożnego obchodzenia się z towarami. W typowym łańcuchu monitorowanym przez rejestratory środowiskowe można zaobserwować kombinację wielu złych zachowań, takich jak dopuszczenie do znacznych wahań temperatury, ograniczenie lub całkowita rezygnacja z wstępnego chłodzenia przed załadowaniem produktu do kontenera transportowego, a nawet wyłączanie agregatów chłodniczych na noc przez kierowców ciężarówek w celu oszczędzania paliwa. Niezwykle ważna w tym kontekście jest również właściwe przechowywanie świeżych produktów tuż po zbiorach, np. wstępne chłodzenie i pakowanie, które mogą przynieść większe korzyści niż bardziej skomplikowane rotowanie zapasami w oparciu o okres przydatności do spożycia.
Autor wpisu:
