Klimaændringer er på vej til dine snacks:Hvorfor gentagen tørke truer tørrede frugter og grøntsager

Kartofler kan blive mere sprøde, æbler kan være sværere at dehydrere, og sultanas kan være helt ude af menuen - disse er mulige resultater af tilbagevendende og intensiverende tørke under klimaændringer i Australien.

Det lyder måske kontraintuitivt, men tørrere forhold kan påvirke kvaliteten af ​​frugt og grøntsager på cellulært niveau, gør dem sværere at forarbejde til tørrede fødevarer. Dette har store konsekvenser for Australiens fødevaresikkerhed og økonomi.

Tørrede fødevarer udgør en betydelig del af vores kost, og Australien eksporterer omkring 70 % af sin produktion, som er vurderet til tæt på A$49 milliarder om året. Tørrede produkter udgør en vigtig del af dette – f.eks. eksportværdien af ​​sultanas, Alene ribs og rosiner i 2018-19 var 25,1 millioner dollars.

Hvis smagen, kvaliteten eller tilgængeligheden af ​​tørrede fødevarer falder, vi risikerer at miste disse lukrative markeder. Men min igangværende forskning i avancerede tørremetoder har til formål at hjælpe med at overvinde denne udfordring ved omhyggeligt at kontrollere, hvordan celler ændrer deres form og struktur.

Tørken vil blive værre

Den seneste rapport fra Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) advarede, at Australien vil blive mere tørt, efterhånden som verden opvarmes, medfører flere tørker, tørre jord, massetræsdødsfald og mere.

De seneste tørker over store dele af det østlige Australien har allerede vist, hvordan klimaændringer kan forårsage ødelæggelse af planteprodukter, samt samfund og økonomi. For eksempel, på grund af klimaforandringer, landbrugsoverskuddet faldt med 23 % i perioden 2001-2020, eller omkring $29, 200 pr gård, sammenlignet med historiske gennemsnit.

Yderligere, COVID-19-pandemien har vist, at usikre miljø-, sociale og økonomiske forhold kan føre til panikkøb, fremhæve betydningen af ​​fødevaresikkerhed og stabilitet i fødevareforsyningen.

Det er vigtigt at sikre, at vores tørrede fødevareforsyning er op til fremtidige lageropbygningsudfordringer, da chips og tørret frugt er en fast bestanddel af mange diæter i Australien. I 2019-2020, tørret frugt såsom sultanas, tørrede æbler og abrikoser tegnede sig for 12% af den samlede frugtservering i landet.

Hvordan tørke påvirker tørrede fødevarer

Australske produkter kan tørres enten i Australien eller i udlandet, afhængig af fødevaretype, producent og de dermed forbundne omkostninger.

Under tørringsprocessen, den cellulære struktur af frugt og grøntsager gennemgår betydelige ændringer. Celler og væv kan ændre deres form, mens de krymper til mere kompakte former.

Hvis tørreprocessen ikke kontrolleres nøje, det kan føre til uønskede egenskaber, der påvirker madens smag og udseende, potentielt reducere markedsværdien og ernæringskvaliteten.

Sådan gør tørken tingene vanskelige. Vi ved, at tørke fører til vandmangel i søer og floder, men forskning tyder på, at det også udtørrer små planteceller og væv.

Hvis fraværet af vand i cellerne fortsætter - på grund af gentagne tørker - kan planternes mikroegenskaber og deres produkter ændre sig på lang sigt, uanset om planterne dyrkes i en stor gård, der strækker sig over hektar, eller i en lille krukke i din baghave.

Tilbagevendende tørker kan gøre frugt og grøntsager "trætte", selv før de er høstet. Det betyder, at plantens struktur svækkes med hver tørke, lidt ligesom hvordan bøjning af en metaltråd gentagne gange til sidst får den til at knække.

For eksempel, tørke kan skabe planter, som æbler, mere skøre og derfor ikke-forarbejdelige. Tørke kan også direkte føre til mindre planter og respektive høst.

Hvis tørkeforholdene er ekstreme, fugttabet i planterne kan være alvorligt, og cellerne kan naturligt blive beskadiget selv uden yderligere forarbejdning. Med andre ord, hvis de tilbagevendende tørkeforhold er kommet for at blive, tørrede fødevarer såsom kartoffelchips, sultanas og tørret æble, som vi kender dem, kunne ændre sig for altid.

Løsning af dette problem med supercomputing

Så, vi ved, at produkter, der er ramt af tørke, ikke er så lette at behandle, smager ofte anderledes og kan nogle gange slet ikke bruges. Men hvad kan vi gøre ved det?

Naturligvis, hvis klimaændringer og efterfølgende gentagne tørkeperioder kunne undgås, de negative virkninger på den tørrede mad kunne også undgås. Først og fremmest, de globale emissioner skal reduceres hurtigt og omgående.

Men hvad hvis vi ikke kan undgå det? I dette tilfælde, vi skal bruge en god plan B.

Et af de lovende spørgsmål, australske forskere og ingeniører som mig har stillet, er:kan vi ændre tørreprocesserne, så de matcher de ændrede egenskaber af tørkeramte produkter? Dette kan gøre det muligt for den tørrede fødevareforarbejdningsindustri at opretholde kvaliteten, smag, deres produkters udseende og markedsværdi.

Men det bliver ikke nemt. Først, vi skal korrekt forstå den nøjagtige natur af form- og størrelsesændringer i planteceller, som påvirket af mangel på vand. Dette er udfordrende, og kræver computersimuleringer og supercomputing-teknologier.

Gennem disse simuleringer, det er muligt at vurdere, om cellerne vil blive beskadiget, når de gennemgår tørreprocessen. Hvis vi finder ud af, at der vil være alvorlig skade, simuleringerne kan give oplysninger om de ideelle tørreforhold. This means we can optimize the temperature, tryk, 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. Med mere forskning, extended computer modeling and simulations can lead to advanced drying on an industrial scale, leading to stronger food security and stability.

Så, 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, trods alt.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.