数字双胞胎可以帮助减少柑橘类水果浪费

的路上从产地到消费者的板,全球约三分之一的食物变质。原因之一是不宜储存条件以及生产和供应链,包括理想存储在家里。电子探针Biomimetical膜和纺织品实验室的研究人员在圣加伦已经工作一段时间数字解决方案,可以减少食物浪费。现在,大学的研究人员一起伯尔尼和南非Stellenbosch大学研究小组已经开发了数字双胞胎的柑橘类水果和结果发表在杂志上自然的食物。

板而不是垃圾箱

17 2030年联合国可持续发展目标议程包括粮食安全和农业可持续发展。粮食及农业组织(粮农组织)也认为可持续的数字解决方案和创新是实现这些目标的一种手段。Shrivastava Chandrima领导的研究小组和Thijs Defraeye现在依靠数字信息的虚拟的柑橘类水果,他们被“升级改造”,即能够确定。,升级数据很难使用。“世界上每一个容器现在配备一个或多个温度传感器,“电子探针的Defraeye解释道。然而,直到现在,多样化的信息隐藏在这些测量数据尚未被利用。

通过数学评估物理过程,团队可以使用的数据集来跟踪关键属性水果随着时间的推移,从而揭示甚至预测质量损失和营销问题。要做到这一点,研究人员追踪47容器的温度发展大量的柑橘类水果在整个运输路线,利用电脑模拟来确定相应的概率损伤,如腐烂,水分损失,冷伤害,模具或可取的变化像果蝇幼虫的死亡率,在数字双胞胎。

结果是一个广泛的运输条件和相应的质量损失。“在我们的研究中,一半的货物运输的最优条件外,“Defraeye说。结果:衰变,冷伤害,被宠坏的商品。最后的30天的旅程,剩余的一些柑橘类水果的保质期只有几天。

最优条件

然而,解决这个问题不是简单的冷藏食物。相反,一个精确的调整运输条件的形式达成妥协是必要的。例如,如果柠檬旅行太酷了,害虫如果蝇或其他质量障碍的牵制。另一方面,水果是冷损坏,这可能使其滞销的。

使用数字双胞胎,球队现在已经能够确定最优条件相关的风险,如飞侵扰,视觉缺陷和冷损失重。仍然需要进一步发展这项技术可以被应用之前,但我们的目标是明确的:在其生产和供应链,公司应该能够虚拟水果融入他们的流程以优化存储条件在现实中,减少粮食损失。

水果的间谍

电子探针研究人员也在研究生物物理双胞胎的水果和蔬菜来减少食物浪费。在这里,作物的属性是由聚合物完全模拟模型。此外,生物物理双胞胎配有传感器,测量温度和含水率存在于皮肤和肉的真正的食物。通过这种方式,产品之间的“间谍”报告精确数据优化条件在储存和运输的过程,与传统的测量方法。

最近,研究人员已经扩大了范围的现有传感器水果,苹果和芒果,包括土豆和鳄梨在不同大小,以及改善材料和生产过程。

参考:Shrivastava C,贝瑞T, Cronje P, Schudel年代,Defraeye T数字双胞胎启用的量化权衡在维护柑橘冷藏供应链质量和市场性。Nat食物。2022:1-15。doi:10.1038 / s43016 - 022 - 00497 - 9

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