Funding Scheme H2020-MSCA-ITN-2020 - Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks 2020
Projekt FOODTRANET– JAKOŚĆ, BEZPIECZEŃSTWO I OCHRONA ŻYWNOŚCI
Główne wyzwania stojące przed przemysłem spożywczym: Pod względem obrotów (> 1,2 bln euro), wartości dodanej (206 mld euro) i zatrudnienia (20 proc. całkowitego zatrudnienia w unijnym sektorze rolnym) przemysł spożywczy jest największym sektorem wytwórczym w Unii Europejskiej (UE). Globalnie jest wart ponad 8 bilionów dolarów i będzie musiał podać szacunki 9,6 miliarda ludzi do 2050 roku. Biorąc pod uwagę wielkość i złożoność branży, nie jest zaskakujące, że stoi ona przed wieloma wyzwaniami, w tym bezpieczeństwem żywności, utrzymaniem bezpieczeństwa i jakości żywności (autentyczności), rosnącym oszustwem w branży spożywczej, ograniczeniem marnotrawienia żywności, poprawą odżywiania i zdrowia, reagowaniem na zmieniające się preferencje konsumentów (np. rosnący popyt na żywność ekologiczną) oraz korzyści i zagrożenia oferowane przez przyjęcie nowych technologii.
Jedną z kluczowych kwestii jest oszustwo w branży spożywczej, które definiuje się jako celowe i celowe zastępowanie, dodawanie, manipulowanie lub wprowadzanie w błąd żywności, składników żywności lub opakowań żywności w celu uzyskania korzyści ekonomicznych kosztujących branżę między 7 mld euro4 i 50 mld euro rocznie utraconych przychodów. Globalizacja rynków oznacza, że oszustwa w branży spożywczej rozprzestrzeniają się w alarmującym tempie, a europejskie organy celne i organizacje kontroli żywności stają w obliczu coraz większego poziomu wyrafinowania oszustw.
W 2012 r. komisarz UE Algirdas Šemeta, przemawiając na konferencji DG SANCO w Brukseli, stwierdził, że "przestępczość związana z żywnością stanowi poważne zagrożenie dla Unii Europejskiej i jej obywateli". Zagrożenie związane z fałszowaniem żywności jest dwojakie; po pierwsze, niepewne pochodzenie podrabianej żywności rodzi kwestię bezpieczeństwa, potencjalnie narażając konsumentów na zagrożenia dla zdrowia i bezpieczeństwa; po drugie, przestępstwa związane z żywnością osłabiają gospodarkę europejską i mogą poważnie zaszkodzić reputacji marki.
Przewidywany wzrost kosztów energii oraz konkurencja o wodę i grunty ograniczą również globalną produkcję rolną w nadchodzących latach/dziesięcioleciach. Rosnąca konkurencja ze strony innych sektorów, takich jak przemysł chemiczny i energetyczny, również wywrze dodatkową presję na system dostaw żywności. Oznacza to, że dostęp do surowców, w tym wody (niedobór wody) może zostać ograniczony, a te mogą spaść pod względem jakości, co z kolei utrudni utrzymanie wysokiego standardu jakości i bezpieczeństwa żywności. W przypadku wody wysiłki zmierzające do wyprodukowania większej ilości żywności przy użyciu mniejszej ilości wody mają kluczowe znaczenie dla uniknięcia kryzysu. Wraz ze wzrostem konkurencji o wodę wykorzystanie ścieków prawdopodobnie stanie się ważniejsze, ale korzyści i zagrożenia wynikające z używania uzdatnionej (z recyklingu) wody do nawadniania są dalekie od znanych.
Wzrost globalnego standardu życia oznacza, że do 2050 r. świat będzie potrzebował dodatkowych 265 mln ton białka, a wypełnienie tej luki białkowej stanie się poważnym wyzwaniem.
Rozwiązania będą wymagały nie tylko zmian w zachowaniach konsumentów, ale także przyjęcia nowych technologii produkcji żywności i nowej żywności, tj. syntezy składników żywności i pasz z materiałów nieżywnościowych lub wykorzystania nietradycyjnych zasobów, takich jak owady lub mikroalgi. Pozostają jednak niepewności (brak wiedzy) dotyczące jakości odżywczej i zagrożeń związanych z tymi alternatywnymi źródłami żywności i paszy, a systematycznie gromadzonych danych i badań dotyczących zagrożeń biologicznych i zagrożeń jest niewiele, a większość naukowców zgadza się, że potrzeba znacznie więcej danych.
Przyszłość oznacza również bardziej zrównoważone życie i mniejsze marnotrawstwo żywności. Szacuje się, że ponad jedna trzecia żywności produkowanej każdego roku, co stanowi równowartość 1,3 miliarda, jest tracona lub marnowana. Wartość marnotrawienia żywności wynosi około 680 mld USD w krajach rozwiniętych i 310 mld USD w krajach rozwijających się10. W UE rocznie wytwarza się około 88 mln ton odpadów spożywczych, a związane z tym koszty szacuje się na 143 mld euro i ma miejsce na wszystkich etapach łańcucha żywnościowego.
Obecnie UE szuka wszelkich możliwości zapobiegania marnotrawieniu żywności i wzmocnienia zrównoważonego charakteru systemu żywnościowego. Do 2030 r. przepływy w globalnym systemie żywnościowym będą coraz bardziej cyrkularne, co zminimalizuje ilość odpadów w całym łańcuchu dostaw.
Zaawansowane materiały i nowe technologie, takie jak nanotechnologia, odegrają ważną rolę w rozwiązaniu wielu z tych problemów. Na przykład dzięki nowatorskim zastosowaniom, w tym nowym i inteligentnym systemom pakowania żywności, poprawi się bezpieczeństwo żywności. Oprócz korzyści przyjęcie nowych technologii niesie jednak ze sobą nieznane zagrożenia, na przykład narażenie na nanomateriały w żywności dla ludzi musi wystąpić, a nowe metody analityczne są potrzebne do pełnego wykrywania i charakteryzowania nanomateriałów w żywności.
Pozostaje jednak przekonanie, że wielu głównych graczy w sektorze spożywczym działa "potajemnie" i że ich działalność jest wyłącznie nastawiona na zysk kosztem konsumenta i środowiska. Aby rozwiązać ten problem, nowoczesny sektor spożywczy będzie musiał lepiej zrozumieć zróżnicowane potrzeby klientów i zwiększyć ich zaufanie. Te liczne i różnorodne wyzwania oznaczają, że główni gracze na rynku spożywczym nieustannie poszukują umiejętności i technologii, które stworzą wartość dodaną i przyniosą korzyści ich klientom.
Europa jako lider: Zapewnienie bezpieczeństwa, jakości i ochrony żywności nigdy nie było bardziej skomplikowane niż obecnie i będzie coraz większym wyzwaniem w przyszłości. Europa jest liderem w opracowywaniu skutecznych przepisów, aby zapewnić bezpieczeństwo i najwyższą jakość dostaw żywności – cechę wyróżniającą europejską żywność.
Potrzeby szkoleniowe: Mimo to istnieje luka między potencjałem badawczym a wykorzystaniem przez przemysł. Główni gracze na rynku spożywczym dążą do umiejętności i technologii, które umożliwiają im zapewnienie wartości dodanej i korzyści swoim klientom, które nie są oparte na konkretnych produktach, ale na ogólnych gwarancjach autentyczności, jakości i bezpieczeństwa. Ten rosnący popyt nadal wymaga poprawy profilu produkcji żywności poprzez zwiększenie bezpieczeństwa przy mniej rygorystycznym stosowaniu środków produkcji poprzez zmniejszenie wpływu produkcji na środowisko. Naukowcy potrzebują wszechstronnego doświadczenia nie tylko w zakresie tradycyjnych, ale także najnowocześniejszych narzędzi wieku cięcia, innowacyjnych metodologii i technik w łańcuchu produkcji i dystrybucji, aby dostarczać produkty wysokiej jakości.
Szczególne znaczenie mają najnowsze osiągnięcia w spektrometrii mas i jej zastosowanie we współczesnej nauce o żywności, zapewniając rozwiązania wielu różnych problemów w kluczowych obszarach, takich jak potrzeba solidnych narzędzi analitycznych do uwierzytelniania produktów ekologicznych, gwarancje w kwestiach bezpieczeństwa dla nowych źródeł produktów spożywczych i pasz lub w systemach, które wspierają zrównoważoną produkcję żywności poprzez ponowne wykorzystanie zasobów i waloryzację marnotrawienia żywności.
FoodTraNet zaprojektował szkolenia w zakresie tych nowych narzędzi i technologii, aby zapewnić naukowcom doskonałą pozycję do dalszej maksymalizacji kariery w branży.
Aby wypełnić te luki, wymaga:
- zintegrowane i interdyscyplinarne podejście wykorzystujące wiedzę fachową z wielu dziedzin nauki i technologii;
- ciągły rozwój nowatorskich metod, podejść i innowacyjnych materiałów;
- dostarczanie solidnych danych w celu tworzenia nowych i/lub aktualizowania już istniejących baz danych (otwartego dostępu).
FoodTraNet ma na celu wypełnienie tej luki translacyjnej poprzez stworzenie multidyscyplinarnej sieci szkoleniowej i badawczej, która zapewni ESR -Early Stage Researcher -Doktoranci szeroką perspektywę na ich polu badawczym i możliwość transferu wiedzy z nauk podstawowych do zastosowań przemysłowych. Zostanie to osiągnięte poprzez połączenie "praktycznych" szkoleń w zakresie badań osobistych, wymian międzysektorowych i wewnątrzsektorowych, oddelegowania oraz lokalnych i obejmujących całą sieć działań szkoleniowych oraz kursów naukowych i warsztatów na temat umiejętności uniwersalnych. Ułatwi to wysoce kompetentne konsorcjum akademicko-nieakademickie składające się z liderów ze środowisk akademickich, instytucji badawczych, firm prywatnych, organów unijnych i międzynarodowych, decydentów i przemysłu.
Wspólnie zaoferują światowej klasy szkolenia dla 15 ESR-Early Stage Researcher -Doktoranci, koncentrujące się na priorytetowych kwestiach programu "Horyzont 2020", takich jak "bezpieczeństwo żywnościowe", "gospodarka o obiegu zamkniętym", "odżywianie i zdrowie" oraz "nanotechnologia". Konsorcjum opiera się na wcześniejszej udanej współpracy naukowej/szkoleniowej oraz wiedzy i doświadczeniu zdobytym podczas projektów 7PR i H2020, w tym FOODINTEGRITY, SEWPROF, INFLAME, A-TEAM, TRACE, Era Chair ISO-FOOD, MASSTWIN, METROFOOD-RI.
Zgodnie ze strategicznymi inicjatywami przewodnimi strategii "Europa 2020": "Program na rzecz nowych umiejętności i zatrudnienia" i "Mobilna młodzież" FoodTraNet skupi się na przekładaniu doskonałych pomysłów badawczych na nowe umiejętności i produkty, promowaniu mobilności naukowców, zdolności dostosowawczych, umiejętności w zakresie przedsiębiorczości i innowacji oraz tworzeniu nowych miejsc pracy.
W tym celu proponowane działania będą obracać się wokół "trójkąta wiedzy": edukacja-badania-innowacje. ETN będzie zatem promować: Perspektywy kariery i tworzenie miejsc pracy: Zwiększanie perspektyw zawodowych ESR -Doktoranci, poprzez udział w badaniach i uzupełniających działaniach szkoleniowych. Charakterystyka żywności pod względem jej jakości, bezpieczeństwa i ochrony na poziomie molekularnym jest specjalistycznym zawodem, a na całym świecie jest zbyt mało wykwalifikowanych osób.
FoodTraNet zajmie się tym niedoborem, zapewniając wykwalifikowanym specjalistom wiele ścieżek kariery (np. w ramach agencji egzekwowania i wykrywania standardów żywności).
- Ekspozycja ESR (Doktoranci) na sektor nieakademicki: Udział prywatnych przedsiębiorstw i przemysłu aktywnie zaangażowanych w badania nad żywnością zapewni stażystom niezbędną ekspozycję na sektor prywatny, oferując tym samym nowe możliwości transferu wiedzy, zastosowań komercyjnych (rozwój nowych produktów i własność intelektualna (IP)) oraz możliwość odkrywania wielu ścieżek kariery.
- Podnoszenie kwalifikacji: Zatrudnieni stypendyści zostaną przeszkoleni w zakresie nowych, zaawansowanych i uzupełniających narzędzi analitycznych do charakteryzacji żywności, które będą wysoce pożądane wśród specjalistów w UE w dającej się przewidzieć przyszłości.
- Równość: Wzmocnienie pozycji kobiet i promowanie różnorodności poprzez środki równości i sprawiedliwości w rekrutacji ESR (Doktoranci) i udział w komitetach projektowych oraz role przywódcze w zarządzaniu.
- Interdyscyplinarność: Partnerzy konsorcjum i zrekrutowani ESR z takich dziedzin jak inżynieria chemiczna, technologia / chemia żywności, nanotechnologia, informatyka, nauki społeczne i ocena ryzyka połączą siły, uzupełniając działania badawcze w odniesieniu do jakości, bezpieczeństwa i ochrony żywności.
FoodTraNet stworzy trwałą wspólną platformę technik spektrometrii mas (MS) w trzech filarach tematycznych obejmujące aplikacje wybrane ze względu na ich różnorodność i zakres dostarczania danych i informacji o żywności:
- Zaawansowane metody jakości, autentyczności i identyfikowalności żywności
- Zaawansowane rozwiązania w produkcji i bezpieczeństwie żywności/pasz
- Zaawansowane materiały w nauce o żywności.
Te szerokie zastosowania będą obejmować różnorodne, ale uzupełniające się techniki, które mogą wykrywać i identyfikować składniki żywności od poziomu pojedynczych atomów i małych cząsteczek (nanocząstek) do poziomu białek, dostarczając w ten sposób informacji na temat wszystkich możliwych atrybutów samego produktu spożywczego: pochodzenia, terroir, tożsamości, uprawy, historii przetwarzania, historii przetwarzania i pakowania, zanieczyszczenie i jakość/bezpieczeństwo. Informacje te umożliwią ocenę "atrybutów wiarygodności" żywności, w tym systemu rolniczego (konwencjonalnego vs ekologicznego), zgodności religijnej (Halal), aspektów etycznych (sprawiedliwy handel) i wpływu na środowisko (marnotrawienie żywności).
Tak szerokie zastosowanie umożliwi testowanie technik SM pod kątem ich solidności, czułości, wydajności i kosztów w różnych perspektywach tematy w nauce o żywności i zastosowaniach przemysłowych. Wiedza i wyniki uzyskane w ramach jednego pakietu roboczego będą wspierać, wyjaśniać lub stymulować pracę innych grup roboczych. ESR w ramach poszczególnych grup roboczych skorzystają z uzupełniającej się wiedzy fachowej i infrastruktury, które będą istnieć w całej sieci.
Różne towary żywnościowe są wybierane do badań zgodnie z potrzebami przemysłu i MŚP, ale opracowane metody i podejścia można łatwo zmienić i dostosować do nowo określonych priorytetów.
Cele te wniosą przełomowy wkład w naukę, który utrzyma pozycję UE jako dostawcy naukowców o międzynarodowej renomie. Ogólnym naukowym celem badań w ramach odpowiednich projektów badawczych ESR -Early Stage Researcher -Doktoranci, będzie:
- Lepiej zrozumieć interakcje między środowiskiem lądowym/sposobami uprawy/hydrosferą/przetwarzaniem żywności a składem izotopowym/molekularnym żywności;
- Opracowanie niezawodnych i solidnych technik uwierzytelniania w celu rozwiązania istniejących i pojawiających się głównych problemów na światowym rynku żywności: fałszowanie, identyfikacja gatunków, pochodzenie, sposób produkcji, zrównoważone pozyskiwanie, produkcja etyczna i religijna;
- Opracowanie zintegrowanych strategii analitycznych wykrywania oszustw w branży spożywczej, obejmujących izotopowe, chemiczne odciski palców i techniki celowane;
- Opracowanie zintegrowanych strategii analitycznych w celu określenia wartości odżywczej i związków bioaktywnych w żywności, ponownego wykorzystania żywności i marnotrawienia żywności;
- Udoskonalenie podejrzanych i niedocelowych procesów kontroli przesiewowych w oparciu o dokładną spektrometrię mas o wysokiej rozdzielczości (HRMS) w celu identyfikacji nieuregulowanych i nowo powstających chemikaliów w nowych produktach spożywczych oraz ewentualnych zanieczyszczeń z nowych materiałów opakowaniowych;
- Ocenić przydatność obrazowania spektrometrii mas (MSI) o wysokiej rozdzielczości przestrzennej dla:
- a) charakterystyki chemicznej materiałów roślinnych i różnicowania produkcji żywności organicznej i uprzemysłowionej;
- b) badanie "tworzyw sztucznych" w rybach i ich biologicznego wpływu na profile białkowe; oraz
- c) charakterystykę powierzchni nowych materiałów opakowaniowych na poziomie nanoskali;
- Opracowanie i scharakteryzowanie jadalnych fotonicznych kodów kreskowych w celu zapewnienia identyfikowalności żywności w celu śledzenia rzeczywistych produktów spożywczych;
- Opracowanie nowych zaawansowanych materiałów do ekstrakcji selektywnej ukierunkowanych na związki bioaktywne i zanieczyszczenia w próbkach żywności i odpadach żywnościowych;
- Tworzenie nowych technologii czujników do oznaczania świeżości, alergenów i pestycydów;
- Synteza inteligentnych biopolimerów i komercyjnych, syntetycznych materiałów PET, PP o nanostrukturalnych powierzchniach o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych, bio-kompatybilnych, antyadhezyjnych do zaawansowanych i inteligentnych opakowań;
- ustanowienie nowych podejść i modeli w celu skuteczniejszej komunikacji z konsumentami i producentami żywności.
Dr inż. Andrzej Fetliński partner w konsorcjum realizującym Projekt „FOODTRANET– JAKOŚĆ, BEZPIECZEŃSTWO I OCHRONA ŻYWNOŚCI”
