На пути от места производства до тарелки потребителя портится около трети всех продуктов питания в мире. Исследователи из лаборатории Empa Biomimetical Membranes and Textiles в Санкт-Галлене работают над цифровыми решениями, которые помогли бы сократить количество этих пищевых отходов. Совместно с учеными из Бернского университета и Стелленбошского университета в Южной Африке они создали цифровых двойников цитрусовых и смоделировали воздействие на них условий окружающей среды. Полученные результаты были опубликованы в журнале Nature Food.

Каждый контейнер в мире сегодня оснащен одним или несколькими датчиками температуры. Однако до сих соответствующие измерения фактически не использовались. Моделируя физические процессы, исследователи смогли отслеживать важнейшие свойства фруктов, выявляя и даже прогнозируя потери качества и проблемы с маркетингом. Регистрируя изменение температуры в 47 контейнерах с цитрусовыми на протяжении всего маршрута транспортировки, они использовали компьютерное моделирование для определения вероятности гниения, потери влаги, повреждения от холода, появления плесени и смертности личинок плодовой мухи в цифровых двойниках. Дело не столько в том, что продукты нужно хранить в холодильнике, сколько в необходимости точной корректировки условий транспортировки с учетом найденных компромиссов. Если, к примеру, лимон заморозить, вредное влияние плодовых мух и прочих вредителей будет устранено. Но, с другой стороны, фрукты повреждаются от холода, что может сделать их непригодными для продажи.

Используя цифровых двойников, исследователи сумели найти оптимальные условия, в которых риски порчи вредителями и повреждения от холода компенсируют друг друга. Конечная цель ясна: компании должны иметь возможность интегрировать виртуальные фрукты в свои производственные цепочки и цепочки поставок, чтобы оптимизировать реальные условия хранения и сократить потери продуктов.