Potatis kan bli skörare, äpplen kan vara svårare att torka ut, och sultanor kan vara helt borta från menyn – de här är möjliga resultat av återkommande och intensifierade torka under klimatförändringarna i Australien.

Det kanske låter kontraintuitivt, men torrare förhållanden kan påverka kvaliteten på frukt och grönsaker på cellnivå, vilket gör dem svårare att bearbeta till torkad mat. Detta har stora konsekvenser för Australiens livsmedelssäkerhet och ekonomi.

Torkad mat står för en betydande del av vår kost, och Australien exporterar cirka 70 % av sin produktion, som värderas till nära 49 miljarder A$ per år. Torkade produkter utgör en viktig del av detta, t.ex. exportvärdet av sultaner, Enbart vinbär och russin 2018-19 var 25,1 miljoner dollar.

Om smaken, kvaliteten eller tillgången på torkad mat försämras, vi riskerar att förlora dessa lukrativa marknader. Men min pågående forskning om avancerade torkningsmetoder syftar till att hjälpa till att övervinna denna utmaning genom att noggrant kontrollera hur celler ändrar sin form och struktur.

Torkan kommer att bli värre

Den senaste rapporten från Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) varnade för att Australien kommer att bli torrare när världen värms upp, medföra mer torka, torrare jordar, massträdsdöd och mer.

Den senaste tidens torka över stora delar av östra Australien har redan visat hur klimatförändringar kan orsaka förödelse för växtprodukter, samt samhälle och ekonomi. Till exempel, på grund av klimatförändringens effekter, jordbrukets vinster minskade med 23 % under perioden 2001–2020, eller runt $29, 200 per gård, jämfört med historiska medelvärden.

Ytterligare, COVID-19-pandemin har visat att osäkra miljöer, sociala och ekonomiska förhållanden kan leda till panikköp, betonar vikten av livsmedelsförsörjning och stabiliteten i livsmedelsförsörjningen.

Det är viktigt att se till att vårt utbud av torkad mat klarar framtida utmaningar med lagerlagring, eftersom chips och torkad frukt är en stapelvara i många dieter i Australien. 2019–2020, torkad frukt som sultaner, torkade äpplen och aprikoser stod för 12 % av den totala fruktserveringen i landet.

Hur torkan påverkar torkad mat

Australiska produkter kan torkas antingen i Australien eller utomlands, beroende på mattyp, tillverkaren och de därmed sammanhängande kostnaderna.

Under torkningsprocessen, cellstrukturen hos frukt och grönsaker genomgår betydande förändringar. Celler och vävnader kan ändra sin form samtidigt som de krymper till mer kompakta former.

Om torkningsprocessen inte kontrolleras noggrant, det kan leda till oönskade egenskaper som påverkar matens smak och utseende, potentiellt minska marknadsvärdet och näringskvaliteten.

Det är så torkan gör det svårt. Vi vet att torka leder till vattenbrist i sjöar och floder, men forskning tyder på att det också torkar ut små växtceller och vävnader.

Om frånvaron av vatten i cellerna fortsätter – på grund av upprepad torka – kan mikroegenskaperna hos växter och deras produkter förändras på lång sikt, oavsett om växterna odlas i en stor gård som sträcker sig över hektar eller i en liten kruka på din bakgård.

Återkommande torka kan göra frukt och grönsaker "utmattade" redan innan de skördas. Detta innebär att växtens struktur försvagas med varje torka, lite som hur böjning av en metalltråd upprepade gånger så småningom får den att gå sönder.

Till exempel, torka kan göra växter, som äpplen, mer spröd och därför obearbetbar. Torka kan också direkt leda till mindre plantor och respektive skördar.

Om torkan är extrem, fuktförlusten i växterna kan vara allvarlig och cellerna kan naturligtvis skadas även utan ytterligare bearbetning. Med andra ord, om de återkommande torkan är här för att stanna, torkad mat som potatischips, sultanor och torkat äpple som vi känner dem kan förändras för gott.

Löser detta problem med superdatorer

Så, vi vet att produkter som drabbats av torka inte är lika lätta att bearbeta, smakar ofta annorlunda och är ibland inte alls användbar. Men vad kan vi göra åt det?

Självklart, om klimatförändringar och efterföljande återkommande torkar kunde undvikas, de negativa effekterna på den torkade maten kunde också undvikas. Först och främst, de globala utsläppen måste minskas snabbt och omedelbart.

Men vad händer om vi inte kan undvika det? I detta fall, vi behöver en sund plan B.

En av de lovande frågorna som australiensiska forskare och ingenjörer som jag har ställt är:kan vi modifiera torkprocesserna för att matcha de förändrade egenskaperna hos torkpåverkade produkter? Att göra det kan göra det möjligt för den torkade livsmedelsindustrin att upprätthålla kvaliteten, smak, dess produkters utseende och marknadsvärde.

Men det blir inte lätt. Först, vi måste korrekt förstå den exakta karaktären av form- och storleksförändringar i växtceller, som påverkas av bristen på vatten. Detta är utmanande, och kräver datorsimuleringar och superdatorteknik.

Genom dessa simuleringar, det är möjligt att uppskatta om cellerna kommer att skadas när de går igenom torkningsprocessen. Om vi ​​upptäcker att det kommer att bli allvarlig skada, the simulations can provide information on the ideal drying conditions. This means we can optimize the temperature, tryck, 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 mer 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, trots allt.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.