Yenilikçi Gıda Üretim Teknolojileri: Sürdürülebilir Gıda Alternatifleri ve Geleceğin Çözümleri
Özet
Gıda üretim sistemleri, küresel iklim krizinin ve artan nüfusun taleplerinin merkezinde yer almaktadır. Geleneksel endüstriyel tarım ve hayvancılık pratiklerinin neden olduğu yüksek sera gazı emisyonları, su kıtlığı ve biyoçeşitlilik kaybı, gıda sektöründe radikal bir sürdürülebilirlik dönüşümünü zorunlu kılmaktadır. Bu kitap bölümü, bu dönüşümü sağlayacak olan dört ana yenilikçi teknoloji ve kavramsal çerçeveyi ele almaktadır. İlk olarak, bir ürünün çevresel etkilerini "beşikten mezara" (cradle-to-grave) değerlendiren ve bu dönüşümün bilimsel omurgasını oluşturan Yaşam Döngüsü Analizi (LCA), karbon ve su ayak izi gibi göstergelerle birlikte incelenmiştir. İkinci olarak, hayvancılığın çevresel yükünü hafifletmeyi amaçlayan Alternatif Proteinler ve Biyoteknolojik Yaklaşımlar detaylandırılmıştır. Bu kısımda bitki bazlı proteinler, hassas fermentasyonla üretilen mikrobiyal proteinler ve kültive (yapay) et teknolojileri, çevresel faydaları, ölçeklendirme zorlukları ve hibrid ürün potansiyelleri açısından değerlendirilmiştir. Üçüncü kısım olan Akıllı Gıda Üretim Sistemleri, Nesnelerin İnterneti (IoT) ve Yapay Zekâ (AI) entegrasyonu ile tarım ve su ürünleri yetiştiriciliğinde kaynak verimliliğini (su ve enerji) nasıl artırdığı, potansiyel kazanımları ve altyapısal engelleri bağlamında sunulmuştur. Son olarak, gıda kalitesini koruyan ve kimyasal kullanımı azaltan Yüksek Basınç İşleme (HPP) ile Soğuk Plazma gibi termal olmayan işleme teknolojileri ve petrol türevli plastik atık sorununa çözüm sunan Sürdürülebilir Ambalajlama (biyopolimerler, aktif ve akıllı ambalaj) yaklaşımları ele alınmıştır.
Referanslar
Molina, M. J., & Rowland, F. S. (1974). Stratospheric sink for chlorofluoromethanes: Chlorine atom-catalysed destruction of ozone. Nature, 249(5460), 810–812.
Needleman, H. L. (2000). The removal of lead from gasoline: Historical and personal reflections. Environmental Research, 84(1), 20–35.
Poore, J., & Nemecek, T. (2018). Reducing food’s environmental impacts through producers and consumers. Science, 360(6392), 987–992. https://doi.org/10.1126/science.aaq0216
FAO. (2017). Water for Sustainable Food and Agriculture: A report produced for the G20 Presidency of Germany. Food and Agriculture Organization of the United Nations.
Kaynak, E., Piri, I. S., & Das, O. (2025). Revisiting the Basics of Life Cycle Assessment and Lifecycle Thinking. Sustainability, 17(16), 7444.
Arvanitoyannis, I. S., Tserkezou, P., & Kyriacou, A. (2014). Life Cycle Assessment (ISO 14040) implementation in foods of animal and plant origin: review. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 94(2), 162–202.
Myhre, G., Shindell, D., Bréon, F.-M., Collins, W., Fuglestvedt, J., Huang, J., Koch, D., Lamarque, J.-F., Lee, D., Mendoza, B., Nakajima, T., Seinfeld, J., Sato, T., Stordal, F., & Tanaka, T. (2013). Anthropogenic and natural radiative forcing. In T. F. Stocker et al. (Eds.), Climate change 2013: The physical science basis (pp. 659–740). Cambridge University Press.
Poore, J., & Nemecek, T. (2018). Alternative proteins and sustainable diets. International Journal of Life Cycle Assessment, 25, 2190–2203.
Stephens, N., Ellis, M., & Glencross, B. (2021). Alternative proteins and food futures: Cultured meat, plant-based proteins, and the sustainability question. Trends in Food Science & Technology, 107, 433–440.
Tuomisto, H. L., & Teixeira de Mattos, M. J. (2011). Environmental impacts of cultured meat production. Environmental Science & Technology, 45(14), 6117–6123.
Liu, L., Cheng, W., & Kuo, H.-W. (2025). A Narrative Review on Smart Sensors and IoT Solutions for Sustainable Agriculture and Aquaculture Practices. Sustainability, 17(12), 5256.
Moraru, C. I., Panchal, D., Huang, Q., Takhistov, P., Dogan, H., & Kokini, J. L. (2021). Emerging technologies for food processing. Annual Review of Food Science and Technology, 12(1), 365–388.
EFSA Panel on Biological Hazards (BIOHAZ Panel), Koutsoumanis, K., Alvarez-Ordoñez, A., et al. (2022). The efficacy and safety of high-pressure processing of food. EFSA Journal, 20(1), 7128.
Farooq, S., Dar, A. H., Dash, K. K., Srivastava, S., Pandey, V. K., Ayoub, W. S., Pandiselvam, R., Manzoor, S., & Kaur, M. (2023). Cold plasma treatment advancements in food processing and impact on the physiochemical characteristics of food products. Food Science and Biotechnology, 32(4), 621–638.
Sanaeifard, A., Kousheshi, A., & Basti, M. (2024). Review of Bio-Based Biodegradable Polymers: Smart Solutions for Sustainable Food Packaging. Foods, 13(19), 3027.
Clark, M. A., Springmann, M., Hill, J., et al. (2020). Global food system emissions could preclude achieving the 1.5 and 2 °C climate change targets. Science, 370(6517), 705–708. https://doi.org/10.1126/science.aba7357
Varzakas, T., & Smaoui, S. (2024). Global Food Security and Sustainability Issues: The Road to 2030 from Nutrition and Sustainable Healthy Diets to Food Systems Change. Foods, 13(2), 306.
Poore, J., & Nemecek, T. (2018). Reducing food’s environmental impacts through producers and consumers. Science, 360(6392), 987–992.
