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《中国食品学报》特约文章推荐——《未来食品:机遇与挑战》
2022-05-30 10:38 新闻来源:新mg游戏网站登录入口 浏览人次:

本期介绍江南大学未来食品科学中心陈坚院士团队(第一作者:李兆丰)发表在《中国食品学报》第22卷第4期特约专栏上的文章《未来食品:机遇与挑战》。

随着新一轮科技革命和产业变革的纵深演进,新一代前沿技术与装备等在食品领域不断渗透融合,驱动全球食品产业向高技术、全营养、智能化、可持续方向快速发展。未来食品受到食品领域研究人员和民众的广泛关注,可为传统食品工业制造模式的变革提供关键支撑。针对未来食品发展的时代背景,文章以植物基食品、食品感知科学、食品智能制造、食品生物技术和食品组学为代表,探讨未来食品面临的机遇与挑战,并展望我国食品科技的发展愿景与重点任务。

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图1 未来食品的核心内容


1 植物基食品将成为未来食品产业发展的主流方向

植物基食品是以植物蛋白替代动物蛋白制成的一类食品,例如植物基肉制品纤维状结构的形成与保持,可赋予产品与动物肉相似的外观及口感。目前,植物基肉制品在质构、口感、风味与营养等品质上与真实肉制品仍然存在较大差距,还有一系列关键问题有待深入研究,亟需在质构仿真、营养优化、风味调节及成品定制等方面取得突破(图2)。

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图2 植物基食品的主要任务


2 食品感知技术将成为享受型未来食品消费的必然需求

食品感知科学是未来食品研究的重要领域之一,主要针对食品复杂的物理、化学特性以及生理、心理特征开展研究,包括食物感官刺激的物质基础,感觉形成的生理途径以及客观刺激感受与消费者情感反馈的关系等研究内容。“食品感知”主要以一种多模态形式存在,而食品感知科学可以为食品感官评定、理化性质测定、工艺形成、消费嗜好等食品科学和消费科学的基本问题提供数据基础。以这些基本规律和科学理论为基础,食品感知科学正在与未来食品制造的各个环节加速融合,能够在满足消费者感官需求的前提下,指导食品的宏观或微观结构设计,实现食品风味与质构创新,达到食品感官品质与健康属性的完美统一(图3)。

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图3 食品感知科学的主要任务


3 智能制造将成为未来食品工业转型升级的关键途径

以现代信息技术为标志的第4次工业革命正在快速并深刻地影响着食品产业。我国食品智能装备制造业尚处于机械化、电气化、自动化、数字化并存,不同地区、不同行业、不同企业发展极不平衡的阶段。充分利用互联网技术、数据库技术、嵌入式技术、无线传感器网络、机器学习等多种技术融合实现制造业智能化、远程化测控,通过人、设备与产品实现了实时连通、相互识别和有效交流,从而构建一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式(图4),保障食品加工的高效、低碳和优质。

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图4 食品制造全系统智能化示意图


4 食品生物技术将成为未来食品工业健康发展的主要支撑

食品生物技术是食品工业的重要分支,既包括了现代生物技术在食品原辅料制备、食品加工中的应用,也囊括了食品发酵和酿造等传统生物转化过程。与发达国家相比,我国食品科技在生物技术方面缺乏系统布局,生物技术与食品加工技术融合交叉不足,合成生物学、基因编辑、生命过程调控与设计等新兴生物技术转化应用不足,缺乏“食品细胞工厂”等颠覆性技术的引领。因此,应用生命科学理论研究成果对生物体进行不同层次的设计、控制、改造、模拟和加工,将生物学原理转化为先进的产业化要素,并应用于食品加工中,增加食品加工的技术种类和方法,在保证食品加工质量的基础上实现效率的提升,成为未来食品产业发展的重要趋势之一。


5 食品组学将成为引领未来食品营养与健康研究的必要工具

食品组学是在基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学、化学计量学和生物信息学的基础上发展起来的一门综合性学科,其主要依托高通量、高分辨率、高精度的分析仪器,通过海量数据处理和分析,涵盖食品及营养相关的各个研究领域,为打破食品领域安全性、营养性、功能性等方面的研究瓶颈提供了解决方案。未来食品组学将更加专注于合理设计和开发新型食品,是指能够改善人类健康,防治疾病,同时保证食品品质和安全性的高质量发展,增强消费者对食品的信任。


6 展望

多学科交叉融合创新是未来食品科技的核心竞争,全球食品科技创新已从单一环节的创新转变为全产业链的链条式交叉融合创新。针对我国食品科技发展愿景和重大战略需求,围绕制约未来食品产业高质量发展的基础和技术瓶颈问题,面对未来食品科技创新发展所面临的新挑战和新需求,有必要聚焦“成为全球食品科技创新中心,率先进入创新型国家前列”这一战略目标,围绕全力打赢关键核心技术攻坚战和实现高水平自立自强两个着力点,加快推进加工制造、营养健康、食品生物工程、智能装备、质量安全、包装物流六大战略任务布局,着力突破植物基食品、食品智能制造等食品领域颠覆性创新技术和装备,实现食品安全、人类健康、美好需求的保障,催生食品细胞工厂、食品智能制造、智慧厨房、精准营养等未来食品产业新业态,形成具有中国人自身消费习惯和膳食模式的未来食品加工制造体系,助推我国食品产业结构优化和健康持续发展。

Start at 2015-10-19 10:30 AM
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