创新技术描述未来食品的样子

2018-08-02 12:09:52来源: 中国食品报网

   从茹毛饮血,到刀耕火种,再到大规模种植与工厂化畜牧,多年以来,农业与食品体系已经发生了翻天覆地的变革。在未来,食品的生产与供应方式将与我们当前的认知截然不同。也许将是一个3D打印、机器人、人造肉、人工智能、区块链、垂直农场、个性化营养和细胞农业等技术大行其道的时代,甚至会对现行的传统农业和畜牧业产生不同程度的替代。

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       HPP技术可将食品保质期延长10倍

  如何延长保质期而不影响食品的口味和质量是食品生产商关心的主要问题之一。从熏制、风干、腌制、发酵到化学和微生物技术都为食品储存提供了新的方法。超高压处理技术(High-Pressure Processing,HPP)是当前一种非常有潜力的冷灭菌技术,通过将密封包装的食品放入液体介质中,在高压环境(300-600MPa)中静置一段时间,达到杀菌的目的。HPP技术的工作原理就是高压会使细菌蛋白质变性、凝固。例如,在300—600 MPa的高压环境下,可以杀死果汁中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌。

  由于不需要热处理、辐射和化学防腐剂,HPP技术的高压和低温环境能够保持食品原有的口感和营养特性,并在整个保质期内保持最初的新鲜度。在不久的将来,HPP技术可以将食品的保质期延长10倍,这将极大地减少食品浪费。

  机器人技术是另一项有望引发厨房革命的技术。美国机器人公司Moley Robotics开发了世界上第一个机器人厨房和机器人厨师莫利(Moley),由两个可以自由移动的机械手臂组成。莫利可以模仿人类双手的动作,可抓住食材、调味品、灶具、餐具等物品,从而进行食材处理、烹饪、装盘等工序。

       机器人厨师将改变现有的烹饪方式

  机器人厨房不仅仅是自动化烹饪,同时也是一个食谱图书馆,收集世界各地著名厨师的美食食谱,包括配料清单、流程说明、还包括厨师完整而准确的动作视频。莫利会完全按照这些大厨的烹饪流程来制作食物。用户可以通过APP远程访问机器人厨房,并确定菜谱。用户到家后,即可享受美味的晚餐。

       自动化机械具有更高的准确性

  随着自动化机械和人工智能技术引入食品生产领域,工厂对人类员工的需求已经越来越少了。

  荷兰科技公司Aris研发的AQS创新食品加工系统,利用机器视觉技术,可以高效且精准地对肉鸡(及其他动物)的形状、尺寸、颜色和其他特性进行分级和分类。AQS系统可在一小时内处理超过12,000只鸡,大大提高了食品加工效率。AQS系统使用相机系统和软件来检测食品样品上的一系列变化,还会记录产品轮廓偏差,例如异常颜色、断裂的翅膀或缺少的部分等,甚至可以随着时间的推移,实现自我学习和进化。

  Aris还设计了其他类似的系统,以极高的速度对兰花、盆栽植物和其他幼苗进行分级。

  这些自动化设备由于具有更高的准确性,并且可以在不需要休息的情况下不知疲倦地工作,从而替代人类员工。

       细胞牛奶与细胞农业

  细胞农业是近年来兴起的一种新技术,是建立在细胞培养之上的农业生产手段,细胞农业产品在外观上与从动物收获的食物基本相同,但生产方式大不相同。例如,美国初创科技公司Perfect Day就是利用细胞技术制造出由“细胞”生产的牛奶,且口味和真实牛奶相差无几。

  基于基因技术,Perfect Day将特定的DNA基因片段植入酵母细胞,重组后的酵母细胞就可以产生牛奶中的相关蛋白质。

  通过在大型发酵罐中营养液的培育,酵母细胞进行发酵并通过新陈代谢生成大量代谢产物——牛乳蛋白质等,进而通过技术手段将这些蛋白质分离出来,加入矿物质、水、植物脂肪等成分,最终形成“细胞牛奶”。

       垂直农场的崛起

  随着城市人口的增加,土地成为居住和农业生产的争夺焦点。垂直农场可能是大规模农业的未来。垂直农场的概念并不新鲜,在过去十多年里,全球已经建立起很多垂直农场。例如,韩国、日本、新加坡、美国都在旧工业建筑的基础上建立起垂直农场,日本已经拥有50多个大型垂直农场。

  这些农场通常采用两种方法:水培法(植物在富含营养素的水中生长)或气雾栽培(利用喷雾装置将营养液雾化,喷射到植物裸露根部)。相比传统农业,垂直农场占地将会最小化,可实现全年耕作,而且将淘汰各种农药或化学品。

       区块链推动农业供应链变革

  作为一个分布式的公共账本系统,区块链有可能使农业供应链中的每一笔交易都具有透明度、可追溯性、可验证性、并且无需第三方监督。

  区块链的可追溯性,可以在食品问题大规模爆发之前迅速解决,特别是对于主要污染源的排查,就像排查单一供应商一样简单。据福布斯报道,使用区块链系统可以在2秒内追踪特定食品的准确农场供应商,而使用传统的方法通常需要6天才能完成。目前沃尔玛、雀巢和联合利华等食品巨头已经与IBM合作将区块链应用于其食品供应链追踪和溯源。

       个性化营养将打破食品供应“一刀切”状态

  个性化营养是指根据个人基因构成,确定人体对不同食物产生的反应,来定制个性化饮食的概念。这一概念并不新鲜,有些公司已经开始为用户提供个性化饮食服务。但对于普通大众来说,营养基因组学还处在起步阶段,大规模普及还是件很遥远的事情。

  研究人员一直在研究一些人的独特基因组成以及他们对某些食物异于他人的反应。例如,有些人比其他人能够更有效地吸收某些必需营养素。

  一旦该领域的研究和技术有所突破,那么人类将从当前食品供应“一刀切”的状态,向真正的个人量身打造的饮食方向转变。

  (深圳创新设计研究院)

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