日前,山南投创、沃尔玛食品安全合作中心结合颁布《食品行业科技创新白皮书》,梳理了智能机械人、人为智能物联网、绿色包装、区块链、合成生物学等13项推动食品行业健康发展的创新技术。中国工程院院士、国度食品安全风险评估中心总照拂陈君石在白皮书媒介中提到,公共对食品的营养健康提出了越来越高的要求。食品企业作为食品安全的第一责任人,对供给营养、健康的食品和可持续发展负有沉要责任。无论是保险整个食品产业链的安全,还是钻研开发营养健康的食品,都必要依附科学和创新。
智能机械人
食品工业是劳动密集型产业之一,近些年随着包装食品的大规模出产与推广,工业机械人包办身工的机遇也在逐步增长;等嗽谑称妨煊蛑械氖褂梅绞讲⒉皇瞧肴卮嫒宋,而是以“合作”的方式辅助于食品行业的出产线,实现一些机械性强、沉复性高的工作,以提升整条出产线的效力,未来“人机合作”将成为食品工业的根基场景和泛在景象,宽泛利用于食品工厂、仓储物流、商超门店等场景。
智能机械人已经成为食品行业从智能出产线到智慧工厂解决规划中不成或缺的组成部门,能够解决多种类、幼批量、变动快、人为成本高、效能低等食品出产问题。
人为智能物联网
AIoT(人为智能物联网)是AI(人为智能)和IoT(物联网)两种技术相互融合的产品,是指系统通过各类信息传感器实时采集各类信息,在终端设备、边缘域或云中心对数据进行智能化分析。随着AIoT技术的推广与遍及,食品行业各个加工、流转、销售环节逐步通明化、协同化,最大水平上保险了食品安全与质量节造。
食品防伪即鉴别食品真伪,并预防伪造、变造、克隆等行为,在食品领域多利用于假酒鉴别等场景。追忆可分为追踪和溯源两个过程。条形码、二维码、RFID(射频鉴别)、NFC(近场通讯)等电子标识和IoT技术凭借靠得住性高、矫捷实用、成本低、采集速度快的显著优势,被宽泛利用于防伪溯源领域,实现食品起源可查、去向可追、责任可究。
电子感官与科学检测仪器
人们基于对人体感触器官的模仿并参与现代科学技术,逐步发展起来电子感官:电子眼、电子舌、电子鼻、电子耳和电子皮肤。
电子感官的重要利用场景一是异物智能管控。在食品出产与加工过程中,通过物理性风险与风险鉴别技术,鉴别食品或食品包装中可能存在的杂物、异物,如石子、发丝等。其中,可见光检测技术、近红表检测技术作为“电子眼”型的技术,在食品异物检测中阐扬着沉要作用。二是食品新鲜度检测。在食品加工、仓储、运输或零售环节,通过低成本、便携式的电子感官技术,对食品的新鲜水平、腐臭水平等进行鉴别,出格是水果、蔬菜、水产、肉食等生鲜、冷鲜领域。
扩大示实
XR(扩大示实)技术是AR(加强现实)、VR(虚构现实)、MR(混合现实)等多种技术的统称,经过几年的酝酿,在从索求、尝试逐步走向发作前夕,全球性行业分析公司Counterpoint最新数据显示,2021年XR头戴式显示设备的出货量已经高达1100万台。
XR技术与数字孪生、物联网等新一代IT技术融合,在食品造作环节有着宽泛、深刻的利用。企业可通过XR技术,构建成一个“人”最容易认知的、与工厂及产线物理状态一致的、虚构的三维食品工厂,实现更智能、更直观、更高效的出产设备故障诊断、工业预测性守护、质量在线精密检测、出产过程精益管控。越来越多的企业起头使用XR来培训员工,相比直接使用真实的作业设备来培训员工,XR培训解决规划更具性价迸着势。商超可利用AR技术,实现商超内定位导航。
数据平台与数字化工具
数据平台与数字化工具是出产基地、加工工厂、物流仓储、销售终端等食品供给链各环节数字化转型的沉要基石。2020年,国务院将数据纳入“第五类出产身分”。数据平台是食品有关企业数据沉淀的基础,数字化工具则是食品企业发展信息化、数字化治理,优化业务流程,沉构业务场景,实现降本增效和价值开释的重要抓手。
食品造作方面,食品工厂对数字化的需要逐步从MES(出产执行系统)、ERP(企业资源打算)等有关信息化治理系统往智能化方向升级,蕴含AI食品缺点检测、设备预测性守护、异物智能检测与管控、AI高级排产排程等。
区块链
区块链技术拥有去中心化、去信赖、公开通明、安全性高档特点,是一项整合了推算机、密码学等学科的综合性新技术,拥有辽阔的利用远景。区块链技术凭借去中心化和不成篡改的个性,能够在企业、商家、消费者三方之间构建一套信誉机造,为食品行业构筑“数据可信”的基石。
安全溯源基于区块链技术,结合物联网传感器实现数据自动化采集,结合大数据技术实现数据信息挖掘与分析,可构建散布式、高效、靠得住的食品安全溯源系统,串联食品从出产到流通的流转蹊径,并通过供给链可视化实现数据协同,进而支持防伪跟踪与查问、真实性溯源、追忆召回蹬爪用。
抗菌保鲜技术
随着科学农业的发展,市场使用的保鲜步骤也越来越多,如气调保鲜、辐射保鲜、低温保鲜、微生物保鲜、涂膜保鲜等。这些技术重要从两个风雅面来实现保鲜:一是使用抑菌剂或杀菌剂来削减微生物致腐;二是抑造影响贮藏品质的表部环境成分,抑造呼吸作用,延缓和推迟细胞的成熟与衰老。依照这些步骤的内容能够将其分为三类:化学、物理和生物技术保鲜。
食品流通领域,在鲜怯注果蔬、水产、生肉、熟食、米面、烘焙、豆制品、调味品等各类系列的食品流通环节,均必要利用适配的防腐、保鲜、抗菌抑菌类的技术,提升食品保质期,保障食品口感与鲜度,削减食品损耗等。
绿色包装
绿色包装技术是食品与绿色包装技术的有效结合,在钻营环境;び肟沙中⒄沟慕裉,打造美满的绿色包装系统意思沉大。绿色包装遵循“5R1D准则”,即包装减量化(Reduce)、包装再利用(Reuse)、资料可循环(Recycle)、可再生(Regenerate)、无风险(Refuse)以及包装可降解(Degradable)等准则。
关环物流系统是使用循环包装的沉要基础。循环包装在食品供给链中的入厂物流、厂内或厂间的制品物流、制品物流、售后物流等环节均有宽泛利用?山到獍白柿显谑称凡盗吹睦昧煊蚣瓤矸,蕴含农业薄膜、食品饮料包装、表卖一次性塑料餐具、快递包装、商超购物袋等,可在天然环境中迅速降解成碎片或无毒气体,方便环保实用。
食用型包装已经触及例如糖衣、冰衣、果腊、糯米纸、药片包衣和肠衣等领域,但其承担的重要职能是保鲜、防护。近年来,融合了审美表观元素的食用型包装逐步推向市场,好比可使用的彩色果冻杯、可水洗的果味冷冻酸奶珍珠、可食用的咖啡杯、可食用玉米碗、可食用汉堡包装纸等。
智能包装

目前智能包装重要可分为三种类型:一是职能资料型智能包装,二是职能结构型智能包装,三是信息型智能包装技术。
信息批示类的智能包装技术诸多。功夫-温度批示剂可通过功夫-温度堆集效应来实时监测并纪录食品流通中的温度汗青,被宽泛利用于易腐易烂食品的品质检测;新鲜度批示剂可通过食品的代谢产品(如葡萄糖、乙醇、有机酸等)与批示剂间的响应关下反预测食品的新鲜度。而条码技术和RFID技术等通过特殊标签贮存、纪录商品的商品名称、产地、出产日期、保质期等信息。
基于一物一码、RFID的智能包装,为商品提供了怪异的身份象征,可能预防包装仿造或复造助力商品真伪分辨,实现对商品的源头可追忆、流向可跟踪,援手商家解决窜货治理难题。
纳米资料
纳米科技在食品工业能够利用于原料造备、产品利用、理化分析、安全检测等4大领域,是当前最热点与沉要的高新技术之一。经过渺小化的处置,纳米资料可拥有特殊的表表、体积与量子效应,进而阐发出新的个性与功效。纳米技术在食品产业有巨大的发展潜力,纳米食品加工、纳米包装资料、纳米检测技术等方面的钻研尤为活跃,逐步成为纳米技术在食品工业利用的钻研热点。
纳米食品是指利用食品高新技术,对食品成分进行纳米尺度的处置和加工刷新而得到的纳米尺度的食品。目前的纳米食品重要有维生素造剂、增长营养素的钙奶与豆奶、矿物质造剂、纳米茶等。所涉及的纳米技术蕴含食品微观结构、香味与质量、病菌节造系统、风险分析法、IT技术等。未来可研发拥有加强体质、预防疾病、提升营养、复原健康的纳米食品。
营养组学
营养组学重要闯辗视水平和人群水平钻研炊事营养与基因的交互作用及其对人类健康的影响,进而成立基于个别基因组结构特点的炊事过问步骤和营养保健措施,实现个别化营养。营养组学通常蕴含3个方面:营养基因组学、蛋白质组学、营养代谢组学。
基于营养组学技术,可针对分歧人群定造更多高效力的营养食品,为解决食品;⒂涣肌⒂5忍峁┙饩鲺杈。营养组学有关的营养组数据会为特定人群研造有效的食疗规划打下扎实基础。营养组学技术未来有望能为人类量身定造出满足个别需要的“个性化食品”。
3D打印
3D打印技术凭借精度高、速度快、成本低蹬着势成为了工业4.0的沉要技术伎俩之一。将3D打印技术引入营养健康食品加工领域,选取多种类的原料混合复配,使蛋白、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质及其他职能因子蹬转养成分依照需要比例加以平衡,在满足原料3D加工合适性的前提下,打印成为营养平衡、美味适口、表观柔美、方便食用的新型食品,实现对集体人群或个性化精准营养的配餐供给,利用远景极度辽阔。
目前市场上主流的3D打印食品技术为挤出型食品3D打印,即通过数字化节造挤出过程,依照设定的蹊径一层一层地打印,最终得到三维食品。挤出型食品3D打印通常拥有常温挤出成型、加热熔融挤出成型以及凝胶挤出成型食品。
合成生物学
合成生物学的钻研内容重要蕴含生物元件、基因线路、代谢工程以及基因组工程。近年来,合成生物学技术的发展尤其是细胞工厂和无细胞合成平台的发展推进了食品行业的技术革命。合成生物学的发展可能援手提高农业出产力、改进作物、降低出产成本以及实现可持续发展,同时可能刷新植物光合作用增长农业产量、利用微生物或代谢工程伎俩削减农业化肥使用以及沉塑代谢通路改进作物等,带来农产品产能与营养价值的突破性增长。
合成生物学的发展可能援手挖掘动、植物的营养以及职能成分合成的关键遗传基因元件,有可能对跨种属的基因进行组合,选取人为元件对合成通路进行刷新,优化和协调合成蹊径中各蛋白的表白,构建新的细胞工厂,颠覆现有的食品出产与加工方式。以维生素C为例,传统维生素C出产的“发酵+合成”工艺复杂、成本高、传染高,而“生物发酵式”维生素C出产步骤,大大削减了化工原料传染、缩短了流程,并使成本显著降低,正是生物合成工程的沉要组成之一。


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