文｜Foodaily每日食品 Laurel
剛剛過去的2021年，全球疫情震蕩反復(fù)，國內(nèi)新消費運動繼續(xù)高歌猛進(jìn)。持續(xù)釋放的經(jīng)濟(jì)紅利和消費轉(zhuǎn)型催生品類裂變、賽道分化、新物種誕生。
食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同樣日新月異。“鄉(xiāng)村振興”國家戰(zhàn)略帶動農(nóng)業(yè)加速邁向現(xiàn)代化和數(shù)字化；供應(yīng)鏈的日益成熟不斷提升產(chǎn)業(yè)分工效率，讓初創(chuàng)品牌得以展翅高飛；以社交電商為代表的新商業(yè)形態(tài)則讓零售渠道無限下沉，繼而引爆新的消費需求。
在產(chǎn)業(yè)鏈條的整體升級中，技術(shù)因素越發(fā)重要。從推動品類煥新的加工技術(shù)、包裝技術(shù)，到踐行可持續(xù)理念的農(nóng)產(chǎn)保鮮技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)，再到推動生產(chǎn)和研發(fā)效率的物聯(lián)網(wǎng)、云計算與人工智能，技術(shù)進(jìn)步成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一動力。
獨角獸企業(yè)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要風(fēng)向標(biāo)，被認(rèn)為是科技創(chuàng)新的集中體現(xiàn)。歐洲知名的食品行業(yè)洞察與策略咨詢公司Digital Food Lab在去年底發(fā)布了2021食品科技獨角獸報告。從中，我們得以總覽全球食品科技的蓬勃盛景。
圖片來源：Digital Food Lab
報告顯示：絕大多數(shù)（67%）的獨角獸公司業(yè)務(wù)聚焦于物流，包括外賣和食品網(wǎng)購平臺。該領(lǐng)域內(nèi)大多是中國企業(yè)，不過目前歐洲也不斷有科技公司入局。替代蛋白和植物基雖然一直被關(guān)注，且有四大領(lǐng)導(dǎo)品牌Beyond Meat、Just、Impossible 和 Oatly引領(lǐng)發(fā)展，但目前該領(lǐng)域內(nèi)很少有初創(chuàng)公司達(dá)到獨角獸水平。從各領(lǐng)域內(nèi)獨角獸公司的分布圖可以看出，中外企業(yè)在餐飲零售、替代蛋白、植物基等食品科技的不同領(lǐng)域相互學(xué)習(xí)，彼此借鑒。
在獨角獸數(shù)量上，美國擁有35%的食品科技獨角獸，領(lǐng)冠全球；歐洲和亞洲分別為27%和35%，其中亞洲主要集中在中國（9家）和印度（3家）。
隨著經(jīng)濟(jì)全球化不斷推進(jìn)，全球食品供應(yīng)鏈正經(jīng)歷深度融合，我們迫切需要依靠食品科技創(chuàng)新，補齊基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵核心技術(shù)等短板，更好地深度參與全球競爭。盤點全球正在和將要影響食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各項技術(shù)，正是見賢思齊、補齊短板的關(guān)鍵一步！
過去未去：傳統(tǒng)技術(shù)熱點仍顯示強大磁力
盡管腸道健康、替代蛋白、控糖和儲藏保鮮已是食品界的老面孔，但是針對他們的新技術(shù)解決方案及對應(yīng)的新原料、新包材一直在涌現(xiàn)。
1、腸道，多管齊下助健康
疫情讓消費者更加注重身體健康，也使得消費市場對健康的需求更加細(xì)分。《春雨醫(yī)生×活潤2021腸道健康白皮書》指出，有超9成的人群正在飽受或過去曾經(jīng)歷過腸胃不適的癥狀，學(xué)生、職場人群成為腸道問題的“主力軍”。
乳糖不耐癥是常見的腸道消化吸收問題。《2021中國奶商指數(shù)》報告顯示，約1.9億中國人自稱有乳糖不耐受癥狀，其中65.7%的人認(rèn)為只要乳糖不耐受，就不能喝奶。針對此情況，IFF推出Nurica酶，將牛奶中的乳糖分解成益生低聚半乳糖（GOS）纖維，不僅可以降低乳糖含量，同時能夠帶來均衡的甜味和天然牛奶清涼感。更重要的是，Nurica酶可以在牛奶加工過程中可以直接添加并能保證產(chǎn)品的均一性，因為產(chǎn)生的GOS纖維在整個保質(zhì)期內(nèi)保持穩(wěn)定。另外，使用該酶無需進(jìn)行重大的流水線更改或添加額外的設(shè)備。
全球到底有多關(guān)注腸道健康，也許從百事2021孵化的項目可以窺得分曉，10個項目中有3個和腸道健康有關(guān)。Biolumen的天然3D結(jié)構(gòu)纖維，可以在胃中膨脹數(shù)百倍，吸收糖分和脂肪。它還會在腸道中釋放益生元，促進(jìn)益生菌生長。不僅能夠減少卡路里攝入，還能促進(jìn)腸道的健康。Biosustainlabs的Digest+是一種超越普通益生菌補充劑的產(chǎn)品，它構(gòu)建了維持腸道健康和強大免疫力的完美組合：含有凝結(jié)芽孢桿菌與石榴提取物和瓜爾豆纖維。Carbiotix AB則是通過一系列腸道健康測試，給消費者提供個性化的微生物組調(diào)節(jié)劑。
益生菌對于腸道健康的重要性已經(jīng)被廣大消費者所認(rèn)可，其中活菌數(shù)作為益生菌產(chǎn)品最關(guān)鍵的質(zhì)量指標(biāo)之一，也正逐漸被各大品牌方所重視并進(jìn)行宣稱?；谝嫔谥圃?、運輸和消化過程中都可能會失活，瑞士制造商Omya International AG開發(fā)了新型礦物質(zhì)解決方案，提高益生菌在到達(dá)腸道前的穩(wěn)定性、性能和存活率。新產(chǎn)品溶液在噴霧干燥、保質(zhì)期和活性益生菌的體外消化過程中被證明是一種有效的穩(wěn)定劑 。
益生菌供應(yīng)商法國Lallemand推出了NutraJIT技術(shù)，在益生菌片劑或膠囊的外層進(jìn)行包埋。它能夠在低 pH 值環(huán)境中形成凝膠屏障，保護(hù)益生菌配方免受胃酸影響；到達(dá)腸道后隨pH升高而分解，釋放細(xì)菌并發(fā)揮作用。除了胃酸、高溫等益生菌失活因素，氧氣對于厭氧細(xì)菌的危害同樣不能忽視。麻省理工學(xué)院（MIT）開發(fā)出一種保護(hù)厭氧菌免受氧氣影響的多酚基涂層（MPN），涂層由鐵（III）離子和三種多酚制成。厭氧腸道益生菌-多形擬桿菌（Bacteroides thetaiotaomicron）在沒有傳統(tǒng)冷凍保護(hù)劑的情況下，被MPN包被后凍干情況下也具有更高的存活率。
2、降糖0糖抗糖，如何擁抱甜蜜的冤家？
元氣森林在國內(nèi)掀起了無糖熱潮，零卡、零糖、控糖、抗糖等熱詞顯示著人們對健康的不懈追求。去年Foodaily發(fā)布的2020年技術(shù)盤點文章總結(jié)了全球減糖技術(shù)的3個方向。一年過去，又有哪些減糖新思路涌現(xiàn)呢？
（1）化有為無：讓健康食品更低糖
對于本身糖分含量較高的飲料，通過酶促或發(fā)酵減少糖分。以色列公司Better Juice將果汁通過含有非轉(zhuǎn)基因微生物的“色譜柱”，微生物會將果汁中的糖分（果糖、葡萄糖、蔗糖）轉(zhuǎn)化為膳食纖維和不易消化的糖分。該過程可以減少果汁中多達(dá)80%的糖分?？茲h森推出的Sweet Y-3，利用發(fā)酵過程減少乳糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖，并自然地增強酸奶的甜味。使用該產(chǎn)品后，每100g酸奶最多可減少添加1g糖，并能為乳制品提供更厚實、更豐富的質(zhì)地。
（2）纖維型代糖：不僅卡路里低，還有益健康
元氣森林帶火了赤蘚糖醇這一天然甜味劑，如今食品飲料領(lǐng)域紛紛用天然甜味劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)蔗糖。面對消費者的健康需求。有些科技公司研發(fā)出的甜味劑不僅來源天然，而且有益健康。初創(chuàng)公司B.T. Sweets 推出一種由可溶性纖維、植物藥和羅漢果制成的糖替代品Cambya，食品制作過程中蔗糖可以被同等質(zhì)量的Cambya替代。由于可溶性纖維是這種替代糖的主要成分之一，B.T. Sweets 表示這可以改善消化并增加飽腹感。
英國的初創(chuàng)公司The Supplant Company將玉米芯和小麥秸稈等纖維植物中的長鏈糖轉(zhuǎn)化為低聚糖和糖，然后將它們結(jié)合起來形成所謂的“纖維糖”。這種纖維糖在從蛋糕到巧克力的食品應(yīng)用中表現(xiàn)得像蔗糖一樣，甜度約為蔗糖的三分之二，每克只有1.8卡路里。創(chuàng)始人稱它像纖維一樣代謝，到達(dá)大腸后會被腸道細(xì)菌代謝，是一種益生元效應(yīng)。
（3）換個方式感受糖，就能減糖嗎？
有一種僅僅改變糖與舌頭接觸效率就能達(dá)到減糖效果的產(chǎn)品，那就是以色列初創(chuàng)公司DouxMatok推出的產(chǎn)品：將糖分子填充到有很多空隙的二氧化硅上，可以在舌頭上更有效地擴(kuò)散。因此食品公司可以在其產(chǎn)品中減少40%的糖分，且不會影響味道。作為升級版，DouxMatok 用一種未公開的無味、無卡路里的礦物質(zhì)代替了二氧化硅，該公司稱這種礦物質(zhì)更有效。DouxMatok表示2021年下半年，使用 Incredo Sugar 的產(chǎn)品會在美國的貨架上上架。
3、儲藏&保鮮：這一古老的追求總有新鮮的解決方案
生鮮在零售市場占據(jù)重要地位，餐桌上永遠(yuǎn)都會有生鮮的一席之地。新鮮是生鮮食品的靈魂，由于保質(zhì)期短，運輸貯藏時尤其注意保鮮。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織估計，全世界每年生產(chǎn)的食物中有三分之一被浪費或丟失?？萍贾悄艿陌l(fā)展讓我們看到了如今的儲藏保鮮手段更加科技化、自動化、物聯(lián)網(wǎng)化。
產(chǎn)品出廠前的滅菌技術(shù)很大程度上決定了食品的保質(zhì)期。俄羅斯研究人員開發(fā)了一種廉價、安全和可靠的包裝雞蛋表面消毒技術(shù)，有助于殺死蛋殼上的細(xì)菌，包括沙門氏菌。電子束可在50納秒（十億分之一秒）內(nèi)對包裝好的雞蛋進(jìn)行消毒，保護(hù)雞蛋免受隨后運輸、儲存過程中的污染。也是做雞類相關(guān)產(chǎn)品的中國企業(yè)品品針對泡椒鳳爪研發(fā)出了非輻照鎖鮮技術(shù)，通過自動化工藝、環(huán)境管控等方式進(jìn)行滅菌，獲得了2021中國食品工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎。
包裝作為生鮮食物與外界的屏障，不僅只是避免食物損壞，更是實現(xiàn)保鮮的重要手段。以色列農(nóng)業(yè)科技初創(chuàng)公司Surfresca的隱形可食用涂層可應(yīng)用于櫻桃番茄、黃瓜、芒果等水果表面，延長保質(zhì)期。該涂層通過先進(jìn)的氣調(diào)技術(shù)延長果蔬保質(zhì)期長達(dá)數(shù)周，從而節(jié)省塑料包裝。同樣采用氣調(diào)技術(shù)的還有StePac推出的可重新密封的“grab-n-go”立袋能夠調(diào)節(jié)濕度，積極減緩食物的成熟和老化過程，能夠保持果蔬新鮮度并顯著延長產(chǎn)品保質(zhì)期。由于氣調(diào)技術(shù)先進(jìn)，在不同的供應(yīng)鏈條件下，立袋內(nèi)置的冷鏈控制基本都能確保包裝產(chǎn)品的高度可見性。目前美國果蔬經(jīng)銷商Divine Flavor已用它將南瓜、波斯黃瓜和甜椒從墨西哥種植區(qū)運輸?shù)矫绹?/p>
氣調(diào)包裝也可以用到水分含量大的面包上，美國公司SoFresh發(fā)明了水分活化材料制成的防霉包裝，在薄膜中注入美國農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)的天然提取物，在食品包裝內(nèi)釋放受控的活性蒸汽。霉菌孢子吸收蒸汽，減慢新陳代謝。蒸汽對人體安全，無臭無味，不留殘渣，可以避免使用丙酸鈣等防腐劑。能夠延長10天左右的保質(zhì)期，減少物流和冷藏成本。2022年，SoFresh將擴(kuò)展該技術(shù)應(yīng)用到草莓、覆盆子和黑莓等漿果包裝中的霉菌。
美國農(nóng)業(yè)部研究數(shù)據(jù)顯示，在零售端，因為滯銷、過了保質(zhì)期而不得不被丟棄的食品占所有食品的2%，其中大部分是果蔬和乳制品，主要的原因是庫存管理不善。而消費者買回去因為沒吃掉而被扔的食物，占到了總食品供應(yīng)的1/4。針對家庭中的浪費，機器人制造商Simbe 推出了Tally 3.0機器人，可以對農(nóng)產(chǎn)品和肉類進(jìn)行光譜成像并檢測它們的新鮮程度。對于農(nóng)產(chǎn)品，它可以指出成熟度的百分比，并且確定水果或蔬菜是否腐爛、損壞或擦傷。對于家庭中的浪費，澳大利亞研發(fā)人員開發(fā)出貼在食品包裝上的比色傳感器，讓消費者知道什么時候吃。食物或飲料新鮮時，傳感器是藍(lán)色；食物應(yīng)該盡快食用時，傳感器變成紫色；食物變質(zhì)后，傳感器會變成紅色。
4、被寄予厚望的替代蛋白，怎樣才能更好吃、更健康？
2021年，中國市場上植物肉月餅、植物肉麻薯、植物肉絲、植物肉包、植物基金槍魚等植物肉產(chǎn)品紛紛涌現(xiàn)。據(jù)歐睿國際預(yù)測，到2023年，中國人造肉市場規(guī)模將達(dá)到130億美元。幾乎占全球一半。食品配料公司Kerry在2019年發(fā)布的關(guān)于美國植物性肉類的研究報告中指出，口味仍然是植物替代食品獲得消費者青睞的第一大障礙。植物肉及替代蛋白想要進(jìn)一步搶占市場份額，至少要在味道、質(zhì)構(gòu)和價格達(dá)到或優(yōu)于動物蛋白相同的水平。
目前大多數(shù)植物肉中的油脂都是椰子油、菜籽油等植物油，雖然滿足素食需求，但是植物油的功能不像動物脂肪。由于熔點較低，植物油在烹飪早期會從肉中滲出，所以初創(chuàng)公司和老牌公司一直在努力解決這個持續(xù)存在的問題。香精公司芬美意推出了Dynarome TR，旨在為植物肉提供天然、正宗且令人垂涎欲滴的烹飪香氣。Dynarome TR通過定制脂質(zhì)相的組成，在高溫下實現(xiàn)“定制風(fēng)味釋放”，使植物肉在冷藏或烹飪早期低溫階段基本沒有香氣，在烹飪后期和食用時釋放出誘人的熟香味。
瑞典公司Mycorena mycoprotein開發(fā)出一種基于真菌的脂肪成分，可以重現(xiàn)動物牛排的口感。除了脂肪能提供香氣，蛋白也可以。美國初創(chuàng)公司Motif FoodWorks 推出HEMAMI血紅素結(jié)合蛋白，這一肌紅蛋白能提供“真正肉類的風(fēng)味和香氣”，可以應(yīng)用在新鮮或冷凍植物性漢堡、肉餅、香腸和其他肉類類似物。雖然該肌紅蛋白在食品中的主要功能是調(diào)味，但由于它暴露在空氣中會呈現(xiàn)紅色，所以也可用作顏色添加劑，使植物肉從色香味方面更接近動物肉。除了顏色上，海洋成分初創(chuàng)公司Yemoja開發(fā)的Ounje在質(zhì)地上也能模仿真肉的紅色汁液。Ounje來自于紅色微藻，可被用到植物漢堡和牛排中。
近幾年，藻類已經(jīng)成為一種可以滿足制造商和消費者需求的新植物蛋白來源：它可以在任何地方大量自然生產(chǎn)，并且可以具有低碳足跡和高營養(yǎng)成分。美國植物肉生產(chǎn)商Tofurky正在和初創(chuàng)公司 Triton Algae Innovations合作，將基于藻類的人造肉推向市場。Triton 的“基本紅”藻富含蛋白質(zhì)、維生素A和鐵，將成為未來新產(chǎn)品配方的關(guān)鍵成分。新加坡公司Sophie's Bionutrients宣布已經(jīng)開發(fā)出世界上第一款不含乳制品的基于微藻的人造奶，乳糖不耐癥患者可以安心食用。
菇類的口味天然富有層次感，能模擬肉類鮮味口感，所以引來眾多公司將其開發(fā)為植物肉。澳大利亞植物肉公司Fable Food主要使用香菇為原料，推出手撕豬肉、紅燒牛肉、牛腩等即食蘑菇肉產(chǎn)品。Fable能從一眾植物肉品牌中突圍的關(guān)鍵是成本優(yōu)勢，目前售價約為19美元/kg，與超市中一些豬肉售價相當(dāng)。美國初創(chuàng)公司Meati則是選擇了蘑菇的根制作成完整的切塊，例如沙拉上的切片牛排或裹上面包屑炸制的雞胸肉。
有別于植物肉，細(xì)胞培養(yǎng)肉以動物肌肉和脂肪等細(xì)胞為原材料，在動物體外大規(guī)模低成本的進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。與植物肉相比，細(xì)胞培養(yǎng)肉的技術(shù)壁壘更高，商業(yè)化周期更久，但可以更好地還原動物肉的口感與味道。中國細(xì)胞培養(yǎng)肉公司CellX于2021年9月份在國內(nèi)展示了有纖維感和立體結(jié)構(gòu)的細(xì)胞培養(yǎng)肉塊。CellX通過生物支架技術(shù)讓細(xì)胞培養(yǎng)肉不單單是肉糜的狀態(tài)，而是變成具有組織結(jié)構(gòu)的肉塊。而3D生物打印技術(shù)不僅可以使細(xì)胞結(jié)構(gòu)化，還有望滿足將來人們定制化的需求。例如，通過調(diào)整肌肉脂肪配比，使其呈現(xiàn)出不同的肉質(zhì)紋理。
未來已來：老齡化、碳中和衍生出的新機會
總覺得老齡化、碳中和這種宏觀的詞距離我們很遠(yuǎn)，可是看到人口普查數(shù)據(jù)、雙碳相關(guān)政策出臺時，看到各大行業(yè)和企業(yè)投身其中時，不得不感嘆：未來真的來了。
1、老齡化、應(yīng)對老齡化，都正在發(fā)生
全球65歲及以上人口的增長速度超過年輕群體?！妒澜缛丝谡雇?019年修訂版》的數(shù)據(jù)顯示，到2050年，全世界每6人中，就有1人年齡在65歲（16%）以上，而這一數(shù)字在2019年為11人（9%）。老齡化是每個國家都會遇到的問題和挑戰(zhàn)，所以我們要重視老齡化，重視老年人。
老年人由于合成代謝受到抑制，每餐需要更多蛋白質(zhì)攝入。體重下降和肌肉衰減是老年疾病相關(guān)營養(yǎng)不良的關(guān)鍵指標(biāo)，肌肉量損失常常伴隨著更嚴(yán)重的并發(fā)癥。為了滿足老年人的關(guān)鍵營養(yǎng)需求，各大食品公司紛紛推出產(chǎn)品。Arla Foods推出了一種具有獨特營養(yǎng)成分的純β-乳球蛋白（BLG）配料Lacprodan BLG-100，比市售的分離乳清蛋白多含有45%的亮氨酸（主要的肌肉構(gòu)成氨基酸）。Lacprodan BLG-100的高氨基酸含量意味著它可以促進(jìn)肌肉蛋白的合成，最大限度地減少肌肉質(zhì)量的損失并保持身體活動能力。
Cosmax推出了源于菊花的Chrytri，不僅能夠改善肌肉功能和肌肉生成，還能通過抑制Atrogin-1和MuRF1（可通過激活蛋白水解增加肌肉萎縮）減少肌肉分解，可以用于飲料和營養(yǎng)棒。原料供應(yīng)商NNB Nutrition開發(fā)的成分MitoPrime L-麥角硫，有助于恢復(fù)線粒體膜電位（MMP），而增加MMP被認(rèn)為有助于對抗老年人與年齡相關(guān)的肌肉退化。MitoPrime 是自然發(fā)酵工藝生產(chǎn)的，適用于食品、飲料、粉末和膠囊，目前已在中國申請專利。除了肌肉，老年人的關(guān)節(jié)也很容易隨年齡增長而老化，有研究發(fā)現(xiàn)，60歲以上的人70%都有骨關(guān)節(jié)炎。美國原料供應(yīng)商推出的天然蛋殼膜（NEM）是全球認(rèn)可的為數(shù)不多的關(guān)節(jié)健康成分之一，研究顯示可以減輕2級和3級膝關(guān)節(jié)炎患者的關(guān)節(jié)疼痛和僵硬。
2、食品行業(yè)也要踏上碳中和征程？
在中國消費者環(huán)境意識快速覺醒的背景下，對食品企業(yè)來說，碳中和不是錦上添花的公益項目，而是踐行社會責(zé)任、滿足消費者對可持續(xù)性產(chǎn)品需求的必行之舉。放眼全球，國際領(lǐng)先的食品企業(yè)在碳中和領(lǐng)域發(fā)展得“如火如荼”，已經(jīng)獲得消費者、投資者等社會各界人士的廣泛認(rèn)可。同時我們也欣喜地看到國內(nèi)企業(yè)雖然起步較晚，但也有不少企業(yè)已經(jīng)躍躍欲試了。
（1）讓減碳可視化，從包裝開始
相較于行業(yè)巨頭開展的“全鏈減碳”，不少食品企業(yè)減碳是從最容易讓消費者感知到的包裝開始。IGD ShopperVista的一項研究發(fā)現(xiàn)，41%的消費者減少或停止使用一次性塑料，63%的人認(rèn)為在選擇產(chǎn)品時，可重復(fù)使用或回收包裝對他們“非常重要”。消費者們對綠色包裝的強支付意愿，促使食品企業(yè)們從包裝的可循環(huán)、易降解和減碳排三方面來降低碳足跡。
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可循環(huán)
可循環(huán)包裝的路上，少不了技術(shù)的助力。2021年百事可樂與包裝技術(shù)公司Pulpex合作推出了世界上第一個100%可回收的紙瓶。以可持續(xù)、可再生的木漿為原料，用包的食品級水基涂層處理，防止泄露并提供氧氣和水分屏障。頂部的蓋子也是可以回收的。法國可生物降解塑料生產(chǎn)商 Lactips與環(huán)保非營利組織Citeo合作推出無塑紙涂層包裝，開發(fā)了纖維素基質(zhì)涂層解決方案，無塑紙是完全生物來源的，可以確保紙張的完全可回收性。Aptar宣布其面向嬰兒配方奶粉市場的Neo密封解決方案現(xiàn)已采用食品級可再生原料制成。聚丙烯瓶蓋采用可持續(xù)采購的可再生原料制成，這些原料來自不同類型的可再生資源——例如用過的食用油和石油加工的殘留物。可持續(xù)包裝制造商Coveris與制造商Ornua Foods一起為英國零售商Tesco的磨碎奶酪推出了一系列輕質(zhì)、完全可回收的袋子。從混合三層尼龍層壓材料（最難回收的材料之一）轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袃?nèi)置阻隔性能的完全可回收聚乙烯 (PE) 單層結(jié)構(gòu)。每袋塑料重量減少680毫克，以進(jìn)一步減碳。
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易降解
為了防止塑料垃圾泛濫，歐盟通過了一次性塑料指令， 2021年全面禁止使用一次性餐具和吸管等塑料制品。為此，歐洲眾多公司紛紛推出生物基塑料，如劍橋大學(xué)下屬的科技公司Xampla開發(fā)的基于植物蛋白的生物塑料，德國哥根廷大學(xué)研發(fā)出了由爆米花生產(chǎn)副產(chǎn)物為原料制成的替代包裝材料，瑞典公司UniCup Scandinavia AB推出一種由云杉和松木制成的新型生物基蓋子，可口可樂與長春美合科技及UPM合作推出首款由植物性對二甲苯 (bPX) 和玉米糖制成的100% 植物性塑料飲料瓶。對于已經(jīng)存在的塑料垃圾，也有公司想出了對策：愛丁堡大學(xué)利用大腸桿菌將 PET 塑料轉(zhuǎn)化為食品工業(yè)中常用的調(diào)味料香蘭素，法國生物技術(shù)公司 Carbios利用新的酶促工藝回收食品級 PET 塑料瓶 。
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減碳排
對于有些特定食品和包裝，還可以有其他方式減少碳排放：百威英博推出“世界上最輕的啤酒瓶”，每瓶減少二氧化碳排放17%；北歐包材生產(chǎn)商開發(fā)出的UltraThinPE Tec能讓一次性紙杯中的塑料含量低于5%；Elopak 推出Pure-Pak 無菌紙盒，中間完全除去了鋁層，碳足跡減少了28%。無獨有偶，中國金典2021 年也推出了0鋁箔無菌磚包裝，減少碳足跡助力實現(xiàn)碳中和。
（2）廢物利用：表面看似無用，實則內(nèi)含寶貝
食品企業(yè)生產(chǎn)加工過程中造成的食物損失占食物總損失的5%，產(chǎn)生的副產(chǎn)物基本都在同一地點、同一時間，是最容易收集并進(jìn)行高效的廢物利用轉(zhuǎn)化。英國一項研究表明，歐盟的啤酒廠每年要處理約340萬噸的廢棄大麥谷物，所以啤酒廢料的利用一直是研究的熱點：Corona啤酒將啤酒制造供應(yīng)鏈中剩余的大麥秸稈重新利用，制成新的包裝材料，新工藝使用水量和能源消耗減少了 90%；百威英博提取自廢谷物中的阿拉伯木糖可以作為一種新的益生元來源，研究表明可能會提高人類腸道中的雙歧桿菌水平。
（3）“無中生有”的顛覆性突破
去年，中國科學(xué)家的兩項顛覆性突破讓我們對于未來充滿期待。
9月，中科院天津工業(yè)生物研究所在全球首次實現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的從頭合成。直觀來看，理論上1立方米大小的生物反應(yīng)器年產(chǎn)淀粉量，相當(dāng)于5畝土地玉米種植的平均產(chǎn)量。除了利用二氧化碳，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所在全球范圍內(nèi)首次利用工業(yè)廢氣一氧化碳合成了蛋白質(zhì)，并已形成萬噸級工業(yè)產(chǎn)能。該技術(shù)將大大緩解我國飼料蛋白質(zhì)的進(jìn)口需求。
讓排放在空氣中的碳回到生產(chǎn)生活的循環(huán)中，不僅能回收利用全球變暖主謀二氧化碳和工業(yè)廢氣一氧化碳，還能生產(chǎn)人類賴以生存的糧食，從而大大促進(jìn)低碳生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展，開辟基于可再生能源技術(shù)的糧食制造新范式，為全球碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實現(xiàn)起到重大的支撐作用。也許，我們未來到火星并不需要種土豆，收集大氣中的二氧化碳就能解決探索太空的溫飽問題。
向下扎根，是為了獲得向上的無限可能
隨著AI、轉(zhuǎn)基因、5G技術(shù)的推廣，科技化的農(nóng)業(yè)也逐漸被資本和產(chǎn)業(yè)界寄予厚望。如阿里、京東、拼多多、網(wǎng)易等互聯(lián)網(wǎng)大廠紛紛入軍，期待用互聯(lián)網(wǎng)助力新農(nóng)業(yè)。糧安天下，農(nóng)穩(wěn)社稷。放眼全球，荷蘭、以色列等國之所以在有限的國土面積上實現(xiàn)強大的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，技術(shù)都是其核心支撐。中國工程院趙春江院士科研團(tuán)隊撰文指出，智慧農(nóng)業(yè)是以信息、知識、裝備為核心要素的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，會成為各國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技競爭的制高點、未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的新業(yè)態(tài)。對于智慧種植業(yè)、智慧養(yǎng)殖業(yè)不同的產(chǎn)業(yè)主體，國內(nèi)外在2021都有不同的技術(shù)探索。
1、面朝黃土背朝天，逐漸變?yōu)闅v史
耕地歷來是糧食生產(chǎn)的命根子，但植物工廠這一無需土地、顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植方式的新農(nóng)業(yè)，正在或即將改變我們的餐桌。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所植物工廠創(chuàng)新團(tuán)隊與中國水稻研究所錢前團(tuán)隊合作，在植物工廠環(huán)境下成功實現(xiàn)水稻種植60天左右收貨的重要突破，將傳統(tǒng)大田環(huán)境下的120天以上的水稻生長周期縮短了一半。這也為加速作物育種提供了新的技術(shù)途徑。以色列-荷蘭合資企業(yè)Future Crops在荷蘭韋斯特蘭建立了一個8000平方米的全自動室內(nèi)垂直農(nóng)場，高達(dá)9層，被稱為歐洲的“溫室中心”。面對不斷涌現(xiàn)的植物工廠，美國萵苣生產(chǎn)商Revol Greens推出了一款專門用于植物工廠的植物肥料，該肥料完全來自于植物，不含有機營養(yǎng)素中通常存在的動物副產(chǎn)品來源。 傳統(tǒng)的土地耕種，也正在擁抱各種新科技。大疆、極飛無人機忙碌在農(nóng)田上空，可被用于農(nóng)藥/肥料播撒、農(nóng)田測繪等多個領(lǐng)域。蜜蜂公司Bee Vectoring利用商業(yè)化飼養(yǎng)的蜜蜂提供針對性強的病蟲害管理解決方案，利用蜜蜂攜帶生物防治成分，提高產(chǎn)量，減少病果。Agrocares公司開發(fā)的SoilCares能迅速地分析土壤中的養(yǎng)分，可以在現(xiàn)場監(jiān)測和評估土壤肥力，給管理者建議。
最近，由于國家戰(zhàn)略上的關(guān)注，停滯不前的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化開始悄然啟動。國際一流的種子機構(gòu)早已開啟基因編輯和智能設(shè)計育種，實現(xiàn)育種的精準(zhǔn)化、智能化和工程化。英國John Innes研究人員對小麥中的TaVIT2基因進(jìn)行重新編碼，讓更多的鐵被輸送到胚乳中，讓消費者從小麥粉中吸收到更多的鐵。美國公司Pairwise利用基因編輯技術(shù)該來黑莓和黑樹莓的DNA，去掉種子和灌木叢中的荊棘，使果實無核且更容易采摘。
2、養(yǎng)殖業(yè)的黑科技，滿足你的無肉不歡
2021中國養(yǎng)殖業(yè)最揚眉吐氣的新聞莫過于福建圣農(nóng)公司自主研發(fā)的圣澤901白羽雞肉雞新品種，獲可正式對外銷售種源雞的審查牌照，打破了我國幾十年來白羽肉雞種源100%依賴進(jìn)口的種源封鎖局面。這讓我們自己能夠掌握雞肉的定價和供給權(quán)，可以為中國的雞肉供給市場穩(wěn)定提供保障?！敖鉀Q好種子和耕地問題”是我國2022中國經(jīng)濟(jì)八大重點任務(wù)之一，因為種源是農(nóng)業(yè)的芯片。糧安天下，種為糧先。期待更多企業(yè)突破國外種源封鎖，進(jìn)一步完善我國種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。
畜牧業(yè)對全球變暖帶來的影響一直令人頭痛。根據(jù)新西蘭環(huán)境部發(fā)表的一項長達(dá)26年的研究報告顯示，新西蘭49.2%的溫室氣體排放來自農(nóng)業(yè)，其中該國的支柱性產(chǎn)業(yè)乳制品行業(yè)占總排放量的22.9%，主要是奶牛排放的甲烷和一氧化二氮。英國貝爾法斯特女王大學(xué)全球糧食安全研究所 (IGFS) 的科學(xué)家將海藻喂養(yǎng)農(nóng)場動物，以期將甲烷減少至少30% 。
2021爆火的元宇宙和區(qū)塊鏈，居然也被應(yīng)用到了養(yǎng)殖業(yè)上。戴上VR眼鏡的奶牛，看到綠色沃野，仿佛置身于夏季牧場，情緒得到改善，產(chǎn)奶量提升了5公斤。水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)Kvar?y Arctic創(chuàng)建了一個系統(tǒng)，利用區(qū)塊鏈技術(shù)來提高透明度和可追溯性，讓客戶可以追溯魚卵到包裝好的產(chǎn)品的每一步。利用新系統(tǒng)，鮭魚子、鮭魚生產(chǎn)、海面捕撈、收獲和加工的數(shù)據(jù)都被整合到系統(tǒng)中。
總結(jié)
不畏浮云遮望眼，風(fēng)物長宜放眼量。
每一年度的技術(shù)盤點，我們都能看到科學(xué)研究的點滴進(jìn)步，看到商用化技術(shù)的星火燎原，也看到著眼未來的探索突破。這些技術(shù)，就像無數(shù)條彩線，精心編織著食品行業(yè)的未來。