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独家丨2023年度技术盘点万字干货,全球技术热点&亮点,创新必看!
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文 Miriam Zhang  ,来源 Foodaily每日食品(ID:foodaily)


2023年已经渐行渐远。

回顾这一年的食品行业,预制菜、阿斯巴甜、酱香拿铁、HMO等关键词成为新的记忆点。在这些词背后,体现出行业对工业化菜肴口感复原度的高度重视,对更出色甜味剂替代品的无尽追求,对更醇厚乳基原料商业化应用的大胆尝试,以及对高纯度功能原料制备技术的不懈探索。

2023年,长期主义重回品牌视野。掌控供应链,钻研自主核心技术,成为食品企业“站稳、破圈、升维”的必备条件。Foodaily认为,梳理全球食品技术的热点与亮点,准确洞察中国食品科技的发力点与领跑线,对于研判行业走向、品类创新机会,是必需和紧要的。

过去这一年,随着人工智能、生物技术、纳米技术等领域的突破,食品科技在多个方面取得重大进展。其中,智慧产线、智能工厂在乳品行业多点开花,吹响中国食品制造迈向全球高地的号角。

2023年6月,伊利首个元宇宙数字孪生工厂正式公测上线,基于伊利现代智慧健康谷真实建模,消费者可以通过虚拟状态随时随地进入液态奶智造生产车间,身临其境看到一杯牛奶从生产到运输的全过程。同年8月,蒙牛正式发布数智化3.0战略,实现从供应侧到消费侧的全面智慧升级,以AI驱动集团业绩再上新台阶。

图源:伊利

过去这一年,预制菜被写入中央一号文件,深入实施“数商兴农”和“互联网+”农产品出村进城工程,鼓励发展农产品电商直采、定制生产等模式。

行业端,预制菜精深加工技术不断普及,包括预调理、烹调与熟化、快速冷却与冷冻、活性与智能包装、全程可追溯、智能物流等在内的全产业链新技术,正在合力让预制菜行业更有“中国味道”、更加“健康安全”。

过去这一年,随着阿斯巴甜风波的持续发酵和食品标签分级的兴起,人们对于健康的重视程度达到了前所未有的高度。从追求无糖饮料到选择低脂食品,再到个性化营养定制,技术的进步也让人们能够更好地满足自身健康需求。

过去这一年,人工智能在食品领域展现出巨大潜力和价值。通过深度学习和模式识别等先进算法,人工智能能够精确分析食品的成分、口感与营养价值,用于营养推荐、个性化饮食定制等方面,为消费者提供更加科学、合理的膳食指导。此外,在产品的风味、配方、包装设计上,在成分监测、质量控制、生产自动化上,人工智能也在体现出更大的优势。未来,它将深刻改变食品行业的运营模式。

2023年,我们看到了大量新技术正从实验室走向商业化,比如从各类废弃食材中提取高附加值原辅料;也看到了曾经高光的技术正在不断迭代衍生出新的解决方案,比如对于包含功能或活性成分瓶盖结构的不断改进。

也许,值得回顾的技术创新有很多。能否用一篇数千字的文章浓缩精华,提炼趋势,并给到食品同仁以真正的启发和信心?

Foodaily研究院优先选择那些与国内产业发展密切关联的技术进展,努力将“全球发现、本土落地、创新解决”的研究理念贯彻到文章里。

接下来,就跟随我们,去看看哪些技术可以成为2023年的里程碑、记忆点?

本文看点:

1、加工技术:智能保鲜、自动化、益生菌包埋...满满科技感,让生活更便捷、更健康;

2、原辅料:免疫、减糖、益生元...持续迭代升级

3、包装:“低碳”成为主旋律,便利、功能、保鲜又有哪些新花样?

4、农业新技术:土壤改良、精准种植...助力产量提升

5、中国动向:HMO获批、精准营养、新工艺...催生赛道新物种

加工技术:智能保鲜、自动化、益生菌包埋...

满满科技感,让生活更便捷、更健康

随着供应链的完善和消费者接受度的提高,食品加工技术也在与时俱进。提高食品品质和安全,更好保存食物营养成分和口感,提高产品附加值与竞争力......食新型品加工技术为食品行业发展不断注入新活力。

1.食物保鲜,将普通包装变成智能工具

食物保鲜是食品加工和保存中的重要环节,传统的普通包装往往只能提供基本的保护和保鲜功能,但随着科技的不断发展,智能包装已经逐渐成为一种新兴的趋势。

Vidre+ 是一款创新的保鲜输送系统,采用易于使用的贴纸形式,为水果、蔬菜和鲜花提供1-MCP保护,确保食材新鲜。该技术通过30小时的活性成分逐步释放,激活包装内的湿度以抵御乙烯引发的变质。1-MCP作为核心成分,延迟蔬果成熟,减少重量损失、褐变和维C流失,提高整体保质期质量。Fresh Inset 实验证实,Vidre+ 技术显著延长了蘑菇的保质期,特别是切片蘑菇和整蘑菇的商业价值分别提升了14天和20天。

图源:fresh inset

日本ZEROCO公司开发了世界首创的“低温高湿度环境”保鲜技术,该技术既不要求冷藏也不要求冷冻,通过控制易腐食品等原料中的水分,使其保持稳定状态,有望成为继冰箱、冰柜之后的第三保鲜技术。该技术使食物从表面到中心均保持0℃,食品中所含的水分处于固液临界状态,冰晶生长受到抑制,不会破坏食物细胞。此外,使用ZEROCO作为预冷装置后,可以解决滴水、冻伤、结霜等冷冻劣化问题。

图源:ZEROCO

2.促进消化吸收率,提升营养价值高效利用

食物种类日渐丰富,消费者越来越意识到,食不在于多而在于精。为了更“聪明”地饮食,我们需要深入了解食物的营养成分,掌握科学合理的搭配方式,以及选择适合自己的烹调方式。同时,消费者对于食物中营养成分的吸收效率也提出了更高要求。

Life Extension 的 omega 3 鱼油软糖采用 Vitux AS 开发的 ConCordix omega 3 输送技术,以实现更好的营养吸收、更高的有效负载能力、清洁标签,以及满足消费者对口感的需求。借助这一新技术,Life Extension 的 omega 3 软糖咀嚼片每颗含有 300 毫克 EPA 和 225 毫克 DHA。Vitux AS 的首席科学官指出,ConCordix 智能咀嚼片是 omega 3 的最佳输送系统,研究表明,使用 ConCordix 的用户比标准软胶囊用户多吸收了 43% 的 omega 3(以血清水平衡量)。优化 omega-3 必需脂肪酸 EPA 和 DHA 的血清水平与积极的心血管、认知和免疫功能健康相关。

图源:Life Extension

3.AI赋能,助力食品加工自动化

AI技术在食品行业的应用正在快速延伸。Foodaily曾在去年发布的《AI食品:更可口,还是更烫手?》一文中列举了AI在产品设计、智慧农业、营养分析、消费洞察诸多领域的创新应用。在这里,我们重点关注AI对于食品加工环节的赋能。

人工智能技术公司Soft Robotics近日推出用于高速拣选解决方案的机器 mGripAI 。该机器的主要优点是能够减少对劳动力的依赖、节省占地面积、提高吞吐量和减少食物浪费。新型机器人将专有的 3D 视觉、人工智能 (AI) 和软抓取技术结合到一个“易于集成”的 IP69K 级(国际防护等级中的最高级别)解决方案中。集成大量新技术的机器人,能够以高达每分钟 60 个单位的速度从散装中挑选、定向和包装生鸡腿。

图源:Soft Robotics

韩国GOPIZZA是一家全球性食品科技公司,通过基于ICT的智能厨房,以具有成本效益的单人披萨彻底改变了披萨行业。为了支持披萨快餐店的平稳运营管理,GOPIZZA提供了创新的披萨自动化生产方案,利用强大的基于AI的NVIDIA Jetson Nano简化管理流程,并根据门店规模将所需员工人数从4人减少到仅1人。完整的GOPIZZA系统包含3个核心功能:GOVIS、自动浇头组合和Gobot协作机器人。一个典型的5-6平方米的披萨餐厅加一个GOPIZZA系统,就可以将食物送到顾客手中。

图源:GOPIZZA

4.发力预制菜赛道,冷冻技术表现亮眼

华经产业研究数据显示,2022年中国预制菜市场规模达4196亿元,2019-2022年的年均增速接近20%,2026年市场规模将突破万亿大关。预制菜的迅猛发展,无疑少不了加工技术的成熟与突破。

冷冻,是预制菜生产中应用最广泛的一项技术。研究表明:尽可能缩短冷冻时间、减小温度波动、降低低温环境中的氧气含量等,都是提升冷冻型预制菜品质的有效策略。了解海外市场针对冷冻技术的创新研究,将为国内包括预制菜在内的多个行业提供工艺改善升级的新思路。

去年底,日本初创技术公司-ond°  开发出一种新的冷冻熟成方法,通过精准控制温度、使用生馅、加入曲促进蛋白质和碳水化合物转化为氨基酸,增加鲜味,并由手工包制来实现最大程度保持食材新鲜感。该方法采用三段式速冻,在生产环节,以-30℃急速冷冻降低食物中水分含量,保持食材风味。进入储运环节,比如在冷冻仓库里采用-23℃冷冻保持1周,让食材在低温环境下继续熟成。而在零售至消费者手中时,需要保持-18℃,让馅料食材的熟成最终完成。

图源:-ond°

总部位于美国北卡罗来纳州的Phononic公司,正致力于借助半导体设备革新冷链行业。他们开发的创新设备不仅具备冷却和冻结产品的能力,还能将其稳定地保存在手提袋中,从而确保冷链的完整性。该公司向杂货店和零售商提供这些可循环使用的手提袋租赁服务,使得他们能够将不同温度需求的产品分别存放在三个独立的温控区域内。

图源:Getty Images

5.常温活性益生菌,推动行业技术壁垒

2023年,国内益生菌行业高速发展,整体市场需求预计达到1171亿元。其中,乳品市场占比接近80%。

2023年8月,常温酸奶领军品牌安慕希推出常温活性益生菌酸奶,实现该品类的一项重大技术突破。产品以纯正生牛乳发酵而成,采用“ADI无菌后添加”技术实现每瓶中含10亿CFU LGG活性益生菌。特别筛选的LGG菌株,搭配德氏乳杆菌保加利亚亚种、唾液链球菌嗜热亚种两个“伙伴”,不仅保证益生菌的发酵效率,也很好保持了菌种在常温环境下的活性。

图源:安慕希

在海外市场,针对常温酸奶中保持益生菌活性的技术也获得了实质性进展。

2023年9月6日,包装专家SIG与爱尔兰纳米技术公司AnaBio Technologies共同推出市场上首款无菌包装长保质期含活性益生菌的酸奶。新技术将SIG的温和灌装技术与AnaBio的封装技术相结合。AnaBio的专利封装技术为益生菌细胞包裹了一层蛋白质保护层,使得菌株能够在加工过程中承受高温。当益生菌产品被食用时,人体内的消化酶会自然分解涂层,释放出益生菌。

图源:AnaBio Technologies

国内与海外,分别从菌株开发、菌体保护与灌装工艺两条路上实现常温酸奶中含活菌这一目的。Foodaily也希望,随着加工技术的发展,会有越来越多的常温含活性益生菌食品可以问世,让我们的“补菌”不局限于酸奶。

原辅料:免疫、减糖、益生元...

持续迭代升级

1.健康至上,免疫健康迎来新机遇

营养中国行联合环球时报舆情中心发布的《国民健康新趋势报告》显示,免疫健康已经成为最受国人关注的健康问题,关注度提升达43.5%。绝大多数人认为:合理膳食,摄入营养是增强免疫力的基础。如何让摄入的营养素能被高效快速地吸收与利用?众多食品企业针对功能食品的营养素利用开发出各种解决方案。

2023年2月,康宝莱公司采用纳米技术开发出一种新型免疫支持膳食补充剂——免疫姜黄素。其中的关键成分姜黄素是在姜黄中发现的一种化合物,被报道有助于治疗代谢综合症和炎症。尽管姜黄素有很多好处,但将其配制为商业产品仍颇具挑战。由于其水溶性低、体内酶的快速代谢以及生物利用度差,只有一部分摄入的姜黄素会被吸收到血液中。而采用先进的纳米技术,在制造过程中将姜黄素提取物转化为纳米颗粒,有助于提高姜黄素在体内的溶解度和吸收。

图源:康宝莱

2023年10月,雀巢推出将益生菌与六种母乳低聚糖结合在一起的混合成分Sinergity,可支持婴儿的生长发育。

雀巢在一份报告中阐述了婴儿双歧杆菌LMG11588如何有效吸收和代谢 HMO,产生关键的有益化合物,以及 HMO 和益生菌单独提供的生理益处。这些元素的结合产生了“协同效应”,导致双歧杆菌在肠道中占主导地位,为婴儿带来更有利的肠道环境和更强的免疫力。

图源:雀巢

2.替代食品让食材更多样

据业内估计,到2040年,人们消费的60%“肉类”将来自实验室或植物性替代品。以“天然、绿色”为核心理念的健康观念推动了消费者向低糖低脂、植物基、标签友好型产品转变,替代型产品日渐增多。

2023年7月,Renewal Mill 在 IFT FIRST 上推出100% 升级再造的全面粉替代混合物。据悉,该产品是一种由升级再造成分组合而成的面粉混合物,呈淡褐色,味道中性,可提供比全麦面粉更多的纤维和蛋白质,并作为面粉替代物用于蛋糕、饼干、松饼等应用中。

图源:Renewal Mill

而在去年3月举行的未来食品科技峰会上,美国科技初创公司Lypid推出由获得专利的 PhytoFat 制成的纯素五花肉。Phytofat 将液体植物油微囊化在水中,形成海绵状脂肪,当加热到 329°F 以上时仍能保持这些特性,其熔点为 400°F。与传统培根相比,Lypid 五花肉的饱和脂肪含量减少85%,卡路里减少39%,钠含量则减少69%。

鉴于市场上缺乏固态、全切的替代肉制品,这款五花肉将改变植物肉行业。据悉,该产品目前已进入美国和中国台湾市场,用于包括培根通心粉和奶酪、培根和鸡蛋佛罗伦萨披萨、红烧五花肉、培根薯条和肉丸等食品中。

图源:Lypid

2023年6月,食品科技领域的创新先锋Gavan Technologies凭借其无废蛋白质提取平台,推出了一款革命性的脂肪替代品——FaTrix。这款产品的独特之处在于它由三种纯天然成分构成,且拥有高熔点特性,能够完美替代烘焙食品中的黄油和其他传统脂肪成分。FaTrix的核心是一种获得专利的植物基脂肪蛋白基质,它不仅模拟了动物脂肪的功能特性,更以其完全可持续的清洁标签赢得了市场的青睐。该基质能够显著减少高达80%的饱和脂肪摄入,并作为风味成分、维生素以及欧米茄3的有效载体。

图源:Gavan Technologies

3.减糖风潮再起,全新解决方案引领健康潮流

2023年,减糖正从消费者需求上升为国家行动。《健康中国行动(2019-2030)》中指出,政府将限制高糖食品的生产销售,推动低糖或无糖食品的生产与消费。无疑,“甜味革命”已真正到来。如何减更多的糖、如何保持舒适的甜感体验,如何让新的甜味成分不再有安全风险?这些难点与困惑,不断激励着食品企业在减糖之路上披荆斩棘。

2023年5月,凯爱瑞在 Tastesense 系列产品中新增加了减糖解决方案 Tastesense Advanced™。新方案含非转基因成分,甜味更接近蔗糖,白利糖度水平超 3⁰,可作为蔗糖、甜菊糖苷的替代品。与单一成分解决方案相比,该方案在可持续性、风味、健康等诸多方面具有优势。比如,方案中含植物衍生成分,预计可减少碳排放30%,用水量45%。

图源:Tastesense

不止是供应商,品牌商也在积极探索减糖技术。2023年7月,雀巢就推出一种新的专利减糖技术,该技术采用酶促工艺,可将牛奶、麦芽和果汁等原料中的固有糖含量降低高达30%,对食品味道和质地的影响最小,且经济效益高。新技术可用于生产低乳糖和脱脂乳制品,不需要添加甜味剂或填充剂,同时还可以增加益生元纤维含量。

图源:雀巢

4.高效益生元助力肠道健康

肠道健康始终是新型原辅料开发的主要诉求之一。2023年,以肠道健康中的关键角色——益生元、后生元为研究对象的技术创新案例,比比皆是。

去年8月,日本生物科学实验室(JBSL)推出高效后生元 Biozyme,其活性物质包括来自分解酶的氨基酸和肽、多糖和低聚糖、有机酸、维生素和矿物质等。据悉,该成分通过芽孢杆菌生物酶发酵过程产生,富含生理活性物质,其提取物至少 含 40 种发酵蔬菜和草本植物,可通过成熟过程将活性成分分解成低分子化合物,以便在体内更好地吸收。

据JBSL称,Biozyme 在生产过程中,酶被切割成氨基酸和肽后仍然含有完整的活性基团,因而更易在体内重组,比传统酶提取物更有效。明日叶是 Biozyme 中使用的主要成分之一,比羽衣甘蓝或菠菜营养更为丰富,且具有较高的氧自由基吸收能力 (ORAC) 值。

图源:JBSL

去年3月,美国初创公司BCD Bioscience推出针对个人特定健康需求量身定制的“精准”型益生元。该公司使用专门设计的算法来识别和表征个体的微生物特征,从而使其能够创建益生元组合,在免疫、心脏代谢疾病和肠道炎症等领域提供有针对性的健康益处。

图源:BCD Bioscience

2023年10月,益生菌制造商Synbio Tech公布了其最新产品Krunchy Kefir,一种固体开菲尔产品。Synbio Tech用一只棒状包装将液态开菲尔变成固体,专有共生发酵技术保存了所有的活性物质。通过独特的过程,Synbio可以保留丰富的后生元,可以在调节细胞代谢和能量产生方面发挥关键作用。该产品非转基因,低热量,并且不添加添加剂,被看做是益生菌和后生元领域的新突破。

图源:Synbio Tech

包装:“低碳”成为主旋律,

便利、功能、保鲜又有哪些新花样?

从紧跟潮流热点、饱含情绪价值的新颖设计,到具有交互性、低碳性、便携性的新科技包材,包装在产品创新中的重要性越来越大。2023年,涌现出哪些值得关注的包装创新?引领未来的包装,会从这些概念中诞生吗?

1.减碳助力可持续

根据Innova发布的数据,2018年至2022年期间,全球使用减碳型包装的食品饮料上新数量年均增长34%;其中,婴幼儿食品、热饮和乳制品是减碳包装的主要应用品类,占比均超过总量的15%;而增速最快的品类则是肉鱼蛋、涂抹酱和热饮。

2023年11月,美国卡夫亨氏公司为其著名的挤压番茄酱瓶推出首款 100% 可回收瓶盖。新瓶盖由单一材料聚丙烯(PP)制成,符合可回收性要求。尽管如此,PP 目前是回收率最低的消费后塑料之一,回收率仅为 1% 左右。亨氏声称,采用可回收瓶盖将使全球每年减少 3 亿个塑料瓶盖被送往垃圾填埋场。

图源:卡夫亨氏

在英国,每年有1000 亿件塑料包装容器被丢弃,其中外卖包装占据很大比例。鉴于此,威尔士、英格兰、苏格兰相继出台法令,禁止使用聚苯乙烯外卖容器。“外卖禁塑令”大大刺激了市场对可持续替代品的需求。

去年11月,英国品牌Tipa推出一款用大米废料制成的完全可堆肥、可回收的托盘,可以容纳各种产品,从水果蔬菜到烘焙食品和热食,能保持温度长达 48 小时。Tipa 托盘可以防止燃烧农业废物造成的空气污染,为传统塑料包装,特别是外卖行业提供了一种环保解决方案。

图源:Tipa

除了减塑,包装轻量化也是迈向低碳的一条道路。

2023年1月底,拥有百年历史的日本包装业巨头东洋制罐,与美国Stolle公司共同开发出一项可持续的制罐新技术——罐底压力强度改进技术CBR(Compression Bottom Reform)。采用此技术制成的355ml铝制饮料罐,罐底更薄更坚固。去除罐壁内外的聚酯薄膜后,罐壁厚度仅为0.062mm,而传统二片罐的壁厚通常为0.077mm;罐底拱形背压值可以达到618kPa,完全满足行业绩效标准。整个罐身铝材用量减少20%,去除聚酯薄膜后的重量从11.0g降低到8.8g,二氧化碳排放量也显著减少。

图源:东洋制罐株式会社

日本麒麟控股株式会社旗下的麒麟中央研究所开发出一种可在短时间内以低能量分解 PET 的“碱性分解法” 。此外,研究所还与早稻田大学理工学院共同开发了一种使用电渗析的纯化方法,可减少 PET 分解后的单体纯化过程中的环境影响和成本。这两种技术正在申请专利,当结合使用时,可以回收分解和纯化过程中使用的化学品。

传统的化学回收方法需要高温高压来分解PET,需要几个小时。“碱分解法”通过将PET、碱性成分和酒精按一定比例混合,可以在35至55摄氏度的低温下,在约15分钟的短时间内生产出PET。与糖酵解等传统方法相比,分解时间可减少约90%。

图源:麒麟控股

2.提高保鲜能力/增加使用便利度的包装技术

在保护食品新鲜度、确保安全性和提供便利性的基础上,现代消费者对包装的功能提出了更高要求。食品和包装企业正在通过持续的创新与技术改进,最大程度提升包装的性能。

美国Aptar CSP公司推出益生菌混合领域的一项新技术Avanti 。它集成了该公司 Activ-Polymer 平台作为瓶盖内的内部模制部件,其中含有干粉益生菌。盖子将粉末与水分离,直到用户按下盖子,将粉末分散到水瓶中。盖子中的活性材料可以保护益生菌粉末免受潮湿和其他环境条件的影响。

图源:Aptar CSP

在日本,啤酒泡沫被认为是重要的部分,它可以防止啤酒液体和空气接触,从而让香气和风味提前散掉。而在日本大量在家喝啤酒的人都买的是罐装啤酒,这样将啤酒倒在玻璃杯里时就很难产生理想的泡沫。

2023年5月,日本设计工作室nendo设计出一款带有两个拉环的易拉罐。两个拉环上分别标有“1”和“2”。第一个拉环有一个小开口,可在罐内产生集中压力,用户可将所需量的泡沫倒入玻璃杯中。第二个拉环将罐子打开到最大程度,以便倒出泡沫更少且更顺滑的啤酒。通过这种方式,液体与泡沫体积达到7:3的黄金比例,为饮用者带来最佳的口感体验。

这项在啤酒罐盖上“大动干戈”的创新方案,看似“小题大做”,实则暗藏玄机:通过稍微改变每个拉环和罐盖之间的距离,罐盖可以被打开到不同程度。2个拉环分别肩负“释放泡沫”与“倒出酒液”的职责。按照开盖说明,普通人完全可以控制好液沫比,获得小小的成就感。

图源:nendo

提升使用便利度的包装设计,经常会以人们意想不到的方式出现。去年6月,京乐株式会社成功开发出一款可在微波炉中受热时自动立起的包装袋EMC RISE。微波炉加热时袋内产生的蒸汽压力可以使袋身缓慢立起,便于人们取出后食用。在加热前的冷冻环境中,这种包装可以少占用储存空间,减少对环境的影响。

袋子底部两侧均用纸板加固,在加热完成后还可以当做简易容器,满足即刻食用、免洗碗等现实需求。此外,这种袋子还具有很好的热传导效率,能够减少加热时间,最终减少能源消耗。

图源:京乐株式会社

芬兰VTT技术研究中心开发出一种以纤维素为基础的新型包装,能够大批量、低成本地生产3D形状的外包装,比如托盘。新包装采用泡沫成型技术,具有30%的延伸度。而市面上最佳的商用外包装仅具有10-18%的可扩展性。通过调整托盘的成型过程和托盘尺寸,可以生产更大的像纸板一样的包装。

图源:VTT

农业新技术:土壤改良、精准种植...

助力产量提升

作为全球农业大国,我国农业科技整体水平如今已迈入世界第一方阵。2022年,农业科技进步贡献率达62.4%,作物良种覆盖率超过96%,品种对单产贡献率达45%,畜禽、水产核心种源自给率分别超过75%和85%,农作物耕种收综合机械化率达到73%。科技助力我国农业生产效率效益持续提升,已成为我国农业农村发展的基础性战略性支撑。

建设农业强国,利器在科技。纵观2023年的全球农业技术创新,主要聚焦于土壤改良、提高生产效率等方面。

英国Aquagrain公司开发了一种有机、可生物降解的水凝胶土壤改良剂,被视为能够促进全球数百万人的食品和饮水安全。这种改良剂由食品工业废料制成,可保留土壤中30倍以上的水分,使农作物在沙质土壤和旱地土地上种植,所需水量大幅减少。

改良剂中88%的成分在大约6个月内可以持续吸收并释放相当于自身体积30倍的水,然后会在接下来的6个月内生物降解,为农作物提供营养。另外的12%是可溶性短链聚合物,通过毛细血管作用,它能够上升到沙土表面,然后干燥形成硬壳,有助于减少土壤水分的蒸腾。

图源:Aquagrain

英国农业技术公司 Innovation Agri-Tech Group (IAG) 在去年推出一项获得专利的 气耕精准种植技术 GrowFrame 360。

GrowFrame 360系统经过改进,可实现高度精确的生长过程,产生更健康的根系和卓越的作物产量。该解决方案不需要阳光,消除了对天气和季节的依赖,使作物可以在世界任何地方全年种植——包括降水最少的国家以及空间有限的城市。该系统完全自动化,通过人机界面进行管理,实时监控数据,所用的水在再次通过该过程之前使用紫外线处理和过滤器进行清洁,从而消除浪费。

图源:Innovation Agri-Tech Group

中国动向:HMO获批、精准营养、新工艺...

催生赛道新物种

科技是第一生产力,创新是第一动力。近年来,随着创新驱动、健康中国、乡村振兴等系列国家战略等政策性实施,我国食品工业企业质量安全意识不断强化,自主创新能力不断增强,加工关键技术与装备制造水平显著提升,物流损耗和能耗逐步降低,食品产业链质量安全检测、追溯技术取得新的突破,营养干预等健康食品科技保障体系逐渐完善,食品供给质量和效率明显提高。食品工业科技创新步入新的发展阶段。

HMO获批,乳企跑出“中国加速度”

2023年10月,国家卫生健康委员会宣布两种HMO(母乳低聚糖)原料正式获批用于婴幼儿配方奶粉、儿童调制乳粉和特医婴儿食品中。随着国内食品法规对HMO正式敞开大门,飞鹤、君乐宝、伊利等众多乳企纷纷推出添加HMO的产品,抢跑赛道。

虹摹生物成为获批HMO生产企业中唯 一一家中国本土企业。他们通过微生物代谢机制在细胞内将外来碳源合成为 GDP-岩藻糖后,使其与胞内乳糖在岩藻糖基转移酶作用下反应,最终高效合成 2’-FL,为大规模生产HMO奠定基础。

中国本土合成生物力量的快速崛起,不仅打破了西方对于高纯度HMO原料的垄断,也成为合成生物学落地食品行业的一次经典范例。

除了布局HMO赛道,国内在功能营养、食品加工技术等领域成果也非常亮眼。

胶原蛋白、运动营养、肠道健康,功能领域硕果颇丰

2023年4月,汤臣倍健子品牌Yep发布“磁感小粉瓶”口服胶原蛋白肽新品。产品甄选北大西洋鳕鱼鱼皮原料,采用定向酶解等工艺技术,提升30倍GAGs(糖胺聚糖)含量 。作为聚合皮肤真皮层关键营养成分,胶原蛋白肽+GAGs(糖胺聚糖)助力合成及组装胶原纤维,帮助皮肤保持水分,维持细胞外基质结构稳定性,提升皮肤弹性紧致度。

在运动营养领域,赞倍司研发出SusCarb®高支链环状糊精,作为优质运动能量原料,适用于运动前中后补充能量。其独特生产工艺通过优化糖基转移酶处理,将淀粉中的α-1,4-糖苷键转化为高比例的α-1,6-糖苷键,形成高支链环状糊精。与市面工艺相比,此技术不添加淀粉水解酶,确保产品不含葡萄糖、麦芽糖和麦芽寡糖,提高溶解性、分子量均一性和支链含量。

大江生医研发出能自生玻尿酸的TCI 633创新菌株。该菌株为嗜热链球菌,来源于人类母乳,可参与调节消化系统健康,增加皮肤含水量、减轻关节不适。实验显示TCI 633能分泌玻尿酸,提升血液和皮肤中的玻尿酸浓度,改善肌肤状况。研发团队攻克菌体收集难题,优化营养配方和培养条件,提高了菌粉中活菌的密度。

图源:赞倍司

超微粉碎、乳制品深加工、巧克力提纯技术取得进展

仲景食品是国内香菇酱调味品的创始者,他们去年开发的香菇超微粉碎同步酶工程技术以废弃物香菇柄为原料,采用超微粉碎与生物酶工程集成技术释放、降解香菇柄中的有效成分,其中游离氨基酸和呈味核苷酸释放效果明显,后期采用提取分离、烘干等技术制备香菇酶解粉;进一步结合客户需求,开发出粉状香菇营养增味剂。

这几年异军突起的乳品原料供应商塞尚乳业,致力于通过膜分离技术开发创新乳原料。去年,他们推出最早应用于航天领域的低温四相膜分离技术。该技术对生牛乳进行分级分离,将其中的乳脂肪、乳蛋白、乳糖、乳矿物盐等组分拆开,再进行在线灵活重组,并视风味需求加入其他乳基。该技术开创了分子定向重组乳的先河,成为以技术驱动乳制品品类创新的又一个典范。

图源:塞尚乳业

随着消费者健康意识的不断提高,巧克力也在打破传统的高热量印象,在减糖、提高天然可可含量的健康化改造及增强价值感等方面不断提升。去年,每日黑巧开发出第四代巧克力提纯技术SCe4,不额外添加物质,通过控温技术使巧克力中的水分真空升华,保留浓郁口感并可常温保存。它精选加纳可可豆,结合瑞士百年可可豆生产工艺,创造全新三段式口感:轻盈蓬松、清脆香气迸发和余韵丰富的味蕾想象。

图源:每日黑巧

聚焦产业端应用,协会大奖引领食品科技前沿

去年10月,中国食品工业协会公布2023年“科学技术奖”拟奖励项目及人员。Foodaily关注到,此次特等奖奖项中涵盖技术包括农产品蛋白资源深加工利用、贮藏加工与保鲜、高品质营养煎炸油关键技术创新、功能发酵乳制品加工质量安全、禽肉质量安全提升、航天调味品研发与应用、特需食品开发、复合凝胶关键技术研究等,侧重于产业端应用。

其中,“3D航天食品打印机研制及航天调味品研发与应用”由深圳市绿航星际太空科技研究院携手李锦记(新会)食品有限公司和中国航天员科研训练中心研发而成。该项目从原理上突破了国内外现有以后熟化为主的3D食品打印机,攻克了淀粉类生食品物料即打即熟的技术难题,填补了国内外空白;创新提出了“基于QCP质量管理模式”,研制了多种工艺装置及方法,填补了我国航天调味品生产技术领域的空白。

图源:绿航星际研究院

功能食品稳态增效关键技术与产业化应用”项目旨在满足国民健康需求,利用定向递送与生物效价设计理念,聚焦智能化设计、靶部位健康增效和生物效价提升技术。该技术由华南农业大学牵头,联合多家科研机构和企业共同完成,实现了功能组分定向吸收增强、稳态增效健康食品创制等多项技术突破。

在特等奖项目中,有四项聚焦于乳制品领域。“功能发酵乳制品加工与质量安全控制关键技术集成与应用”项目针对我国功能发酵乳制品加工与质量安全控制共性技术难题,建立优良发酵菌株定向选育技术,突破益生菌微胶囊包埋、靶向递送等技术瓶颈,创制了运动营养发酵乳等多种功能发酵乳系列产品。

2023中国食品工业协会科学技术奖特等奖

Foodaily制图,内容来源中国食品工业协会

此外,多项科技研究成果同样在向2023年度“国家科技奖”发起冲击,包括内蒙古农业大学张和平教授团队《优良乳酸菌种质资源挖掘与产业化关键技术创制及应用》项目、广东省科学院微生物研究所吴清平院士团队《中国食品微生物安全科学大数据库构建及其创新应用》项目、中国农业科学院农产品加工研究所张德权研究员团队《生鲜畜禽肉供应链保鲜减损关键技术与应用》项目。他们集体代表着国家食品科学技术的前沿探索,未来将成为行业发展的底层新动能。

总结

据market research engine数据显示,2022年,全球食品农业技术及其相关产品的市场规模约为6222亿美元,未来五年将保持8.42%的年均增长率,2027年有望达到8600亿美元。2023年我国食品制造行业市场规模也有望突破7850亿元,增长势头强劲。

2023年9月,全球知名的科技创新孵化与服务平台startus-insights照例发布了全球十大食品技术趋势。从连续数年的这份TOP10榜单中,我们看到:欧美食品科技的研究重点仍然集中在替代蛋白、功能型原料、食品安全与可追溯等领域上。

图片来源:startus-insights.com

除此之外,欧洲知名的食品行业洞察与策略咨询公司Digital Food Lab在2023年12月发布了最新的年度食品技术趋势报告。报告将值得关注的28项食品及相关领域技术所处的发展阶段、达到成熟期的时间预判汇集在一张曲线图上,跟前者一样,成为了解欧美食品科技未来走向的重要参考。

Foodaily发现,在这28项技术中,超过一半在中国已经落地开花。诸如3D打印、商品配送机器人、烹饪机器人、精密发酵、智能包装、室内农场、数字化供应链、数字化餐馆等领域,都涌现出大批科技公司与商业化运营案例,彰显出中国食品科技力量正在后来居上。其中,受益于5G通讯、人工智能的飞速成长,全程实现数字化管控的供应链、生产线等,已经成为中国食品由制造大国迈向强国的显著标签。

图片来源:greenqueen.com.hk

为了发现、传播国内食品技术创新的探路者、领跑者,鼓励全行业更加重视技术研究,由Foodaily创办的iSEE全球食品创新奖特别设置【技术类】,旨在挖掘食品原辅料、配方、加工工艺、OEM/ODM、设备、包材等领域的创新解决方案。

从最近几届入围的作品中,我们能明显感受到食品行业以技术驱动的创新脚步愈加坚实有力。Foodaily也希望能有更多企业投身于技术引领的产业升级浪潮中,用更具中国速度、中国温度与中国高度的食品新技术,奏响“产业链突围”的新篇章!


参考资料:

  1. Foodaily全球新技术信息库

  2. 冷冻工艺对中式预制菜肴品质的影响及提升策略研究。现代食品,2023(1):28-30

  3. “谈糖色变”的当下,谁在为减糖市场提供更优解?新营养

  4. 食品行业的可持续变革进程如何?全球减碳包装的创新回顾,Innova市场洞察

  5. HMO正式获批,奶粉行业新的内卷开始了,江苏经济报

  6. 2023“中国食品工业协会科学技术奖”拟奖励项目及人员公示,中国食品工业协会

  7. 科研创新成果显著 科技支撑力度强劲,农业日报

  8. SNFI2023 精彩演讲 | 赞倍司重磅推出适合运动和健身人群的优质缓释碳水SusCarb® !食品配方创新

  9. 安全食报:塞尚乳业 为消费者提供健康营养的乳制品 ,搜狐新闻

  10. 浓脆感——从今天起,巧克力有了新的形容词,Foodaily每日食品

  11. 喜讯!太空院荣获“中国食品工业协会科学技术奖”特等奖,绿航星际研究院

  12. 祝贺!沈阳农大食品学院武俊瑞教授获中国食品工业协会科学技术奖特等奖,科学私享

  13. 食品领域!24项成果!将冲击2023年度国家科技奖,科学私享

  14. “数智伊利”汇聚全球力量 加快形成“新质生产力”,新华网

  15. 蒙牛:全数智化重塑乳业“新”赛道,财联社

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