從農田到餐桌，技術如何重塑食品未來新版圖？

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//來源：FDL數食主張 （ID：foodatalink）

//作者：Little Zhong

從農田到餐桌，技術如何重塑食品未來新版圖？

消費升級下，消費者對食品飲料的選擇不再局限于滿足單純的基本需求，隨之而來的是對于營養健康、方便快捷、綠色環保、社交價值等需求的不斷增長。

科學技術是第一生產力，從農田到餐桌，技術創新為食品飲料行業發展提供了更高效、高質、可持續的生產工具，也提升了食品的品質與安全保障。

尤其近些年，食品與生物科技、互聯網、AI人工智能等前沿行業的跨界交叉互融讓我們看到更多的可能性，重塑了產品從構思到消費整個生命周期的核心競爭力，使得其更好地滿足消費者不斷迭代的需求。

在快速變化的時代，越來越多的食品企業和品牌意識到技術創新的重要性，紛至踏入科技革新的洪流。根據貝哲斯咨詢數據顯示，2021年全球食品科技市場規模達到16055.0億元（人民幣），預計到2027年全球食品科技市場規模將達到22230.0億元，年復合增長率預估為5.57%。

將食品產業鏈縱向整合，不難發現，從農業耕種的上游，到加工研發的中游，再到消費落地的下游，技術滲透當中的應用場景不僅多樣多變且可塑性極高。基于此，FDL數食主張梳理了國內外食品飲料行業突破性創新技術應用及商業化落地，探索新的產品創新之道。

上游：技術重塑未來農業

在人類社會漫長的歷程中，位于供應鏈前端的農業始終發揮著至關重要的作用。其不僅是食物的主要來源，還決定了我們的生活方式、社會結構，甚至對于生態平衡和環境保護起著關鍵作用。

但一直以來，延續8000年的傳統農業存在很多不足，面臨著土地資源有限、氣候變化、生產率低下、生態污染現象嚴重等多重壓力。這也意味著，隨著人口迅速增長和資源不斷消耗，未來食物需求和生產將有下行的風險。

為最大限度地減少包括水土、人力、成本等資源的使用，實現整體消費環境下更健康、更安全的長久發展，食品企業通過結合如精準農業、垂直農業、再生農業、基因編輯技術、AI人工智能等先進技術，積極地推動傳統農業轉向智慧型的現代化建設，滿足消費者更新鮮、更美味、更營養、更健康、更環保的多元化需求。

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在消費端，根據Innova市場洞察調研顯示，消費者購買新農業技術產品的前三原因分別為：更自然/有機、對地球更好、降低健康風險。同時，有69%的全球消費者表示，他們更喜歡產品包裝上提及耕作方法或是食物產地的優勢。

隨著公眾對改善食物生產質量和可持續性的創新農業技術的興趣日益濃厚，根據Market Research Engine數據顯示，2022年全球食品與農業技術及其相關產品的市場規模約為6222億美元，未來5年將保持8.42%的年均增速，至2027年將達8600億美元。

• 精準農業提升生產效率

精準農業是源自美國的一種新型農業，又叫做精確農業、精細農作，是以信息技術為支撐，根據空間變異，定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作與管理的系統。

實施精準農業不但能幫助平衡地力、提升產量和生產力，還能實現高效利用各類農業資源和改善環境等目標，進而實現可持續發展。

全球生態系統技術服務公司Esri開發了精準農業參與系統，通過使用ArcGIS收集、維護、分析和共享農業數據，制定出更好的季節性決策。通過創建集成重要變量的地圖和儀表盤，例如土壤、灌溉、產量、生產成本、利潤和合規性數據，并將地圖、影像、外業數據收集和實時傳感器源添加到交互式應用程序中，通過使用現代架構和SaaS/DaaS/IaaS 基礎架構在本地和/或云中進行部署，進一步提高效率、盈利能力和可持續性。

在協調詳細和復雜的農場管理計劃時，使用該系統的地圖和空間數據分析來可視化、理解、計劃和采取行動，可以有效優化工作流并降低風險，同時改進再生實踐并確保社會公平。

圖源：Esri

• 垂直農業減少資源浪費

垂直農業是一種在垂直空間內種植作物的生產方式。它通常采用多層垂直的種植系統，包括LED燈光、自動化控制系統、氣候控制和水循環系統等先進技術，以提供優質的生長環境，促進植物的生長和發育。其還與城市里的日常生活息息相關，可為未來都市食物供應和耕地資源拓展提供新的解決方案。

由中國農業科學院都市農業研究所自主研發的國內首座自主研發的無人化垂直植物工廠，這是一座建在城市里的20層高的菜地，其中的作物生長發育不受氣候和地域影響，在環境可控條件下能夠快速實現35天就收獲一茬生菜。除了生菜以外，其他的葉類菜、果菜、食用菌都可以在垂直植物工廠里規模化生產。

圖源：川觀視頻

該模式順利解決了世界性的植物工廠光效低、能耗高的難題，年產量可穩定地達到50噸以上，相當于60畝大田的產量，這種模式的生產采用垂直種植，可以充分立體地利用光能，有效地利用空間，減少土地占用，極大提升了土地利用效率。

圖源：川觀視頻

中游：技術賦能產品研發

食品中游端主要涉及產品的生產，主要是指以農、林、牧、漁業產品為原料進行的加工活動，涉及糧食、蔬菜、肉制品、乳制品、調味品、酒精飲料、休閑零食等品類的初加工和深加工。

近幾年，隨著消費需求不斷迭代升級，新消費群體不斷壯大，健康化、多元化、個性化體驗的消費需求正在不斷涌現。也因此，過去產品加工只靠用某一個標配的原料或高油高鹽高熱量的產品已不能滿足當下消費者的需求，越來越多同質化的產品讓消費者變得麻木。

在競爭激烈的市場中，如何滿足消費者對新鮮事物的追求，平衡健康和縱享體驗的消費需求呢？為破解困局，以科技為核心的生產工具開始在食品行業嶄露頭角，真正實現產品研發和優化升級創新。

• 食品原料優化升級

KeHe2023年趨勢顯示，受健康和環保意識的推動，越來越多的消費者傾向于靈活的飲食，有意識地增加食物的種類、減少糖分的攝入、增加植物基成分、低度或無酒精的食品飲料，并考慮低碳水化合物的新選擇。

為滿足消費者上述需求，全球針對食品的研發也邁向更深層次，尤其是研發端涉及的成分升級。

替代蛋白：

作為解決環境資源問題，維持人類與自然平衡的最優解，替代蛋白成為當前一種全新的蛋白質供給方式，重塑著全球現有的蛋白質供給系統，也是近年來食品研發的垂直領域尤為火熱的賽道之一。

動物產品中的許多功能特性來自蛋白質的結構，因此，要想提出具有相同行為的植物產品，目前唯一的辦法是借助人工智能加深了解蛋白質的三維結構，了解在蛋白質隨著不同過程變性的過程中，結構如何隨時間而變化，從而更好地構想植物基食品開發配方。

致力于尋找動物蛋白的最佳植物性替代品的智利食品科技公司NotCo，通過其已獲專利的人工智能平臺Giuseppe，為肉類和乳制品替代品的配方帶來了新的高度。其原理是通過爬取大量植物原料數據，從分子水平上分析各種蛋白質結構，為每一種匹配出來的植物基配方打分并進一步提出優化建議。

圖源：NotCo

致力于牛肉細胞肉食品研發的細胞培養肉公司極麋生物，今年8月份，其通過自研AI系統JEVOS體系研發出了鹿茸干細胞的細胞系，其傳代次數已經超過50代，并在24小時內即可倍增，成分主要取用的鹿茸干細胞正是來自3歲壯年純正梅花鹿的首次二杠茸尖角。這是目前公開的全球首個鹿茸干細胞系，極麋生物將成為全球首家能實現量產鹿茸干細胞的細胞培養肉公司。

據悉，極麋在2023年1月完成了JEVOS的搭建，它是由AI驅動、可以實現高通量、自動化的細胞培養體系進化平臺。實驗的迭代與設計由人工經驗變為數據AI驅動，將實驗通量從幾十次/天提升至百萬次/天，從而將細胞和培養基的優化速度提升百倍以上。

圖源：極麋生物，研究人員正使用JEVOS系統進行實驗設計

天然食品添加劑：

社交媒體時代下，越來越多的人加入“成分黨”的陣營。特別是消費者對人工添加劑“不夠健康”的認知愈發深刻，從而陸續新生的需求凝聚成的強大驅動力以及科技的力量。主打天然、清潔、健康屬性的產品正不斷滲透到食品飲料中，多維度地滿足消費者的健康需求，并在味覺、視覺等感官上改善消費者情緒、增加消費者體驗。

專注于利用基因技術推動食品和農業領域發展的科技公司Elo Life Systems，通過數據分析、生物分子農業和植物遺傳學，推出一種能夠大規模生產的天然存在于植物中但難以提取或生產足夠數量的天然甜味劑，該甜味劑主要利用羅漢果遺傳信息進行生物工程改造的植物中開發而成。據稱，與市場上的其他甜味劑相比，該產品更實惠和環保，并且能夠以更高的數量穩定供應，計劃于 2025 年進入市場。

圖源：Elo Life Systems

• 味覺、嗅覺數字化

伴隨現代科學技術的日益精進以及大眾對自身營養和健康需求的重視程度逐漸加深，沒有人會比自己更了解想要什么，需要什么。甚至于，一個人在不同年齡段所需要的營養或者喜好的口味也會有千變萬化。

定制化產品除了能更好地考慮個人的健康需求外，還可以顧及個人傾向的口味、文化偏好或者作息及飲食習慣，能夠更理想地融入一個人的生活方式中。

一家專注于“將香氣和味覺數字化”研發的創業公司Aromyx ，該公司的主要產品是名為 EssenceChip 的傳感器，這是一種能夠將人類嗅覺和味覺感官以數字讀數輸出的生物芯片。

區別于傳統的化學傳感器，EssenceChip 最大的特點是可以捕捉所謂的生化信號，比如一杯咖啡、一種香水或一瓶紅酒經由人類感官在人腦中的生化信號。除此之外，Aromyx 還開發了一套軟件產品，主要用于嗅覺和味覺感官數據的搜集、分析和在線存儲、調用。

可以使用 EssenceChip 傳感器“錄制”數字化的香氣和味覺信息，并且自己進行編輯、處理和存檔，之后可以上傳到 Aromyx 的云平臺，使用軟件套裝做進一步的分析處理，并對自己的產品做氣味的定制化處理。

圖源：Aromyx

• 新型制造技術

隨著社會的不斷發展，傳統的食品加工技術已逐漸不能滿足消費者的需求，尤其在食品行業對于平衡成本、加工和口味的要求愈發復雜的環境下，人們開始期待創新的加工技術為食品行業帶來更多的驚喜和可能。

技術的創新發展為食品生產帶來了新的機會，有助于提升產品結構特性，創造出更優質、營養、健康、環保的產品。

MOODLES魔斗仕是一家食品科技公司，公司融合了3D打印、現代營養學和分子料理等多個學科的創新，為消費者提供精準營養的食物，圍繞低碳飲食方向開發了面條、意面、飯團、包子、米線等一系列創新產品，主要以高蛋白、富營養為特色，其中裸面系列的產品以蝦肉和雞肉為主要成分，碳水降低了傳統面食的70%以上，在還原傳統主食產品外形、口感同時大幅升級產品食材體系。

圖源：MOODLES魔斗仕

另外一家科技創新公司Smart Cups則結合了3D打印技術+聚合微膠囊技術，推出了世界上首款“印刷飲料”，該產品包含飲料膠囊成分和智能杯。其中，Smart Cups智能杯由100%可生物降解材料PLA制成，其原理是專利的微膠囊技術將多種成分，如維生素、咖啡因、甜味劑等成分或風味相結合成膠囊，再通過3D打印技術將微膠囊放置于杯子底部，消費者只需加水就能將杯子底部的粉末溶解，成一款零糖零卡且風味十足的飲料，滿足對便利性和便攜性的需求。

圖源：Smart Cups

下游：技術提升消費體驗

新冠疫情對于人們日常生活的影響是相對短暫的，但一些消費行為與消費習慣的轉變仍在延續。在消費端，傳統以產品售賣為主和偏線下的模式無法滿足消費者日益增長的個性化購物體驗，邊吃邊享受的愉悅體驗感變得比以往更加重要。

與此同時，隨著氣候問題及食品危機日益嚴峻，人們開始將對自身健康的關注拓展到全生態，探尋如何構筑人與地球之間的動態平衡，越來越多人希望能將可持續更多地應用到日常生活的點滴中。

在市場端，美國餐飲業協會調研報告數據顯示，由于勞動?、?品和能源等成本不斷上漲，50%的餐廳預計2023年的收?將落后于2022年。不僅如此，此次調研數據也表明，由于上述因素，83%的餐飲品牌可能在未來?年提?菜單價格。

?利好的??是，技術為這些挑戰提供了多種解決?案，比如應用于食品質量和安全控制、供應商和零售商之間的數據共享（尋找消費痛點）、供應鏈和配送系統優化、解決食物浪費等。

• 餐飲業質量控制和標準化生產

對于食品來說，質量安全永遠是第一位的，雖然現在的消費者都開始追求極致性價比和新鮮好玩的產品，但并不意味著大家降低了對消費品質的要求。尤其對快餐行業而言，最為重要的是在作業過程中盡可能降低污染風險，食品安全保障成為一家快餐廳的競爭力關鍵。

為了實現食品質量控制和標準化生產，越來越多的快餐連鎖店正在通過先進的人工智能技術減少食品準備和服務所需的工人數量，同時實現自動化烹飪、從制定外賣策略到菜肴分析、監督供應鏈等等，保證送到消費者餐桌上的產品更快、更衛生，也更好吃。

Miso Robotics是一家定位為以智能化手段改造餐飲業的美國科技初創公司，其研發了一系列人工智能驅動的機器人廚房助手，該系統除了硬件機器人，還包括SaaS軟件、AI算法，以及云計算平臺（與AWS有合作）。

其中，一款SaaS型軟件CookRight可以提高廚房操作的精確性、精細化，這是世界上第一個由AI驅動的烹飪系統，能夠自動識別、跟蹤食材，具有可擴展的烹飪功能，客戶可通過訂閱模式獲得。

CookRight除了作為Flippy機器人的控制系統，還可以作為一套“監視系統”，收集機器人在操作中的各種數據，為餐廳提供全作業流程中最新的、更精確的數據，數據流被傳輸到AWS的云端上進行分析后生成看板，幫助餐廳把精細化管理應用到每個環節。

圖源：Miso Robotics

• 解決食物浪費的數字化管理

根據聯合國糧食及農業組織 (FAO) 估計，全球每年生產出來的糧食大約有1/3在運輸或儲存過程中被損毀或浪費掉，造成約1.66萬億美元的經濟損失。

在零售業，在零售業，果蔬、乳制品、肉類因為保質期較短，在儲存和運輸過程中就極易出現浪費，目前已成為食品行業面臨的一個主要挑戰。而其產品包裝塑料制品也為環境帶來嚴重危害。

為解決這一問題，以色列科技公司Wasteless發明了一種AI動態定價技術，這一技術主要根據食品的貨架期、庫存和消費者購買頻次等維度，對商品進行靈活的定價。商品越臨近保質期，降價幅度就越大，以鼓勵消費者購買。

對于消費者而言，該技術能幫助其以更合理的價格購買商品，節省開支。而對于零售商而言，Wasteless的動態定價技術有助于優化折扣策略，幫助減少庫存壓力和食品浪費，據稱，使用其技術的超市已減少了30%的食物浪費，以及50%的折扣成本。

圖源：Wasteless

在食品產業的創新浪潮中，不斷涌現的新技術如同波瀾壯闊的浪花，引人矚目。其中，不乏一些技術創新型企業已長成了龐然大物，成為推動食品產業創新極為重要的一股力量。同時，有越來越多的“新勢力”正在以百米沖刺的速度向前飛奔，為食品飲料行業注入更多新活力，并拉開新一輪產品創新周期。

無論是數字化農業種養、升級再造食品，或是基于智能化的生產、管理、輸送系統……“硬科技”在食品飲料上的應用已是大勢所趨。

但技術創新并不止步于研發，更要貼近日常生活習慣，才能進一步走向商業化。如何回歸本質、創造價值、踐行可持續的商業化？

一方面，企業需要深入了解技術創新能力和發展趨勢，根據企業自身的業務特點，具體落地一些企業內的大模型應用，并不斷深化；另一方面，提升企業組織和員工的技術應用能力也是企業轉型要關注的重點。

資料來源：

1、2024 年值得關注的 41 個食品和飲料創新案例 - gourmetpro.co)

2、2023年食品技術趨勢：科技是“狠活”，AI分析、個性化營養、超級作物…-FBIF食品飲料創新

3、食品AI大時代，是否近在眼前？-FDL數食主張

4、新的天然甜味劑：利用羅漢果遺傳信息改造的植物中來，或于2025 年面市-酷食社

5、Miso Robotics: “黑暗料理”機器人打造無人廚房-科技前哨

6、將味覺和嗅覺“數字化”，聽起來簡單，應用場景復雜的很-虎嗅

7、極麋生物成功研發全球首個鹿茸干細胞系，開創年輕養生新品類-極麋生物

8、把飲料直接打印在杯子里，這家公司的杯子有多“聰明”？-FoodTalks

9、「MOODLES魔斗仕」完成Pre A+輪融資，主打高蛋白3D打印面條-MOODLES魔斗仕

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12、7大消費趨勢、20個關鍵詞展望2023食品飲料行業新機遇-FDL數食主張

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