本期“奋进新征程·建功新时代”栏目特邀中国食品报社中食智库专家、江南大学食品学院院长刘元法，围绕“未来食品新业态”分享独到观点。刘元法指出，未来食品行业发展将催生出“安全、营养、方便、个性化”的产品新需求和“智能、节能、环保、可持续”的产业新追求。其中，基于多学科交叉的食品科技创新、数字化食品是未来食品产业满足消费需求与实现产业追求的必然路径。

江南大学食品学院院长刘元法教授（右一）

数字化食品是未来食业发展的新业态

进入21世纪后，我国的发展环境和居民生活环境、生活状态、物质需求正在发生深刻改变，未来也同样面临人口增长、气候变化、公共健康等前所未有的挑战，特别是目前全世界正在遭遇新冠肺炎疫情等重大影响。在这个发展与挑战并存的背景下，有必要对重要的民生产业——食品产业的未来发展方向进行梳理和研究。《未来食品科学与技术》一书中指出，未来食品行业发展将催生出“安全、营养、方便、个性化”的产品新需求和“智能、节能、环保、可持续”的产业新追求。其中，基于多学科交叉的食品科技创新、数字化食品是未来食品产业满足消费需求与实现产业追求的必然路径。

人类社会正在进入以数字化为主要标志的新阶段。过去10年风行“由外而内”的数字化转型，而今则趋向于利用呈指数级发展的技术“由内而外”地发挥数据的潜力。食品行业作为国民经济重要支柱产业和民生保障的基础产业，正步入以营养健康为标签的高质量发展阶段，食品消费正由生存型消费向健康型、享受型消费转变，由吃饱、吃好向保障食品安全、健康、满足食品消费多样化转变。而在数字化社会的大背景下，食品行业正在发生巨大变革，基于此，提出了数字化食品的新业态概念。基于食品营养数字化、人体健康数字化、加工制造数字化前提下的全数字化链条制造出的食品，就是数字化食品，在未来将为食品产业的转移、革新带来新机遇。这既是食品行业健康发展的必要需求，也是顺应国家时代发展的必然选择。

通过利用物联网、云计算、人工智能、区块链技术等数字化技术，对食品原料物性、营养特性、人群营养特征等信息数据化和整合分析，继而与食品生物合成、食品重组、增材制造、智能化加工、智慧化物流、智慧化包装等高新技术深度融合后，可以得到具有精准化创制典型特征的数字化食品。食品行业已经开始逐步通过数字技术与实体食品企业的深度融合来形成数字化食品的产业模式，以满足和促进食品行业和企业本身的可持续发展。

数字化食品产业模式呈现精准化创制特征

在国家政策支持的大背景下，食品行业发展可期。国家针对食品发展问题制定了多项行业政策，通过改善食品供给、健全食品标准体系、提升产品质量等措施促进食品产业发展并推进健康中国建设。但食品工业的发展目前仍存在很多不足，特别是企业所提供的产品和服务不能有效满足消费者需求、产品形式单一、产能与有效供给不对称、食品安全问题频发等。食品制造产业长期以来以数量扩张为主的粗放型发展方式仍然未得到全面改变，随着市场需求的转变和国际竞争日趋激烈，产业结构亟待优化调整。推动产业升级和结构优化调整，促进食品制造业发展方式改变的任务依然不可懈怠。而数字化食品的产业模式被认为是解决食品行业痛点和未来食品发展的新业态，即伴随着物联网、云计算、大数据等技术的发展，食品加工行业以人体营养健康需求、食品原料物性等数据流驱动产业链条来实现食用资源与产品的最优配置，这类食品新业态具有精准或定制化制造和供给的典型特征。

随着时代的发展，人们对食品特征开始有额外的滋味、口感、营养及安全特性的需求，甚至对原料产地也开始有需求限定。正因为如此，在加工、生产、运输的过程中，都需要考虑食品的化学、物理或生物特性；食品创制过程中也需要考虑到消费者营养状况背后的健康需求，这些足以使食品行业在产品决策方式上发生根本性改变。这些决策方式包括对大数据的集成数据分析和管理系统，在此基础上进行系统优化和决策管理，从而产生特定需求的数字化食品。

数字化食品的核心在于大数据的收集与处理

数字化食品的核心在于食品原材料、加工生产、物流、销售原料、终端消费（特征与需求）等海量大数据的全方位收集与处理，分别在食品营养数字化、人体健康数字化、加工制造数字化链条中产生。在数字化食品产业模式中，可以通过建立人体营养需求与复杂食品体系中原料组分、结构、品质与加工工艺参量之间相互关联的数据分析体系，以个性化需求、符合健康和安全需求为主要目标，基于食品营养数字化、人体健康数字化、加工制造数字化前提下的全数字化链条的数据处理、分析、决策，将加工过程的热量、动量等参数与食品感官、质构和理化特性相互连通，实现食品产业链全元素的连接与整合，以实现数字化食品的设计与制造。

举例来说，植物基产品是当前符合新一代消费者对健康饮食追求的产品形式，包括植物基肉制品和乳制品正在快速发展。植物基肉制品正是通过利用生物质构重组技术，针对产品形式、色香味形、营养功能做大数据分析与整合，拟合仿真并进行多组分重组形成的产品。比如利用人工智能、机器学习技术对植物蛋白原料特性，谷氨酰胺转氨酶的使用参数，产品的热稳定性等数据进行拟合分析，系统性地筛选不同的成分或配方，针对不同的个人需求，快速进行产品设计。这种新型植物肉的生产模式将改变食品的传统农业生产方式，也将重塑未来食品供给和加工制造模式。从另一个角度来看，数字化食品的精准化特征也可以有效推进食品的健康化进程，实现更安全、更营养、更健康和可持续的农业生产和食品获取方式，也便于对食品安全的监管。因此，数字化食品将成为转变我国食品行业发展方式、推动食品行业高质量发展和保障人民健康的发展新业态。其中，食品组学与新一代信息技术的集成通过研究和分析食品制造全过程的质量、安全、营养数据，如食品物性数据、人体营养体征数据等，可为数字化食品的创制奠定技术基础。

在数字化食品的加工制造过程中，人工智能等信息化技术的应用使得数字化食品的工业生产中例行或管理任务实现自动化，通过实时对生产线各个环节、设备运行中的设备参数、工艺、中间产品特征数据进行采集，实现多维度的动态数据分析，实现对生产过程工艺优化、质量管控、设备管理与维护等功能。例如，一家饮料生产企业已经通过物联网技术在生产线上安装不同的传感器，实现了从产品调配、吹瓶、灌装到包装、码垛等环节以及产品生产过程中产品参数的在线实时监测。此外，也可以根据产品的定制化需求，基于上述对生产过程、供应链和产品运行、用户使用过程中的海量数据分析，通过虚拟产线模型分析，根据订单情况快速进行产品设计、调动物料供应、安排产线生产，实现食品的定制化制造。3D、4D打印技术就是数字化食品的加工制造技术中典型的技术案例，根据产品配方和营养成分的不同，能够生产更为精准定制化的食品，具有节约原料成本、产品造型丰富和个性化营养定制等优点。这种技术在未来数字化食品的产业发展中可以发挥更大的作用。

食品行业核心竞争力将被重塑

数字化食品是以来源于食物本身的营养特性、人体健康特征、食品加工制造中的特征变化等全方位收集与整合的大数据为核心的，所以其产品设计依赖于大数据和人工智能的数据驱动。这些数据也是数字化时代的新型战略资源。利用这些资源，可以从根本上改变食品系统的资源利用模式。随着未来技术的发展，可以预见，基于数字化系统与智能化制造线的实现，不久的将来仅仅需要消费者通过指尖和屏幕的交互即可达到产品个性化需求的完美满足。

因此，数字化食品的发展模式有利于打造企业竞争力，也可以解决传统工业的发展转型升级，从而降本增效。数字化食品能够带来食品行业的高质量可持续发展和国民膳食营养与安全领域的正向发展，真正实现“健康中国”。作为食品产业主体、消费、产业监管通过数字化转型来相互融合的新产业、新模式、新业态，数字化食品的发展将对食品行业的升级产生越来越大的影响，也将重新塑造食品行业的核心竞争力。（编辑 李闯）

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