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专家解读 | 什么是未来食品?我们该如何看待未来食品发展趋势?

中食展

发表时间:2022-04-22



进入21世纪以来,人类遇到了包括气候变异、环境恶化、病毒肆虐等许多前所未有的挑战。有许多学者对于人类文明的未来和未来条件下的食品供应感到担忧,广大消费者对工业化食品的健康影响越来越关切。在这个背景下,未来食品作为一个笼统的概念被广泛提及,在诸多媒体、文献上众说纷纭。然而,到底什么是未来食品?我们该如何看待未来食品?

来食品”会是什么样?

      政协委员揭秘

料和食品风味化学专家,全国政协委员、中国工程院院士、北京工商大学校长孙宝国院士在今年两会上提交了食品领域的两份提案,分别与食品产业发展和食品金属包装原级回收利用有关。



*孙宝国院士


日前,孙宝国院士在第四期《科创中国院士开讲》就曾解读过对未来食品的的定义,孙院士将食品的时间段分为了传统、现代和未来三个部分,以此为刻度,会发现同一种食品往往会出现在不同的历史阶段。例如,人们经常吃的米饭、饺子既是传统食品,也是现代食品;而当下流行的辣条就属于现代食品,它甚至有两个学名叫做“调味面制品”和“指压面制品”;很多现代食品,未来还会吃,就会成为未来食品,例如最近比较热的人造肉也属于未来食品。


此次孙宝国院士在提案中提出,面向世界科技前沿,要以“未来食品”为契机抢占前沿食品科技制高点。“未来我们肯定还要吃饺子,还要吃包子,还要吃面条。”孙宝国院士表示,“未来食品”是在传统食品、现代食品基础上发展起来的,在形态上并不会有大的改变,而是在用料、加工技术等方面进步。


孙宝国还举例,北京冬奥会向全世界展示了中国食品产业现代化、未来化的发展方向:许多食品由机器加工而成,并且口感不逊于人工制作,很多国外参会人员纷纷拍照分享在社交媒体上。“未来食品”会在满足各类人群精确需求的同时做到环境友好。

食品”发展趋势解读


浙江工商大学食品口腔加工和感官科学研究所所长、国际食品科学院院士-陈建设与浙江工商大学食品营养研究所所长-韩剑众日前也联合发布了对未来食品的解读。两位学者表示虽然对于什么是未来食品,目前还没有任何共识,也很难预测未来食品需要解决哪些重大的科学或技术问题,但未来食品的发展至少具有以下两个显著特征:


(1)未来食品必须要满足消费者对更高生活品质的需求;


(2)未来食品必将有更高的科技含量,包括食品的原料来源、成分和结构设计、加工与生产、流通和销售、饮食与消费等各个方面,都需要食品科学理论与技术的支撑。因此,更大范围的基于多学科交叉的食品科学研究只会变得更加重要。


01

未来食品的核心关注


面对未来的不可测性,当代食品科学工作者需要认真思考三个基本问题:

  • 未来的食品资源供应如何满足持续增长的人口对食物的需求,这是一个食品保障与人类文明发展可持续性问题;

  • 随着生活水平的提高,人类对健康与美好生活的需求亦会持续提高。如何满足人类对高生活品质的要求,是未来食品的另一重大挑战,是食品与健康美好生活关系的问题;

  • 未来食品与中国传统饮食智慧的关系。工业化背景下的食品生产与消费已经极大的偏离了传统的东方饮食文化。未来食品是继续这个趋势还是重新思考?这是一个传统与未来的问题。


02

当代食品科学研究内涵的变化与机遇


纵观近年来国际国内食品科学的发展,可以发现食品科学研究的内涵已发生明显变化,而且越来越多的人意识到,食品科学不同于营养科学。近年来,国际国内食品科学工作者在如何正确认识食品与营养健康的关系,如何科学地阐释食品的营养健康效果等方面,进行了大量的研究工作,食品科学研究的内涵发生了三个根本性的改变,这些转变在未来的很长一段时间内仍将持续,并伴随未来食品的到来:


(1)从关注食品组成转变为聚焦食品载体;

(2)从技术关注到科学探索;

(3)从食品材料研究到“食品+人体”的研究。 


  1. 从关注食品组成转变为聚焦食品载体


案例1. 苹果与苹果汁


如果仅从能量和营养成分考虑,苹果和苹果汁没有什么根本的区别。但是,两者一为固体食品、一为液体食品(饮料),具有不同的载体结构与性质。研究表明,两者虽然拥有同样的营养成分(功能因子),但因其载体的不同,饮食与营养效果存在很大的差别,包括饮食方式、愉悦程度、能量释放的速率、胃肠滞留时间、营养成分的释放与吸收等都有很大的不同。因此,可以明确地说,两个同一来源的食品,因其形式和载体的不同,其营养健康效果有着很大的不同。


案例2. 鱼、鱼油与不饱和脂肪酸


鱼油长期以来被认为具有健康效果,而其中的不饱和脂肪酸被认为是目标功能成分。因而人们开始通过提取、纯化不饱和脂肪酸的方法,制成胶囊制剂,作为食品和营养的补充。不饱和脂肪酸与鱼的关系的本质是功能成分与载体的关系。把营养功能成分与载体剥离,形式上更像药物。食用含不饱和脂肪酸的鱼类是传统的饮食方式,其特点是以细水长流的方式,滋润机体。而食用鱼油胶囊制剂是以高浓度短时间刺激的方式影响机体,其效果如何,依然是一个有争议的问题。是否是最佳的选择,还有待更多的研究。但是可以肯定的是,胶囊制剂已经偏离了食品的本质特征,不能为消费者提供任何的饮食愉悦感。  


2.从技术关注到科学探索


案例3. 食物变色与美拉德反应


金黄色的形成是很多热加工食品中的一个奇妙现象,常作为食物是否成熟的判断标准,更是消费者喜爱的标志颜色。但是,如何解释食物的颜色变化一直是人们的好奇。如何通过颜色变化来量化评判食物的质量,却是一个难题。1912年法国化学家对甘氨酸和葡萄糖混合液共热时会形成褐色的类黑精,并可以闻到香气进行了首次报道。1953年,霍奇(J.E.Hodge)等人经总结归纳,把氨基化合物(如蛋白质、肽、胺、氨和氨基酸)和羰基化合物(如还原糖、脂质、醛、酮、多酚、抗坏血酸以及类固醇等)之间的一类复杂化学反应正式命名为Maillard反应(Maillard Reaction)或羰-氨反应(Amino-carbonyl Reaction)。因其最终产物主要是棕色的类黑素,且无需酶的参与所以亦被称为类黑素反应(Melanoidin Reaction)或非酶褐变反应(Non-enzymatic Browning Reaction)。之后,人们对美拉德反应的机理、控制条件、影响因素等进行了大量的深入的研究,建立了各种理论模型,成为现代食品化学最活跃的研究领域。美拉德反应的提出与机理确立为工业化食品加工提供了可靠的理论依据,使得食品加工从传统的经验观察跃升到系统化控制成为可能。


案例4. 牛奶研究与豆奶研究


豆制品在我国有很长的食用历史,农耕文明以大豆为原料制得豆浆,再以豆浆为基础制得各种豆制食品(包括豆腐、豆腐花、豆腐脑、豆腐皮、豆腐干、豆腐乳等)或饮品(如豆奶、咸豆浆、甜豆浆、豆汁等)。与此相对应的是欧洲的牛奶与牛奶制品。豆奶与牛奶虽然来源不同,其营养价值都非常好,受到消费者的喜爱。然而在我国一直专注于豆类产品开发与关键技术研究的时候,20世纪80年代,以荷兰瓦赫宁根大学Pieter Walstra教授和英国利兹大学Eric Dickinson教授为代表的欧美食品科学家从牛奶体系研究中提出了食品乳状液的概念,并形成了系统的食品胶体理论。食品胶体理论的提出虽然只有三十多年的时间,但是其应用已经远远超出乳制品领域,而食品胶体与软物质研究也成为食品学科中最活跃的领域方向之一。欧美等国在食品胶体这一领域一直处于引领地位,拥有很大的话语权。我国食品科学工作者虽然做了大量的实验研究,但无论在新理论的建立,还是新前沿的开创等方面尚缺乏标志性的成果和建树。技术与科学是人类文明发展中两个不同层面的问题,各有侧重,都对社会和经济发展起到重要的推动作用。技术具备明确的使用范围和被其他人认知的形式和载体,如原材料(输入)产成品(输出)工艺、工具、设备、设施、标准、规范、指标、计量方法等。而科学具有原理性、普适性和可应用性的特征,更重要的是科学对技术具有基础性和指导性的作用。没有科学探索,技术进步就成为无本之源,无法持续。我国食品工业过去很长一段时间关注技术(或关键技术)的研究,这有两个明显的背景,一是食品科学本身是个应用性很强的学科,重工艺和技术;二是在长期食品短缺的年代,扩大食品产能,加快食品原材料的转化,延长食品产品的货架稳定期一直是食品工业的首要关注,但是随着经济社会的发展和生活水平的提高,对食品的科学问题的探索成为必然,也是引领学科发展的必然之路。科学探索的重要性也可以从案例3与4得以说明。


3.从食品材料研究到“食品+人体”研究


自从食品科学成为一门独立学科后,研究的重心一直以食品材料为关注,运用材料科学的理论、方法和技术开展食品材料研究。从这一意义上讲,食品科学长期以来实际上是材料科学的一个分支。而在20世纪初,随着营养成为消费者的关注,食品在人体环境中的性质和结构变化逐渐成为研究热点,包括相继出现的食品胃肠消化、食品口腔加工等新前沿领域。这一转变伴随着人们对食品基本功能的重新认识。在新时代背景下,食品已不再只有填饱肚子的功能,食品作为一种可食用的物质,必须具备为机体提供能量、营养、愉悦的三大基本功能。而且随着人们对营养素、食物、疾病三者因果关系证据的不断积累以及认识的不断深入,发现食品对于人体的影响,远远超过任何一个环境因素。食品的三个基本功能均需在人体的生理环境中实现,如何通过改善食品的成分和结构设计,使食品达到最合理的能量释放,最有效的营养效果,和最佳化的愉悦是当代食品工业的一大挑战,要解决这一挑战,食品科学工作者必须将食品材料与人体生理相结合,观察食物的结构和成分在口腔、胃肠等各阶段消化过程中的结构破坏与降解,并阐释其物理的、化学的、生理的、胶体的、心理的原理。传统的食品科学与工程不断研制各种新的加工方式,却没有进一步阐明新的加工方式如何影响食品产品对人体的影响,“食品没有科学”的观念伴随人们好多年。事实上,同一片绿叶,根据加工方法不同,可以成为绿茶、乌龙茶或红茶,一块肉可以生着吃,也可以烤熟了吃,经过这些加工过程的食品对人体的作用大为不同。


从食品材料研究到“食品+人体”研究的转变是消费者对食品基本功能的重新认识的结果,可以很有信心的预测,将来的食品科学研究有很大趋势成为“食品材料科学+生命科学”的研究。这一转变必将带来研究方法、研究技术、研究手段、合作方式等的改变。


03

未来食品科学发展的对策


未来食品的挑战不仅是中国的问题,更是全球性的问题。未来食物资源的可持续性、持续提升健康美好的生活品质,是全人类的共同关注。因此,需要全球科学家和各个行业(如政府、工业、商业等)一起面对。这就意味着全球性、多行业的合作与竞争。如何在这个全球性的人类生存问题上取得领先权和话语权,将影响一个国家、一个民族的未来和在国际上的地位。在现代食品科学快速发展的年代,在百年未遇的世界变局之际,让我国的食品工业和食品科学研究走在国际前沿,是我们当代食品科学工作者的共同责任。


对此,二位学者在食品科学未来的发展,提出了应该重视以下两点:


1.前瞻思考,科学布局,优化科研资源分配


  对于食品和食品科学,未来的挑战无疑是多方面的、多层次的。这就要求我们做好合理布局,尤其是食品科学研究的学科布局,优化并适当倾斜资源分配,在诸如食品新资源开发与保障、食品与人体相互作用、胃肠界面行为、消化与感官生理等新前沿领域开展探索研究,以确立我国在食品科学新前沿领域的引领地位。


2.弱化学科界限,强化学科交叉


  目前我国食品学科的架构设置带有过多的产业与商品特点,这体现在大学专业设置和自然基金的学科分类设置中。以某一种商品产品或行业类型确立一个学科,虽然有其历史原因,但难免牵强,不能适应现代科学的发展需要。近年来,自然科学基金在学科分类方面做了很多有意义的探索,在食品学科新设置了若干以科学领域为依据的基金门类。作为我国自然科学研究最重要的资助与引导机构,自然基金应该继续朝着这个方向努力,弱化以行业与商品为指标特征的基金分类,代之以科学领域为基础的学科分类,使得我国食品科学研究能更好实现学科交叉融合,真正探索食品的科学问题,为不同食品行业、不同食品商品,提供共性的科学理论,亦为我国未来食品科学的研究,奠定坚实的学科基础。


未来食品和未来的食品科学,正伴随着健康中国的大战略向我们走来,也给我们带来很多的遐想和机遇。虽然谁也无法准确预测未来食品会是什么样子,也无法准确预测未来食品科学研究该如何进行,但是可以确定的是,未来食品科学研究的必须遵循满足人类健康和美好生活的需要的原则,未来食品工业的发展必须沿着可持续的道路,材料科学、生命科学将会是未来食品科学的学科基础,多学科交叉将会是未来食品科学研究的必然手段。


综合以上几位专家学者的解读思考,相信大家对未来食品都有了初步的理解,对未来食品的发展趋势有了大致方向的把握。



8月15-17日,在2022上海中食展上,主办方商业发展中心将联合了江苏未来食品产业发展有限公司联合打造“未来食品产业创新峰会”和“2022中食展未来食品展区”届时,我们将进一步探讨未来食品的发展方向。


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