日前，江門投創、沃爾瑪食品安全協作中心聯合發布《食品行業科技創新白皮書》，梳理了智能機器人、人工智能物聯網、綠色包裝、區塊鏈、合成生物學等13項推動食品行業健康發展的創新技術。中國工程院院士、國家食品安全風險評估中心總顧問陳君石在白皮書前言中提到，大眾對食品的營養健康提出了越來越高的要求。食品企業作為食品安全的第一責任人，對供應營養、健康的食品和可持續發展負有重要責任。無論是保障整個食品產業鏈的安全，還是研究開發營養健康的食品，都需要依靠科學和創新。
智能機器人
食品工業是勞動密集型產業之一，近些年隨著包裝食品的大規模生產與推廣，工業機器人代替人工的機會也在逐步增加。機器人在食品領域中的使用方式并不是完全地替代人工，而是以“協作”的方式輔助于食品行業的生產線，完成一些機械性強、重復性高的工作，以提升整條生產線的效能，未來“人機協作”將成為食品工業的基本場景和泛在現象，廣泛應用于食品工廠、倉儲物流、商超門店等場景。
智能機器人已經成為食品行業從智能生產線到智慧工廠解決方案中不可或缺的組成部分，可以解決多品種、小批量、變化快、人工成本高、效率低等食品生產問題。
人工智能物聯網
AIoT(人工智能物聯網)是AI(人工智能)和IoT(物聯網)兩種技術相互融合的產物，是指系統通過各種信息
傳感器實時采集各類信息，在終端設備、邊緣域或云中心對數據進行智能化分析。隨著AIoT技術的推廣與普及，食品行業各個加工、流轉、銷售環節逐漸透明化、協同化，最大程度上保障了食品安全與質量控制。
食品防偽即識別食品真偽，并防止偽造、變造、克隆等行為，在食品領域多應用于假酒識別等場景。追溯可分為追蹤和溯源兩個過程。條形碼、二維碼、RFID(射頻識別)、NFC(近場通信)等電子標識和IoT技術憑借可靠性高、靈活實用、成本低、采集速度快的明顯優勢，被廣泛應用于防偽溯源領域，實現食品來源可查、去向可追、責任可究。
電子感官與科學檢測儀器
人們基于對人體感覺器官的模擬并加入現代科學技術，逐漸發展起來電子感官：電子眼、電子舌、電子鼻、電子耳和電子皮膚。
電子感官的主要應用場景一是異物智能管控。在食品生產與加工過程中，通過物理性危害與風險識別技術，識別食品或食品包裝中可能存在的雜物、異物，如石子、發絲等。其中，可見光檢測技術、近紅外檢測技術作為“電子眼”型的技術，在食品異物檢測中發揮著重要作用。二是食品新鮮度檢測。在食品加工、倉儲、運輸或零售環節，通過低成本、便攜式的電子感官技術，對食品的新鮮程度、腐爛程度等進行識別，特別是水果、蔬菜、水產、肉食等生鮮、冷鮮領域。
擴展現實
XR(擴展現實)技術是AR(增強現實)、VR(虛擬現實)、MR(混合現實)等多種技術的統稱，經過幾年的醞釀，正在從探索、嘗試逐步走向爆發前夜，全球性行業分析公司Counterpoint最新數據顯示，2021年XR頭戴式顯示設備的出貨量已經高達1100萬臺。
XR技術與數字孿生、物聯網等新一代IT技術融合，在食品制造環節有著廣泛、深入的應用。企業可通過XR技術，構建成一個“人”最容易認知的、與工廠及產線物理形態一致的、虛擬的三維食品工廠，實現更智能、更直觀、更高效的生產設備故障診斷、工業預測性維護、質量在線精密檢測、生產過程精益管控。越來越多的企業開始使用XR來培訓員工，相比直接使用真實的作業設備來培訓員工，XR培訓解決方案更具性價比優勢。商超可應用AR技術，實現商超內定位導航。
數據平臺與數字化工具
數據平臺與數字化工具是生產基地、加工工廠、物流倉儲、銷售終端等食品供應鏈各環節數字化轉型的重要基石。2020年，國務院將數據納入“第五類生產要素”。數據平臺是食品相關企業數據沉淀的基礎，數字化工具則是食品企業開展信息化、數字化管理，優化業務流程，重構業務場景，實現降本增效和價值釋放的主要抓手。
食品制造方面，食品工廠對數字化的需求逐漸從MES(生產執行系統)、ERP(企業資源計劃)等相關信息化管理系統往智能化方向升級，包括AI食品缺陷檢測、設備預測性維護、異物智能檢測與管控、AI高級排產排程等。
區塊鏈
區塊鏈技術具有去中心化、去信任、公開透明、安全性高等特點，是一項整合了計算機、密碼學等學科的綜合性新技術，具有廣闊的應用前景。區塊鏈技術憑借去中心化和不可篡改的特性，可以在企業、商家、消費者三方之間構建一套信用機制，為食品行業構筑“數據可信”的基石。
安全溯源基于區塊鏈技術，結合物聯網傳感器實現數據自動化采集，結合大數據技術實現數據信息挖掘與分析，可構建分布式、高效、可靠的食品安全溯源體系，串聯食品從生產到流通的流轉路徑，并通過供應鏈可視化實現數據協同，進而支撐防偽跟蹤與查詢、真實性溯源、追溯召回等應用。
抗菌保鮮技術
隨著科學農業的發展，市場使用的保鮮方法也越來越多，如氣調保鮮、輻射保鮮、低溫保鮮、微生物保鮮、涂膜保鮮等。這些技術主要從兩個大方面來實現保鮮：一是使用抑菌劑或殺菌劑來減少微生物致腐；二是抑制影響貯藏品質的外部環境因素，抑制呼吸作用，延緩和推遲細胞的成熟與衰老。按照這些方法的實質可以將其分為三類：化學、物理和生物技術保鮮。
食品流通領域，在鮮切、果蔬、水產、生肉、熟食、米面、烘焙、豆制品、調味品等各種系列的食品流通環節，均需要應用適配的防腐、保鮮、抗菌抑菌類的技術，提升食品保質期，保證食品口感與鮮度，減少食品損耗等。
綠色包裝
綠色包裝技術是食品與綠色包裝技術的有效結合，在追求環境保護與可持續發展的今天，打造完善的綠色包裝體系意義重大。綠色包裝遵循“5R1D原則”，即包裝減量化(Reduce)、包裝再利用(Reuse)、材料可循環(Recycle)、可再生(Regenerate)、無危害(Refuse)以及包裝可降解(Degradable)等原則。
閉環物流系統是使用循環包裝的重要基礎。循環包裝在食品供應鏈中的入廠物流、廠內或廠間的制品物流、成品物流、售后物流等環節均有廣泛應用。可降解
包裝材料在食品產業鏈的應用領域非常廣泛，包括農業薄膜、食品飲料包裝、外賣一次性塑料餐具、快遞包裝、商超購物袋等，可在自然環境中迅速降解成碎片或無毒氣體，方便環保實用。
食用型包裝已經觸及例如糖衣、冰衣、果臘、糯米紙、藥片包衣和腸衣等領域，但其承擔的主要功能是保鮮、防護。近年來，融合了審美外觀元素的食用型包裝逐漸推向市場，比如可使用的彩色果凍杯、可水洗的果味冷凍酸奶珍珠、可食用的咖啡杯、可食用玉米碗、可食用漢堡包裝紙等。
智能包裝
目前智能包裝主要可分為三種類型：一是功能材料型智能包裝，二是功能結構型智能包裝，三是信息型智能包裝技術。
信息指示類的智能包裝技術諸多。時間-溫度指示劑可通過時間-溫度積累效應來實時監測并記錄食品流通中的溫度歷史，被廣泛應用于易腐易爛食品的品質檢測；新鮮度指示劑可通過食品的代謝產物(如葡萄糖、乙醇、有機酸等)與指示劑間的響應關系來預測食品的新鮮度。而條碼技術和RFID技術等通過特殊標簽儲存、記錄商品的商品名稱、產地、生產日期、保質期等信息。
基于一物一碼、RFID的智能包裝，為商品提供了獨特的身份標記，能夠防止包裝仿制或復制助力商品真偽辨別，實現對商品的源頭可追溯、流向可跟蹤，幫助商家解決竄貨管理難題。
納米材料
納米科技在食品工業可以應用于原料制備、產品應用、理化分析、安全檢測等4大領域，是當前最熱門與重要的高新技術之一。經過微細化的處理，納米材料可具有特殊的表面、體積與量子效應，進而表現出新的特性與功效。納米技術在食品產業有巨大的發展潛力，納米食品加工、納米包裝材料、納米檢測技術等方面的研究尤為活躍，逐漸成為納米技術在食品工業應用的研究熱點。
納米食品是指利用食品高新技術，對食品成分進行納米尺度的處理和加工改造而得到的納米尺度的食品。目前的納米食品主要有維生素制劑、添加營養素的鈣奶與豆奶、礦物質制劑、納米茶等。所涉及的納米技術包括食品微觀結構、香味與質量、病菌控制系統、風險分析法、IT技術等。未來可研發具有增強體質、防止疾病、提升營養、恢復健康的納米食品。
營養組學
營養組學主要從分子水平和人群水平研究膳食營養與基因的交互作用及其對人類健康的影響，進而建立基于個體基因組結構特征的膳食干預方法和營養保健措施，實現個體化營養。營養組學通常包含3個方面：營養基因組學、蛋白質組學、營養代謝組學。
基于營養組學技術，可針對不同人群定制更多高效能的營養食品，為解決食品危機、營養不良、營養過剩等提供解決途徑。營養組學相關的營養組數據會為特定人群研制有效的食療方案打下扎實基礎。營養組學技術未來有望能為人類量身定制出滿足個體需求的“個性化食品”。
3D打印
3D打印技術憑借精度高、速度快、成本低等優勢成為了工業4.0的重要技術手段之一。將3D打印技術引入營養健康食品加工領域，采用多品種的原料混合復配，使蛋白、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質及其他功能因子等營養成分按照需求比例加以平衡，在滿足原料3D加工適宜性的前提下，打印成為營養均衡、美味可口、外觀優美、方便食用的新型食品，實現對團體人群或個性化精準營養的配餐供應，應用前景十分廣闊。
目前市場上主流的3D打印食品技術為擠出型食品3D打印，即通過數字化控制擠出過程，按照設定的路徑一層一層地打印，最終得到三維食品。擠出型食品3D打印通常具有常溫擠出成型、加熱熔融擠出成型以及凝膠擠出成型食品。
合成生物學
合成生物學的研究內容主要包括生物元件、基因線路、代謝工程以及基因組工程。近年來，合成生物學技術的發展尤其是細胞工廠和無細胞合成平臺的發展促進了食品行業的技術革命。合成生物學的發展能夠幫助提高農業生產力、改良作物、降低生產成本以及實現可持續發展，同時能夠改造植物光合作用增加農業產量、利用微生物或代謝工程手段減少農業化肥使用以及重塑代謝通路改良作物等，帶來農產品產能與營養價值的突破性增長。
合成生物學的發展能夠幫助發掘動、植物的營養以及功能成分合成的關鍵遺傳基因元件，有可能對跨種屬的基因進行組合，采用人工元件對合成通路進行改造，優化和協調合成途徑中各蛋白的表達，構建新的細胞工廠，顛覆現有的食品生產與加工方式。以維生素C為例，傳統維生素C生產的“發酵+合成”工藝復雜、成本高、污染高，而“生物發酵式”維生素C生產方法，大大減少了化工原料污染、縮短了流程，并使成本明顯降低，正是生物合成工程的重要組成之一。
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