香港股市 將在 3 小時 開市

六大技術即將顛覆食品行業

一場技術革命正蓄勢顛覆人類的飲食方式。 圖片來源:KRISTEN MEYER

一款可以打印雞塊的機器,藻類製成的素蝦,還有讓水果保持新鮮的可食用塗層。

這些發明——以及更多類似的發明——正掀起有望重塑人類飲食方式的一場技術革命。

食品行業一直面臨來自消費者和批評人士的壓力,他們要求採用更健康的食材、讓人們了解食材的來源以及善待動物。同時,人們也漸漸地意識到食品的生產環節可能對環境產生不利的影響。

而如今,大型食品公司和企業家們正利用機器人技術及數據科學的發展,來應對上述挑戰——隨着技術的進步,加上自然食材的種植難度下降,此趨勢有望延續。

同時,風險資本正爭相湧入採用此類創新技術的企業,據數據供應商PitchBook Platform稱,流入食品技術領域的風險投資規模有望創下十年以來的紀錄高點。截至2018年9月中旬,創投基金在該行業的投資規模已經超過20億美元,相比之下2016年和2017年的年度投資規模約為15億美元。

投資者們不僅感嘆長期以來在技術進步領域處於掉隊狀態的食品行業終於開始「逆襲」,S2G Ventures公司投資總監、董事總經理 Sanjeev Krishnan 表示,食品和農業部門歷來是美國數位化程度最低的部門之一。S2G Ventures是投資於食品和農業企業的一家創投公司。「但是這種局面在逐月,甚至逐周發生變化,」他說。

接下來讓我們看看可能對人類飲食及食品生產方式構成重大影響的部分突破性技術。

按需要打印食品

一項新技術號稱可通過使用一款3D打印機,讓人們自主選擇食材並按照自己的想法創造食物。

這款名為Foodini的機器換掉了普通的塑料油墨,通過和目前人們製作玩具或鉛筆盒大體一樣的流程創造食物。不少餐廳及麵包房正使用這款機器製作精美的點心和裝飾物,幾年後家用版本亦將上市。

3D打印的食品、可食用條形碼及奶牛面部識別都在有望重塑食品行業的先進技術之列。 圖片來源:KRISTEN MEYER

Foodini打印機製造商自然機器公司(Natural Machines)的聯合創辦人 Lynette Kucsma 表示,家用打印機有多重功能,其中一種是讓家長可將碎雞肉放進一個不銹鋼食材容器中,並將麵包屑放在另一個容器中。接下來家長們可以讓孩子選擇形狀,如恐龍或者星星的形狀,Foodini打印機會按相應的形狀打印雞塊——並進行烹飪。自然機器公司還計劃推出控制食品脂肪含量和卡路裡的功能,輸入目標數字,以便機器調整製成的雞塊或曲奇餅的大小。

Foodini打印機商用版本價格為4,000美元,不過自然食品公司預計價格會慢慢降下來。「人們想要知道食物裏面究竟是什麼(食材),並掌控自己的食物,」Lynette Kucsma說,「而這種方法(3D打印)能讓他們如願。」

位於俄亥俄州哥倫布市的創業公司BeeHex發明了一款名為「3D廚師」(Chef 3D)的機器,可以根據你選擇的設計款式打印出麵皮、醬汁和芝士,製成披薩——然後可供直接放入烤箱烘烤。這款機器的發明最初是在美國國家航空航天局(NASA)的資助下完成的。

源自海藻的蛋白質

美國新墨西哥州的沙漠地帶坐落着一片藍綠色的淺水池。這並非幻境:這是一個培育基地,專門培育富含蛋白質和Omega 3的植物——海藻。這亦是全球食品困境的一個潛在解決方案。據專家表示,目前全世界用於養殖食用動物的土地越來越稀缺。海藻可以在鹹水水域生長,由於沙漠地帶日照充足且藻類生長無需淡水,即使身處沙漠,海藻亦可良好成長——而這意味着可對更多未被使用的土地進行有效的利用。

如今,海藻培育技術的進步令其成為新興食品中的常用食材,可用於製作以藻類為主要原料的蛋白棒和素蝦,此外還可以用作魚類飼料及食用色素。

2016年 Miguel Calatayud 出任Iwi Life公司CEO時,該公司養殖的海藻還只用作燃料。後來公司開始製造Omega 3營養補充品,目前正研發海藻蛋白棒和奶昔,預計2019年可以開售。

如何藉助其他食材衝淡魚腥味,以及在各類海藻中發掘味道更溫和的品種是一個難題。另一家名為Algama Foods的食品公司兩年前下架了含有海藻成分的一款名為春浪(Springwave)的飲料產品,以改進其口感。目前公司正準備重新推出這一產品。「成功的點在於人們並不知道蛋白質來自藻類,」Miguel Calatayud 說。

在其他一些公司看來,海藻的味道並不是問題。幾家公司,如食用油品牌Thrive、人造吞拿魚品牌Good Catch以及素蝦製造商New Wave Foods等正將海藻的味道「發揚光大」。

可食用的條形碼

每當出現食物致病的情況,雜貨店和餐廳會迅速進行下架處理,監管部門也會立即查找問題食品的來源。但是鎖定污染食品來源這樣的工作通常讓企業和政府官員們頭痛不已。

目前,由於生產商、分銷商、零售商和各餐廳面臨食品下架造成的高昂成本,加上食源性疾病的預防監管措施日趨嚴苛,許多公司正想方設法提高食品供應鏈的可追溯性。一項潛在解決方案是:可食用的條形碼。可食用的條形碼相當於一個基於DNA技術的「指紋」,可讓人們在幾分鐘之內對食品追根溯源。

這項技術由美國政府支持的一個研究機構研發,最初用於模擬一場生化襲擊,幫助政府官員追蹤污染物通過整個紐約地鐵系統的可能途徑。

參與了該DNA技術授權的 Anthony Zografos 表示,2011年爆發了與哈密瓜相關的致死細菌李斯特菌污染事件,激發了在食品上使用條碼的想法。目前,Anthony Zografos 的公司SafeTraces正向農場主、包裝商及食品加工商推銷這一技術。「到了我們這個年代,人們應該能夠快速鎖定(污染食品的)具體來源,」Anthony Zografos 說。

這種用於食品上的條碼隱形、無味且可安全食用。條碼通過將海草DNA片段組合,形成一個個獨特的標識,可用於如一個蘋果的單個食品,也適用於一整倉用於製作麵粉的小麥。

以蘋果為例,可將DNA混於加工時用在蘋果表層的塗蠟中。然後,可使用一種專門設備識讀蘋果上的條碼,揭示關於蘋果來源的資訊——從蘋果由哪個農場種植到它具體是從哪一排果樹上摘下的。

當然,這一技術無法追蹤已經完全下肚的食品,但它亦可用於管理風險。如果一位農民或一家食品加工商發現產品有問題,他們可以追溯到特定的批次,從而縮小產品召回的範圍。

減少浪費,減少匱乏

每年,農戶、雜貨商、餐廳和消費者們浪費的食物價值高達數十億美元,大量耗費水和能源等寶貴資源,但另一方面全球還有數百萬人面對飢餓。目前,包括科技創業公司及沃爾瑪等行業巨頭在內的各類企業均致力於解決這一問題。其中一款最新的「武器」便是葡萄酒壓榨機底部的一層廢棄物。

通過使用諸如葡萄皮等有機農業副產品,科技公司Apeel Sciences研發出了一種可用於水果表面的超薄可食塗層。這種塗層能延緩蒸發和氧化,從而降低水果腐爛的速度。公司CEO兼創辦人 James Rogers 表示,此技術能讓農產品的保鮮時間延長至多兩倍,能大大減少最終不得不丟棄的產品數量。

「這是可以減少食品腐爛的好生意,」James Rogers說。經過其公司處理的牛油果銷往克羅格 (Kroger Co.)、好市多(Costco Wholesale Corp.)以及位於阿肯色州斯普林代爾市(Springdale)的零售連鎖店Harps Food。

身為材料學科學家的羅傑斯表示,Apeel公司創辦的最初靈感來自於自己對如何防止鋼鐵生鏽的早期研究。他表示,公司塗層技術的效果已經在20多種水果和蔬菜上得到了印證,包括草莓和青豆。

除了減少食品浪費之外,羅傑斯還透露,公司附於每一個水果上的這種隱形、無味的「微型氣候環境」還能讓農民安心地等到農產品成熟之後再進行收割或採摘,而非提前進行。這樣一來,農產品的口味和營養都能得到改善。

Apeel公司的下一步發展計劃:為柑橘類水果和蘆筍設計一款「皮膚」。該公司透露,在所有農產品中,蘆筍造成的碳排放量最大,因為其保鮮期相對較短,一般只通過空運方式運輸。羅傑斯介紹,Apeel公司的塗層技術將延緩農產品腐化,使出口商得以選擇通過海運運輸蘆筍,幫助生產商削減成本。

奶牛識別鏡頭

面部識別技術正幫助農民們對農場的奶牛進行追蹤——並幫助他們觀察和了解奶牛的日常舉動。

這是一款曾經在中國用於監控衝紅燈者及驗證登機乘客身份的軟件。它還能通過面部及牛皮花紋識別對奶牛進行身份確認。藉助這種技術,人們可以監控每頭奶牛的進食和飲水量,並了解它們的一舉一動。

例如,如果某頭奶牛的進食和飲水量偏離正常水平,農場主的手機上會收到一條提示資訊,建議他們提供更多的食物或對奶牛的健康狀況進行評估。「所有舉動都簡化為『奶牛X採取了Y行動,持續時間Z秒』的形式,」總部位於都柏林的Cainthus公司聯合創辦人兼總裁David Hunt 說。正是這家公司將面部識別技術引入了農場。

農場主們已經收集了觀察到的一些奶牛行為特徵。例如,奶牛更喜歡聚集在一起飲水,並且一般在晚上吃光所有食物。此外,飼料車途經農場的路線可能可以決定農場內奶牛的進食量。

Cainthus公司的軟件和分析技術可幫助農民調整餵食模式或關照生病的奶牛,從而有助於提高生產力和盈利能力。該公司表示,其鏡頭已在北美及歐洲其他地區安裝,覆蓋的奶牛數量達到1.4萬頭。亨特表示,繼不久前獲農業巨頭嘉吉公司(Cargill Inc.)投資之後,Cainthus公司最終計劃推動其面部識別技術走出農場大門,用於在運輸過程中及屠宰場的牛的追蹤。

嘉吉公司董事總經理SriRaj Kantamneni表示,該公司還計劃將面部識別技術用在豬、家禽以及水產養殖上。

食品電腦

你是不是曾經認定,在美國絕對找不到一顆番茄吃起來能和意大利 Tuscany 番茄樹上新鮮摘取的一樣美味?

來自麻省理工學院媒體實驗室(MIT Media Lab)開放農業項目(Open Agriculture)的 Caleb Harper 表示,他可以通過食品電腦在一個箱子內再造一個Tuscany 。

背後的理念就是創建一個可控制的環境——一般是在集裝箱大小的空間內,使植物方方面面的需求得到控制和追蹤。即人們可以通過電氣儀表和設備對植物根部位置的溫度,周圍陽光,礦物消耗及其他因素進行監測與調整,並向植物注入其在自然環境下會接觸到的物質,如昆蟲釋放的化學物質。

通過追蹤所有上述因素並不斷加以調整,研究員可以找到理想的植物生長環境——同時能模擬不同的環境,觀察植物對相應環境的反應。

Caleb Harper 正在榛果醬品牌能多益(Nutella)擁有者費列羅集團(Ferrero SpA)的項目中使用此數據,目的是依照生長室的氣候環境尋找可以種植作物的新區域。他還使用電腦收集數據,了解哪種氣候環境下可以生產出味道最好、營養最豐富的蔬果。「這是關於應該在何地種植作物、為何在此地種植的一種全新思維方式,」他說。

能多益正試圖尋找新的榛果種植區,因為目前其絕大多數榛果在土耳其種植。如果像2014年一樣,天氣狀況導致作物欠收,榛果價格便會飆升。

正常情況下,公司會在土耳其以外的不同實地環境下進行試種,但那樣做「成本高昂,耗時太長,」Caleb Harper 說。「我們可以模擬10種不同的實地環境,花費不到一半的時間找出最佳種植區域。」

未來,農民們將能夠使用從測試中收集的數據,迅速判斷他們的作物能否在特定環境下健康生長。「通過對農作物加以設計,以最高效的方式豐富營養並優化口味,這是一項重要的能力」, 美國食品技術協會科技總監 Maria Velissariou 說。

(本文版權歸道瓊斯公司所有,未經許可不得翻譯或轉載。)

更多精彩文章:

美國警告德國:若不抵制華為將限制情報共享

中國央行的表態令人擔憂

東方財富市值超美國老牌同業,中國股市是否重現泡沫?

歐盟對華態度大轉彎,着手對抗中國強勢姿態

澳洲、新加坡和多個拉美國家停飛波音737 MAX