С 2021 года Китайская инженерная академия (CAE) и Национальный фонд естественных наук Китая (NSFC) совместно организуют и проводят "Стратегическое исследование развития инженерной науки и техники Китая в следующие 20 лет (2021-2040)", целью которого является поддержка систематического планирования и перспективного развертывания развития инженерной науки и техники страны, а также фундаментальных исследований в соответствующих областях.

Для повышения прогностичности и научности стратегических исследований в рамках проекта организуется и проводится Технологический форсайт инженерной науки и технологий 2040, цель которого - более точно уловить общую тенденцию мирового научно-технического развития, изучить направления, которые могут привести к крупным научно-техническим прорывам, и выбрать, конфигурирование и планирование направлений технологического развития с учетом стратегических потребностей, возможностей и целей развития страны, включая информацию и электронику, передовое производство, передовые материалы, энергетику и горнодобывающую промышленность, окружающую среду, экологию и "зеленое" производство, космос, океан и наблюдение за Землей, урбанизацию и инфраструктуру, транспорт, сельское хозяйство и продовольствие, медицину, здравоохранение и здоровье населения, общественную безопасность и другие 11 областей технологического форсайта.

Недавно Китайская инженерная академия публично запросила мнения о списке вариантов технологического форсайта, а Подцентр питания и здоровья Китайского центра знаний в области инженерных наук и технологий обобщил технологические области, связанные с продовольственной безопасностью, безопасностью пищевых продуктов, переработкой сельскохозяйственной продукции и производством продуктов питания, а также медициной, здоровьем и здоровьем населения, из которых конкретное содержание областей переработки сельскохозяйственной продукции, производства продуктов питания и безопасности пищевых продуктов выглядит следующим образом:

Переработка сельскохозяйственной продукции, производство продуктов питания и обеспечение безопасности пищевых продуктов

(Содержит 12 технических направлений)

Разработка новых ресурсов и материалов для производства сельскохозяйственной продукции

В связи с постоянным ростом численности населения планеты и растущей нехваткой продовольственных ресурсов человеку приходится осваивать новые ресурсы сельскохозяйственной продукции, чтобы получать достаточное количество продовольствия.

По прогнозам, в 2030 году население нашей страны достигнет 1,6 миллиарда человек, при этом рыночная потребность в продовольствии составит около 640 миллионов тонн, а в пищевом растительном масле - около 30 миллиардов килограммов, при дефиците в 23 миллиарда килограммов, исходя из нынешнего предложения. Поэтому для фундаментальной защиты национальной продовольственной безопасности, удовлетворения развития современной пищевой промышленности и растущих материальных потребностей населения крайне необходим поиск новых продовольственных ресурсов, разработка новых пищевых материалов.

Кроме того, уровень питания наших граждан улучшается год от года, но давление жизни и образ жизни не являются удовлетворительными, особенно в сбалансированном питании проблема является более заметной. И новые пищевые ресурсы как добавки к сбалансированному питанию, регулятор разумной диеты играют важную роль.

Некоторые новые пищевые ресурсы также могут разумно восполнить недостаток эффективных питательных веществ в продуктах питания, особенно специальных питательных веществ, таких как микроэлементы. Поэтому разработка новых пищевых материалов имеет решающее значение для адаптации к требованиям потребителей, улучшения качества продуктов питания и повышения конкурентоспособности пищевой промышленности Китая.

Ключевые слова: новые ресурсы сельскохозяйственной продукции, новые материалы, продовольственная безопасность

Биотрансформация активных факторов сельскохозяйственной продукции

и технология точного регулирования

Здоровые функциональные активные факторы сельскохозяйственных продуктов играют важную роль в повышении качества и функциональности пищи, но в настоящее время традиционные активные факторы сельскохозяйственных продуктов в основном извлекаются методом экстракции животных и растений или методом химического синтеза, и часто существуют узкие места в производстве, такие как недостаточный источник сырья при традиционном методе экстракции, серьезное загрязнение при производстве химическим методом, а также наличие аллергенов в продуктах, извлеченных из тканей животных и растений, которые ограничивают развитие отрасли. Поэтому в будущем необходимо самостоятельно разработать серию фабрик микробных клеток с независимыми правами интеллектуальной собственности на активные факторы сельскохозяйственной продукции, что значительно обогатит виды активных факторов сельскохозяйственной продукции, синтезируемых микробным методом;

Разработка стратегий и методов регулирования баланса между ростом клеток и синтезом продуктов, глобальная оптимизация фабрик микробных клеток для синтеза активных факторов сельскохозяйственной продукции, значительное повышение эффективности микробного получения активных факторов сельскохозяйственной продукции и повышение общего технологического уровня области зеленого производства активных факторов пищевой и сельскохозяйственной продукции в Китае.

Ключевые слова: сельскохозяйственные активные факторы, микроорганизмы, регуляция баланса синтеза

Эффективная экспрессия и применение специализированных ферментных препаратов

и применение ключевых технологий

Экологически чистая, низкоуглеродная и высокоэффективная биопереработка на основе ферментов является тенденцией развития в области международной переработки сельскохозяйственной продукции.

В настоящее время в Китае все еще отсутствуют независимые права интеллектуальной собственности на ферментные препараты для переработки сельскохозяйственной продукции, а технология биопереработки сельскохозяйственной продукции является отсталой, с низкой производительностью и большим потреблением энергии и воды, поэтому необходимо срочно разработать систему технологий ферментативной биопереработки сельскохозяйственной продукции и реализовать комплексные инновации.

Согласно статистике, объем отечественного рынка ферментных препаратов в 2021 году составит около 15 млрд юаней, однако более 70% рынка монополизировано международными компаниями. Этому явлению есть много причин, среди которых отсутствие эффективной и безопасной системы экспрессии и сортов пищевых ферментов с независимыми правами интеллектуальной собственности являются наиболее важными факторами.

Эффективная система экспрессии является основой производства пищевых ферментов, а также ключевым фактором того, сможет ли пищевой фермент реализовать промышленное производство. Из-за отсутствия фундаментальных исследований в Китае эффективная система не была успешно создана. Такое положение дел не только сдерживает развитие соответствующих предприятий по производству ферментов в Китае, но и оказывает крайне неблагоприятное воздействие на здоровое и быстрое развитие китайской пищевой промышленности.

Кроме того, в Китае одобрено к использованию лишь более 50 видов ферментов, что намного меньше, чем в развитых странах. Поэтому очень важно разработать высокоэффективную и безопасную систему экспрессии пищевых ферментов с независимыми правами интеллектуальной собственности и больше сортов пищевых ферментов с независимыми правами интеллектуальной собственности, чтобы преодолеть ограничения международных транснациональных предприятий и способствовать здоровому развитию китайской индустрии приготовления пищевых ферментов.

Ключевые слова: ферментный препарат, экспрессионная система, биопроцессинг

технология клеточных фабрик для сельскохозяйственной продукции

и редактирование генов

Традиционные сельскохозяйственные продукты производятся в основном из тканей животных и растений, а метод производства в основном основан на физической и биологической переработке, в связи с чем возникают такие проблемы, как нехватка продовольственных ресурсов, высокие затраты энергии на переработку и серьезное загрязнение окружающей среды.

Ожидается, что прорыв в области микробных технологий производства сельскохозяйственной продукции позволит решить или облегчить вышеперечисленные проблемы, с которыми сталкивается традиционное производство продуктов питания.

С одной стороны, существует множество видов микробных ресурсов, включая микроорганизмы для производства продуктов питания (бактерии, дрожжи, грибы), пищевые бактерии, пробиотические микроорганизмы и т.д., а продукты питания, изготовленные из них, обладают такими преимуществами, как экологичность и натуральность, питательность, полезность и вкус, что является основным стратегическим ресурсом для поддержки развития современной пищевой промышленности и научно-технических инноваций;

Кроме того, в новой форме площадь пахотных земель на душу населения в Китае продолжает сокращаться, пищевые микробные ресурсы могут быть использованы в качестве эффективного дополнения к основным продуктам питания, что поможет обеспечить безопасные поставки продовольствия в Китай.

С другой стороны, производство пищевых микроорганизмов является основным направлением развития международной пищевой промышленности, а также технической основой для разработки новых видов продуктов питания и пищевого сырья в будущем, таких как мясо, выращенное на клетках, яйца, выращенные на клетках, молоко и т.д. Прорыв в узком месте технологии производства пищевых микроорганизмов поможет китайской пищевой биоиндустрии в дальнейшей модернизации и развитии, а также в реализации эффективного, экологичного и устойчивого развития пищевой промышленности, и в то же время возглавит международное направление развития технологии производства пищевых микроорганизмов.

Ключевые слова: фабрика клеток, культура клеток, редактирование генов

Технология многомерной оценки качества сельскохозяйственной продукции

Развитые страны придают большое значение изучению потребительских привычек и характеристик потребления, на основе потребительских привычек и характеристик потребления сельскохозяйственных ресурсов проводят "пространственно-временную" оценку качества, не только рассматривая время сбора урожая, процессы хранения и транспортировки, свежесть и другие "временные" оценки качества, но и рассматривая сорта, происхождение, части и другие "временные" оценки качества. Учитывая оценку "пространственного" качества, такого как сорт, происхождение и часть. В то же время была проведена комплексная оценка "четырехмерных" качеств: съедобности, питательности, качества переработки и безопасности.

В данном исследовании мы проводим "пространственно-временную" оценку китайского зерна и масла, фруктов и овощей, скота, водных продуктов, специализированного сельскохозяйственного сырья и их продукции и создаем четырехмерную базу данных качества съедобности, питательности, переработки и безопасности, а также их характерных качеств;

Создание системы показателей и стандартов оценки сырья для различных продуктов; исследование и разработка ключевых технологий, таких как быстрое неразрушающее тестирование качества, дискриминация, сортировка, классификация и сегментация;

Создать автоматизированное, интеллектуальное оборудование для быстрого анализа качества, направлять процесс посадки и разведения, совершенствования и регионализации китайской сельскохозяйственной продукции путем популяризации и применения технологий и оборудования для осуществления специализации сырья, стандартизации производства, идентификации характеристик, идентификации продукции и брендинга всей промышленной цепочки производства, маркетинга и дополнения сельскохозяйственной продукции, способствовать структурной реформе китайского сельскохозяйственного предложения, встать на путь высококачественного развития с высоким качеством и ценой, обеспечить мощную научно-техническую поддержку для продвижения стратегии возрождения сельской промышленности Китая для обеспечения мощной научно-технической поддержки.

Ключевые слова: сельскохозяйственная продукция, оценка качества, база данных, цифровая характеристика

Китай Пивоварение Ферментация Модернизация производства продуктов питания

Ключевые технологии для модернизации, производства и интеллектуального совершенствования пивоваренных ферментированных продуктов

Пивоваренные ферментированные продукты в основном включают в себя алкоголь, специи, фрукты и овощи, молочные ферментированные продукты и т.д. В 2018 году общий объем производства превысил 2,0 триллиона юаней, увеличившись в 2,5 раза по сравнению с 2013 годом, что вносит значительный вклад в стимулирование внутреннего спроса и способствует высокому экономическому росту.

Однако для ферментационной отрасли в целом характерны такие узкие места, как низкая стабильность производства партий продукции, низкий уровень контроля качества, низкий уровень использования ресурсов, низкий уровень интеллектуального производства, отсутствие выгодного сочетания прав независимой собственности и ферментеров, неадекватная система гарантии безопасности пищевых продуктов и т. д. Сосредоточившись на узких местах китайского производства продуктов пивоварения и брожения, углубленное исследование и анализ ключевых факторов, влияющих на качество продукции, таких как факторы окружающей среды и микроорганизмы, показывает, что, сосредоточившись на ключевых микроорганизмах и факторах окружающей среды, мы изучим внутреннюю взаимосвязь между ключевыми микроорганизмами, факторами окружающей среды и качеством продукции;

Сосредоточив внимание на ключевых микроорганизмах и факторах окружающей среды, мы изучим создание эффективной и безопасной целевой селекции и разведения высокопроизводительных доминантных штаммов и их метаболический контроль, системную биологию групп микроорганизмов, связанных с факторами окружающей среды, и функциональную микробную комбинаторную ферментацию;

С помощью новых ключевых технологий, таких как флейворомика и химия вкуса, мы создадим библиотеку характерных вкусовых профилей ферментированных продуктов питания и объединим технологическую систему комбинированной ферментации "факторы окружающей среды - микроорганизмы", чтобы создать новый процесс характерной и эффективной ферментации с точным регулированием питания и вкуса;

В сочетании с исследованиями и разработкой современных интеллектуальных производственных технологий, создайте надежную систему управления энергией и внедрите инновационные технологии "зеленого" производства и экологически чистого производства.

Вышеперечисленные ключевые технологии могут стать гарантией стабильного, эффективного, безопасного и экологичного производства ферментированных продуктов питания в Китае.

Ключевые слова: ферментация, аромат, микроорганизм, интеллектуальное производство

Модернизация производства готовых овощей

и индивидуальное производство ключевых технологий

Стремительное развитие современного общества выдвигает повышенные требования к вкусу, питанию и здоровью. Приготовление традиционных блюд китайской кухни в Китае в основном опирается на опыт мастеров и кулинарные навыки, что делает процесс производства громоздким и неэффективным, а стандартизацию и стабильность качества продуктов трудно гарантировать, из-за чего китайская кухня не может удовлетворить потребности потребителей в китайской кухне в условиях стремительно развивающейся жизни.

Учитывая общий низкий уровень индустриального развития китайской кухни, отсутствие ключевых технологий, слабую применимость ключевого оборудования, слабую промышленную основу и низкую степень удовлетворения индивидуального спроса, основываясь на новом требовании индустриального развития китайской кухни, мы будем энергично развивать ключевые технологии и оборудование готовых блюд с независимыми правами интеллектуальной собственности и адаптированные к индустриализации китайской кухни, а также пробивать ключевое оборудование и ключевые технологии для приправы, приготовления, упаковки, стерилизации, логистики, срока хранения, повторного разогрева и т. д., таким образом, мы сможем достичь наилучших результатов от индустриализации китайской кухни. Ключевое оборудование и ключевые технологии, начиная с китайской кухни основных ингредиентов, ингредиентов и приправ трех уровней всестороннего развития готовой продукции, коммерциализации, персонализированных продуктов готовых блюд, создания стандартизированной и модульной системы стандартных технологий готовых блюд, эффективно повышают независимый инновационный потенциал Китая в области готовых блюд, повышают уровень индустриализации технологии готовых блюд и способствуют развитию готовых блюд как новой отрасли.

Ключевые слова: готовые овощи, индустриализация, стандарты

Современная пищевая инженерия

Разработка основного оборудования и технологии производства

Автоматизированное и интеллектуальное производство - неизбежная тенденция в развитии современной пищевой промышленности.

Развитые страны имеют передовые технологии пищевого оборудования, низкое энергопотребление, хорошая стабильность и надежность, и низкий уровень загрязнения пищевых продуктов. Китайское ключевое пищевое оборудование долгое время зависело от импорта, ручное управление, полумеханизированная работа в пищевой промышленности, большое количество применений, часть переработанных продуктов питания по качеству расщепляется серьезно, отсталый контроль качества безопасности продуктов питания, ключевое оборудование отстает, потребление энергии и воды и так далее стало ключевым технологическим узким местом, сдерживающим развитие современной пищевой промышленности, которая фундаментально отстала в основном технологическом оборудовании.

Поэтому, сосредоточившись на узких местах, внедрение современных интеллектуальных технологий обработки, таких как пищевая точность 3D-печати технологии, молекулярной сенсорной технологии и гиперспектральной технологии визуализации, сосредоточив внимание на прорывах в цифровой дизайн пищевого оборудования и преобразования и модернизации технологии производства, мониторинг в режиме реального времени процесса обработки пищевых продуктов, создание модернизации производства, автоматизации и контроля, стабилизации обработки, безопасного производства и энергосберегающих технологий, исследования и разработки пищевой промышленности и упаковки основного оборудования и комплексного применения, чтобы повысить основные технологические оборудования. Упаковочное основное оборудование и комплексное применение, чтобы повысить уровень пищевого оборудования в Китае, чтобы поддержать хорошее развитие пищевой промышленности.

Ключевые слова: пищевая промышленность, качество, оборудование

Ключевые технологии подготовки материалов на основе пищевых биоматериалов

Углеродная нейтральность и пик выбросов углерода - один из ключевых факторов, влияющих на экономическое развитие Китая в ближайшие 20 лет, а также крупнейшая движущая сила экономического роста и трансформационного развития.

Экологичное производство биоматериалов из пищевых источников, способствующее развитию зеленой экономики, стало неизбежной тенденцией, а также ключом к глобальным изменениям в игре великих держав.

Содействие экологизации пищевой промышленности и упаковочной продукции, например, использование биоматериалов для замены пластиковых изделий для эффективного снижения "белого загрязнения", растительных материалов для замены материалов животного происхождения для экологичной переработки продуктов питания, а также эффективное повышение эффективности преобразования питательных веществ в пищевых источниках, чтобы обеспечить решение проблемы глобальной нехватки ресурсов и экологического давления.

Китайская индустрия биологических материалов начала развиваться с опозданием, например, исследования в области культивированного мяса все еще находятся на начальной стадии развития, промышленная микробная ферментация, биосинтез и другие технологии, участвующие в экологичном производстве пищевого сырья, все еще находятся на стадии доиндустриализационных фундаментальных исследований, и все еще не хватает низкоуглеродных технологий разработки пищевых функциональных компонентов.

Ускорив промышленное применение синтетической биологии в пищевой промышленности и разработку "абсолютно натуральных" функциональных компонентов продуктов питания, мы сможем продвинуть "зеленое" биопроизводство в пищевой промышленности Китая и помочь в достижении цели двойного углерода.

Ключевые слова: биооснова, синтетическая биология, зеленое биопроизводство

Образование опасных факторов в пищевом сырье,

Технология изменения и управления

Безопасность продуктов питания является важным отражением индекса национального счастья. В процессе производства продуктов питания пестициды, ветеринарные препараты, загрязнители окружающей среды и другие опасные факторы могут попадать в пищу, вызывая ее загрязнение и создавая проблемы безопасности, а экзогенное загрязнение может претерпевать различные изменения в процессе обработки продуктов питания.

Исследование пестицидов, ветеринарных препаратов, биотоксинов, тяжелых металлов и других загрязнителей окружающей среды в различных условиях обработки пищевых продуктов механизма деградации и миграции и трансформации закона, создание интеллектуальных, портативных, высокой пропускной способности, высокой чувствительности, специфичности и хорошего множественного обнаружения опасных факторов в пищевых продуктах новых методов и новых средств, анализ остатков опасных факторов и токсичности продукта, разработка мер контроля его безопасности для снижения риска безопасности в настоящее время является горячей области исследований безопасности пищевых продуктов. Исследования в области безопасности пищевых продуктов являются актуальной областью.

Особенно в нашей стране, где загрязнение окружающей среды относительно серьезное, а использование сельскохозяйственных ресурсов не очень стандартизировано, разработка технологии контроля и устранения экзогенных загрязнителей имеет большое значение для обеспечения безопасности пищевых продуктов.

Ключевые слова: Опасные факторы, механизм деградации, закон миграции и трансформации, технология контроля

Ключевые технологии раннего предупреждения и отслеживания качества и безопасности пищевых продуктов

Разработка интеллектуальных облачных платформ

В связи со сложностью источника и получения сельскохозяйственных больших данных, отсутствием единого стандарта для построения баз данных о продуктах питания, большие данные о безопасности продуктов питания имеют разрозненные характеристики, и в больших данных о безопасности продуктов питания существуют ложные корреляции, что затрудняет отражение ценности применения больших данных о безопасности продуктов питания.

В развитых странах, таких как Европейский Союз, США, Япония и т.д., сформировалась относительно систематизированная система отслеживания качества и безопасности, в Китае же она находится в стадии разработки и еще не усовершенствована.

Объединив облачные вычисления, Интернет вещей, блокчейн и другие технологии со сбором, передачей и обработкой информации о качестве и безопасности продуктов питания, создав облачную платформу больших данных для социального совместного управления безопасностью продуктов питания, создав механизм раннего предупреждения и технологию отслеживания, например, пластиковых частиц и экологических эстрогенов в продуктах питания, можно реализовать чипизацию и информатизацию обнаружения безопасности всего процесса производства продуктов питания, такого как выращивание сельскохозяйственной продукции, разведение (производство), переработка, складирование, логистика, каналы, продажи и т. д. Кроме того, интеграция системы чистого производства и системы предотвращения загрязнения с технологическими услугами, адаптированными к особенностям различных отраслей пищевой промышленности, может реализовать предупреждение о рисках и прослеживаемость качества окружающей среды по отношению к качеству производства и безопасности продуктов питания пищевой промышленности.

Ключевые слова: качество и безопасность пищевых продуктов, технология раннего предупреждения, технология отслеживания, разработка облачной платформы

Высокоценное пищевое сырье и

Точная обработка питательных веществ Ключевая технология

В связи с проблемами низкого уровня использования пищевого сырья, низкой добавленной стоимости и недостаточного использования большого количества высокоценного пищевого сырья и побочных продуктов в Китае, а также для создания здорового и питательного рациона, подходящего для китайского населения, и удовлетворения растущего спроса на высококачественную питательную и здоровую пищу, и с целью точного питания, мы должны применять новые технологии современной переработки пищевых продуктов для реализации использования пищевого сырья с добавленной стоимостью в градиенте и развития пищевого сырья. Полностью интегрировать информационные технологии, такие как большие данные, облачные вычисления и Интернет вещей, интегрировать технологии генетического тестирования, метаболомики и микробиомики, реализовать персонализированный генетический анализ, индивидуальный пищевой метаболизм, банк генов кишечной флоры и получить большую базу данных здоровья для точного соответствия питанию и потребностям здоровья человека, а также систематически проводить обработку высокоценных и точных питательных веществ для продуктов питания животного происхождения, таких как продукты из зерновых, масла, фрукты, овощи и молочное мясо и яйца. Мы будем систематически проводить исследования в области ключевых технологий и эффективного развития и использования характерных ресурсов, чтобы реализовать высокоценное использование пищевого сырья, ориентированного на индивидуальное питание и здоровье, и повысить эффективность преобразования ресурсов.

Ключевые слова: пищевое сырье, высокая ценность, точное питание