未來食品科學(xué)與技術(shù)

目錄
第1章未來食品發(fā)展背景1
1.1未來食品應(yīng)對的挑戰(zhàn)1
1.1.1人口增長對未來食品供給的挑戰(zhàn)2
1.1.2環(huán)境和氣候變化對未來食品供給的挑戰(zhàn)3
1.1.3食品資源浪費對未來食品供給的挑戰(zhàn)5
1.1.4人類營養(yǎng)健康需求對未來食品供給的挑戰(zhàn)5
1.1.5食品安全對未來食品的挑戰(zhàn)7
1.2未來食品發(fā)展的機(jī)遇8
1.2.1組學(xué)技術(shù)8
1.2.2傳感技術(shù)9
1.2.3大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)9
1.2.4材料科學(xué)10
1.3未來食品發(fā)展趨勢11
1.3.1現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)正顛覆傳統(tǒng)食品生產(chǎn)方式11
1.3.2食品制造信息物理系統(tǒng)（CPS）成為食品高端制造新引擎12
1.3.3以3D打印為代表的食品增材制造技術(shù)不斷構(gòu)建食品加工制造新模式13
1.3.4高通量與未知物篩查、區(qū)塊鏈等新型檢測技術(shù)與智慧監(jiān)管技術(shù)等正構(gòu)筑食品安全主動保障體系13
1.3.5以多組學(xué)為基礎(chǔ)的精準(zhǔn)營養(yǎng)和個性化定制技術(shù)加速催生食品新業(yè)態(tài)14
1.4未來暢想15
1.4.1未來食品技術(shù)15
1.4.2未來食品科學(xué)17
1.4.3未來食品業(yè)態(tài)18
參考文獻(xiàn)21
第2章食品組學(xué)23
2.1食品組學(xué)定義及發(fā)展23
2.1.1食品組學(xué)定義24
2.1.2食品組學(xué)研究內(nèi)容24
2.1.3食品組學(xué)發(fā)展歷程27
2.2食品組學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)32
2.2.1系統(tǒng)生物學(xué)概述32
2.2.2系統(tǒng)生物學(xué)研究方法34
2.2.3系統(tǒng)生物學(xué)與食品組學(xué)的異同36
2.3食品組學(xué)與食品安全38
2.3.1食品安全定義與范疇39
2.3.2食品組學(xué)在食品安全中的應(yīng)用39
2.3.3展望43
2.4食品組學(xué)與食品營養(yǎng)43
2.4.1食品營養(yǎng)概述43
2.4.2食品組學(xué)在食品營養(yǎng)中的應(yīng)用44
2.4.3展望47
2.5食品組學(xué)與功能食品48
2.5.1功能食品概述48
2.5.2食品組學(xué)在功能食品研究中的應(yīng)用50
2.5.3展望56參考文獻(xiàn)56第3章食品合成生物學(xué)63
3.1合成生物學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用64
3.1.1合成生物學(xué)：新的生命科學(xué)前沿64
3.1.2合成生物學(xué)的發(fā)展史65
3.1.3合成生物學(xué)重要研究進(jìn)展與應(yīng)用67
3.2食品細(xì)胞工廠設(shè)計與構(gòu)建69
3.2.1系統(tǒng)生物學(xué)71
3.2.2合成生物學(xué)73
3.3食品生物合成優(yōu)化與控制75
3.3.1底層調(diào)節(jié)控制76
3.3.2在線檢測儀表77
3.3.3食品合成優(yōu)化78
3.4食品微生物群落的調(diào)控和優(yōu)化81
3.4.1食品微生物群落調(diào)控的重要意義81
3.4.2食品微生物群落調(diào)控和優(yōu)化的策略及技術(shù)手段83
3.4.3食品微生物群落調(diào)控優(yōu)化的實例86
3.5食品原料的生物制造88
3.5.1氨基酸88
3.5.2維生素89
3.5.3多不飽和脂肪酸91
3.5.4功能糖91
3.6人造食品生物制造95
3.6.1未來食品與生物制造95
3.6.2細(xì)胞培養(yǎng)肉的生物制造95
3.6.3細(xì)胞培養(yǎng)肉中關(guān)鍵生物制造技術(shù)97
3.6.4細(xì)胞培養(yǎng)肉等未來食品生物制造的發(fā)展前景101
參考文獻(xiàn)102
第4章食品感知科學(xué)109
4.1食物刺激及其感知的物質(zhì)基礎(chǔ)109
4.1.1食物外觀刺激：印象之初111
4.1.2食物風(fēng)味刺激：美味起點114
4.1.3食物質(zhì)地（口感）刺激：美味升級123
4.1.4食物多元刺激與感知交互128
4.2食物刺激與情緒認(rèn)知133
4.2.1食物刺激觸發(fā)的情緒認(rèn)知134
4.2.2食物刺激觸發(fā)的情緒衡量138
4.3消費者認(rèn)知驅(qū)動下的未來食品設(shè)計145
4.3.1新時代背景下的美味概念演變146
4.3.2美味與營養(yǎng)、健康統(tǒng)一的實現(xiàn)通路147
參考文獻(xiàn)158
第5章食品精準(zhǔn)營養(yǎng)168
5.1食品精準(zhǔn)營養(yǎng)概述168
5.1.1食品精準(zhǔn)營養(yǎng)的概念169
5.1.2食品精準(zhǔn)營養(yǎng)的內(nèi)容170
5.1.3食品精準(zhǔn)營養(yǎng)的前景170
5.2食品精準(zhǔn)營養(yǎng)的實現(xiàn)途徑171
5.2.1飲食習(xí)慣和飲食行為171
5.2.2精準(zhǔn)的體育活動174
5.2.3深層表型176
5.2.4代謝組學(xué)179
5.2.5微生物群表型181
5.3營養(yǎng)靶向設(shè)計，食品精準(zhǔn)制造182
5.3.1基于營養(yǎng)基因組學(xué)的靶向食品183
5.3.2企業(yè)精準(zhǔn)定制，滿足更個性化的需求184
5.4食品精準(zhǔn)營養(yǎng)制造技術(shù)186
5.5我國精準(zhǔn)營養(yǎng)的發(fā)展愿景188
參考文獻(xiàn)189
第6章食品納米技術(shù)195
6.1食品納米技術(shù)的范疇與特征196
6.1.1基本概念196
6.1.2產(chǎn)生背景197
6.1.3技術(shù)特征198
6.2食品納米加工制造技術(shù)200
6.2.1常用的食品納米加工技術(shù)201
6.2.2食品納米加工制造205
6.2.3食品納米技術(shù)潛在的風(fēng)險209
6.3食品納米包裝材料209
6.3.1抗菌性納米包裝材料210
6.3.2保鮮性納米包裝材料214
6.3.3高阻隔性納米包裝材料216
6.3.4其他納米包裝材料217
6.4食品納米表征方法218
6.4.1粒度與分布218
6.4.2成像分析222
6.4.3化學(xué)成分分析224
6.4.4聚結(jié)狀態(tài)和相互作用分析225
6.4.5其他表征225
6.5食品納米技術(shù)的未來方向226
6.5.1功能特性226
6.5.2納米包裝227
6.5.3可持續(xù)發(fā)展227
6.5.4安全性評價228
6.5.5監(jiān)管228
參考文獻(xiàn)229
第7章食品增材制造（3D打印）238
7.1增材制造理念與食品3D打印概論239
7.1.1增材制造理念239
7.1.2食品3D打印概論239
7.2食品3D打印基本原理及主要方法243
7.2.1食品3D打印的基本原理243
7.2.2食品3D打印的主要方法243
7.3食品3D打印過程及其模擬與優(yōu)化248
7.3.1食品3D打印過程248
7.3.2食品3D打印過程的模擬與優(yōu)化248
7.4食品3D打印前處理和后處理256
7.4.1打印前處理256
7.4.2打印后處理262
7.5食品3D打印用于未來食品制造的優(yōu)勢、前景和展望265
7.5.1食品3D打印用于未來食品制造的優(yōu)勢265
7.5.2食品3D打印的前景和展望267
參考文獻(xiàn)268
第8章食品工業(yè)機(jī)器人274
8.1工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用275
8.1.1工業(yè)機(jī)器人概述275
8.1.2工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展276
8.1.3工業(yè)機(jī)器人在食品產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用281
8.2食品工業(yè)機(jī)器人的類型與結(jié)構(gòu)283
8.2.1食品工業(yè)機(jī)器人類型283
8.2.2食品工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)288
8.3食品工業(yè)機(jī)器人的感知與控制290
8.3.1食品工業(yè)機(jī)器人的感知290
8.3.2食品工業(yè)機(jī)器人的控制294
8.4食品工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用與發(fā)展296
8.4.1食品工業(yè)機(jī)器人在食品加工中的應(yīng)用296
8.4.2食品工業(yè)機(jī)器人在食品包裝與物流中的應(yīng)用298
8.4.3食品工業(yè)機(jī)器人未來發(fā)展趨勢301
參考文獻(xiàn)303
第9章食品安全區(qū)塊鏈307
9.1區(qū)塊鏈技術(shù)概述307
9.1.1比特幣307
9.1.2區(qū)塊鏈309
9.2食品安全區(qū)塊鏈的應(yīng)用311
9.2.1“區(qū)塊鏈+”食品供應(yīng)鏈311
9.2.2“區(qū)塊鏈+”食品物流體系315
9.2.3“區(qū)塊鏈+”食品溯源317
9.2.4“區(qū)塊鏈+”食品防偽320
9.2.5“區(qū)塊鏈+”食品企業(yè)征信體系322
9.2.6“區(qū)塊鏈+”食品產(chǎn)品信息324
9.2.7“區(qū)塊鏈+”進(jìn)口食品325
9.3食品安全區(qū)塊鏈的挑戰(zhàn)329
參考文獻(xiàn)330
第10章未來食品安全風(fēng)險防范技術(shù)與策略331
10.1未來食品風(fēng)險防范技術(shù)研究目的與內(nèi)容331
10.1.1未來食品風(fēng)險防范要求331
10.1.2未來食品安全研究趨勢研判332
10.1.3未來食品風(fēng)險防范重點內(nèi)容和趨勢分析333
10.2未來食品風(fēng)險識別335
10.2.1未來食品中無安全使用史的原料的安全性335
10.2.2未來食品中新工藝的安全性338
10.2.3未來食品中基因改造的安全性341
10.2.4未知病毒的風(fēng)險識別343
10.3未來食品風(fēng)險感知344
10.3.1未來食品毒理因素的評估344
10.3.2未來食品致敏因素的評估348
10.3.3未來食品生物性污染的評估352
10.3.4未來食品化學(xué)危害物的評估357
10.3.5未來食品風(fēng)險模型構(gòu)建359
10.4未來食品風(fēng)險防范策略362
10.4.1未來食品的風(fēng)險防范體系概述362
10.4.2生物毒素和致敏原國際規(guī)范362
10.4.3生產(chǎn)過程國際規(guī)范364
10.4.4農(nóng)藥殘留和獸藥殘留多元危害風(fēng)險防范364
10.4.5混合污染控制體系366
10.4.6完善未來食品安全法律法規(guī)體系366
10.4.7未來食品審批制度367
參考文獻(xiàn)368
索引375