未來食品科學與技術

目錄
第1章未來食品發(fā)展背景1
1.1未來食品應對的挑戰(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)展的機遇8
1.2.1組學技術8
1.2.2傳感技術9
1.2.3大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)9
1.2.4材料科學10
1.3未來食品發(fā)展趨勢11
1.3.1現(xiàn)代生物學技術正顛覆傳統(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不斷構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與智慧監(jiān)管技術等正構筑食品安全主動保障體系13
1.3.5以多組學為基礎的精準營養(yǎng)和個性化定制技術加速催生食品新業(yè)態(tài)14
1.4未來暢想15
1.4.1未來食品技術15
1.4.2未來食品科學17
1.4.3未來食品業(yè)態(tài)18
參考文獻21
第2章食品組學23
2.1食品組學定義及發(fā)展23
2.1.1食品組學定義24
2.1.2食品組學研究內(nèi)容24
2.1.3食品組學發(fā)展歷程27
2.2食品組學與系統(tǒng)生物學32
2.2.1系統(tǒng)生物學概述32
2.2.2系統(tǒng)生物學研究方法34
2.2.3系統(tǒng)生物學與食品組學的異同36
2.3食品組學與食品安全38
2.3.1食品安全定義與范疇39
2.3.2食品組學在食品安全中的應用39
2.3.3展望43
2.4食品組學與食品營養(yǎng)43
2.4.1食品營養(yǎng)概述43
2.4.2食品組學在食品營養(yǎng)中的應用44
2.4.3展望47
2.5食品組學與功能食品48
2.5.1功能食品概述48
2.5.2食品組學在功能食品研究中的應用50
2.5.3展望56參考文獻56第3章食品合成生物學63
3.1合成生物學的發(fā)展與應用64
3.1.1合成生物學：新的生命科學前沿64
3.1.2合成生物學的發(fā)展史65
3.1.3合成生物學重要研究進展與應用67
3.2食品細胞工廠設計與構建69
3.2.1系統(tǒng)生物學71
3.2.2合成生物學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細胞培養(yǎng)肉的生物制造95
3.6.3細胞培養(yǎng)肉中關鍵生物制造技術97
3.6.4細胞培養(yǎng)肉等未來食品生物制造的發(fā)展前景101
參考文獻102
第4章食品感知科學109
4.1食物刺激及其感知的物質(zhì)基礎109
4.1.1食物外觀刺激：印象之初111
4.1.2食物風味刺激：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食物刺激與情緒認知133
4.2.1食物刺激觸發(fā)的情緒認知134
4.2.2食物刺激觸發(fā)的情緒衡量138
4.3消費者認知驅(qū)動下的未來食品設計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158
第5章食品精準營養(yǎng)168
5.1食品精準營養(yǎng)概述168
5.1.1食品精準營養(yǎng)的概念169
5.1.2食品精準營養(yǎng)的內(nèi)容170
5.1.3食品精準營養(yǎng)的前景170
5.2食品精準營養(yǎng)的實現(xiàn)途徑171
5.2.1飲食習慣和飲食行為171
5.2.2精準的體育活動174
5.2.3深層表型176
5.2.4代謝組學179
5.2.5微生物群表型181
5.3營養(yǎng)靶向設計，食品精準制造182
5.3.1基于營養(yǎng)基因組學的靶向食品183
5.3.2企業(yè)精準定制，滿足更個性化的需求184
5.4食品精準營養(yǎng)制造技術186
5.5我國精準營養(yǎng)的發(fā)展愿景188
參考文獻189
第6章食品納米技術195
6.1食品納米技術的范疇與特征196
6.1.1基本概念196
6.1.2產(chǎn)生背景197
6.1.3技術特征198
6.2食品納米加工制造技術200
6.2.1常用的食品納米加工技術201
6.2.2食品納米加工制造205
6.2.3食品納米技術潛在的風險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268
第8章食品工業(yè)機器人274
8.1工業(yè)機器人的發(fā)展與應用275
8.1.1工業(yè)機器人概述275
8.1.2工業(yè)機器人的發(fā)展276
8.1.3工業(yè)機器人在食品產(chǎn)業(yè)領域的應用281
8.2食品工業(yè)機器人的類型與結(jié)構283
8.2.1食品工業(yè)機器人類型283
8.2.2食品工業(yè)機器人結(jié)構288
8.3食品工業(yè)機器人的感知與控制290
8.3.1食品工業(yè)機器人的感知290
8.3.2食品工業(yè)機器人的控制294
8.4食品工業(yè)機器人的應用與發(fā)展296
8.4.1食品工業(yè)機器人在食品加工中的應用296
8.4.2食品工業(yè)機器人在食品包裝與物流中的應用298
8.4.3食品工業(yè)機器人未來發(fā)展趨勢301
參考文獻303
第9章食品安全區(qū)塊鏈307
9.1區(qū)塊鏈技術概述307
9.1.1比特幣307
9.1.2區(qū)塊鏈309
9.2食品安全區(qū)塊鏈的應用311
9.2.1“區(qū)塊鏈+”食品供應鏈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+”進口食品325
9.3食品安全區(qū)塊鏈的挑戰(zhàn)329
參考文獻330
第10章未來食品安全風險防范技術與策略331
10.1未來食品風險防范技術研究目的與內(nèi)容331
10.1.1未來食品風險防范要求331
10.1.2未來食品安全研究趨勢研判332
10.1.3未來食品風險防范重點內(nèi)容和趨勢分析333
10.2未來食品風險識別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未知病毒的風險識別343
10.3未來食品風險感知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未來食品化學危害物的評估357
10.3.5未來食品風險模型構建359
10.4未來食品風險防范策略362
10.4.1未來食品的風險防范體系概述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368
索引375