來源：功能食品圈（ID：foodmate-gnspq）

2021年以來，中國工程院與國家自然科學基金委員會聯合組織開展《中國工程科技未來20年發展戰略研究（2021-2040）》
，為國家工程科技發展以及相關領域基礎研究的係統謀劃和前瞻部署提供支撐。

為提高戰略研究的前瞻性和科學性，項目組織開展了工程科技2040技術預見，旨在更準確地把握世界科技發展大勢，研判可能產生重大科技突破的方向
，結合國家戰略需求、能力與發展目標對技術發展重點進行選擇
、配置和路徑規劃，包括信息與電子

、先進製造、先進材料、能源與礦業、環境生態與綠色製造、空間海洋與地球觀測、城鎮化與基礎設施、交通、農業與食品
、醫藥衛生與人口健康、公共安全等11個技術預見領域。

近期
，中國工程院就技術預判備選清單公開征求意見，中國工程科技知識中心營養健康分中心總結了與糧食安全
、食品安全、農產品加工和食品製造、醫藥衛生與人口健康相關的技術領域，其中，農產品加工、食品製造與食品安全領域具體內容如下：

農產品加工、食品製造與食品安全領域

（包含12個技術方向）

一、農產品新資源、新材料開發技術

由於世界人口的持續增長和食物資源的日益短缺，人類為了獲取充足的食物，必須開發新的農產品資源。

據預測
，2030年我國人口將達到16億
，市場需求糧食約6.4億噸


，食用植物油的市場需求量約為300億千克，按我國目前供給量
，缺口約為230億千克。因此，要從根本上保障國家糧食安全，滿足現代食品工業的發展和人民日益增長的物質需求
，尋求新的食品資源
、開發食品新材料勢在必行。

ciwai，woguoguomindeyingyangshuipingzhuniantigao，danshenghuoyaliheshenghuofangshiquebujinrurenyi，tebiezaijunhengyingyangfangmianwentigengjiatuchu。ershipinxinziyuanzuoweijunhengyingyangdebuchongji、合理膳食的調節劑顯示出重要作用。

部bu分fen食shi品pin新xin資zi源yuan也ye可ke以yi合he理li補bu充chong食shi物wu有you效xiao營ying養yang成cheng分fen的de缺que失shi，特te別bie是shi微wei量liang元yuan素su等deng特te殊shu營ying養yang成cheng分fen。因yin此ci
，開kai發fa食shi品pin新xin材cai料liao對dui於yu適shi應ying消xiao費fei者zhe要yao求qiu
，提ti高gao食shi品pin品pin質zhi，提ti升sheng我wo國guo食shi品pin工gong業ye競jing爭zheng力li至zhi關guan重zhong要yao。 

關鍵詞：農產品新資源、新材料、糧食安全

二、農產品活性因子的生物轉化與精準調控技術

農(nong)產(chan)品(pin)健(jian)康(kang)功(gong)能(neng)活(huo)性(xing)因(yin)子(zi)在(zai)食(shi)品(pin)品(pin)質(zhi)和(he)功(gong)能(neng)提(ti)升(sheng)方(fang)麵(mian)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)，但(dan)是(shi)目(mu)前(qian)傳(chuan)統(tong)農(nong)產(chan)品(pin)活(huo)性(xing)因(yin)子(zi)多(duo)采(cai)用(yong)動(dong)植(zhi)物(wu)提(ti)取(qu)法(fa)或(huo)化(hua)學(xue)合(he)成(cheng)法(fa)，在(zai)生(sheng)產(chan)中(zhong)往(wang)往(wang)存(cun)在(zai)傳(chuan)統(tong)提(ti)取(qu)法(fa)原(yuan)料(liao)來(lai)源(yuan)不(bu)足(zu)、化學法生產汙染嚴重、動dong植zhi物wu組zu織zhi提ti取qu產chan品pin存cun在zai過guo敏min原yuan等deng製zhi約yue產chan業ye發fa展zhan的de瓶ping頸jing。因yin此ci，未wei來lai需xu要yao自zi主zhu研yan發fa出chu係xi列lie具ju有you自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan的de農nong產chan品pin活huo性xing因yin子zi微wei生sheng物wu細xi胞bao工gong廠chang
，極ji大da豐feng富fu微wei生sheng物wu法fa合he成cheng農nong產chan品pin活huo性xing因yin子zi的de種zhong類lei；

建(jian)立(li)細(xi)胞(bao)生(sheng)長(chang)與(yu)產(chan)物(wu)合(he)成(cheng)平(ping)衡(heng)調(tiao)控(kong)策(ce)略(lve)與(yu)方(fang)法(fa)，全(quan)局(ju)優(you)化(hua)合(he)成(cheng)農(nong)產(chan)品(pin)活(huo)性(xing)因(yin)子(zi)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)細(xi)胞(bao)工(gong)廠(chang)，顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)微(wei)生(sheng)物(wu)製(zhi)備(bei)農(nong)產(chan)品(pin)活(huo)性(xing)因(yin)子(zi)的(de)效(xiao)率(lv)
，提(ti)升(sheng)我(wo)國(guo)食(shi)品(pin)農(nong)產(chan)品(pin)活(huo)性(xing)因(yin)子(zi)綠(lv)色(se)製(zhi)造(zao)領(ling)域(yu)的(de)整(zheng)體(ti)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)。 

關鍵詞：農產品活性因子、微生物、合成平衡調控

三
、特用酶製劑高效表達和應用關鍵技術

以酶製劑為核心的綠色
、低碳
、高效生物加工是國際農產品加工領域的發展趨勢。

我國目前仍然極度缺乏農產品加工用自主知識產權酶製劑
，農產品生物加工技術落後
、生產率低
、能耗水耗大，亟待開發農產品酶法生物加工技術體係，實現集成創新。

據統計
，2021年國內酶製劑市場約150億人民幣

，然而70%以上市場被國際公司壟斷。導致這一現象的原因有很多
，其中缺乏高效、安全、具有自主知識產權的表達係統及食品酶品種是最為關鍵的因素。

高gao效xiao的de表biao達da係xi統tong是shi影ying響xiang食shi品pin酶mei產chan量liang的de核he心xin
，也ye是shi食shi品pin酶mei能neng否fou實shi現xian工gong業ye化hua生sheng產chan的de關guan鍵jian因yin素su。國guo內nei由you於yu基ji礎chu研yan究jiu不bu足zu
，尚shang未wei成cheng功gong構gou建jian高gao效xiao係xi統tong。這zhe一yi現xian狀zhuang不bu僅jin束shu縛fu了le我wo國guo相xiang關guan酶mei製zhi劑ji生sheng產chan企qi業ye的de發fa展zhan，而er且qie還hai對dui我wo國guo食shi品pin行xing業ye的de健jian康kang、快速發展形成了極其不利的影響。

另外，我國目前批準使用的酶種僅50多種，遠低於發達國家的酶種。因此


，開發出具有自主知識產權的、高效的
、anquandeshipinjibiaodaxitong，kaifagengduodezizhuzhishichanquanshipinmeipinzhong，duiyutupoguojikuaguoqiyedeshufu
，cujinwoguoshipinmeizhijixingyedejiankangfazhanjuyouzhongyaodeyiyi。 

關鍵詞：酶製劑、表達係統、生物加工

四

、農產品細胞工廠技術和基因編輯

傳統農產品的生產原料主要來源於動物和植物組織，生產方式主要以物理和生物加工為主，麵臨著食物資源緊張、加工能耗大、環境汙染嚴重等問題。

農產品微生物製造技術的突破有望解決或緩解傳統食品生產所麵臨的上述問題。

一方麵，微生物資源種類多，包括食品製造微生物（細菌、酵母、真菌）
、食用菌及益生微生物等，以其為原料製造的食品具有綠色天然、營養豐富、健康美味等優點，是支撐現代食品產業發展和科技創新的核心戰略資源
；

此外，在我國人均耕地麵積持續減少的新形式下，食品微生物資源可以作為主糧的有效補充，有助於保障我國食物安全供給。

另一方麵，食品微生物製造是國際食品產業的主流發展方向
，也是未來如細胞培養肉、細胞培養蛋、xibaopeiyangnaidengxinxingshipinjishipinyuanliaokaifadejishujichu

，shipinweishengwuzhizaojishupingjingdetupojiangyouzhuyuwoguoshipinshengwuzhizaochanyedejinyibushengjifazhan
，shixianshipinchanyedegaoxiao、綠色和可持續發展
，同時也將引領國際食品微生物製造技術的發展方向。 

關鍵詞：細胞工廠

、細胞培養、基因編輯

五、農產品多維品質評價技術

發達國家非常重視消費者的消費習慣和消費特點研究
，依據消費習慣和消費特點
，對農產品資源開展“時空”品質評價

，既考慮何時采收


、貯運過程、保鮮長短等“時間”品質的評價，也考慮品種、產地
、部位等“空間”品質的評價。同時對食用品質、營養品質、加工品質、安全品質的“四維”品質進行綜合評價。

本研究針對我國大宗糧油、果蔬、畜產
、水產、特色農產品原料及其製品開展“時空”評價，構建食用品質、營養品質
、加工品質、安全品質“四維”的基礎和特征品質數據庫；

建立針對不同製品的原料評價的指標體係和評價標準；研發快速、無損品質檢測

、判別、分級、分類

、分割等關鍵技術；

創製自動化、智能化快速品質分析核心裝備，通過技術裝備的推廣應用指導我國農產品的種植養殖精細化
、區域化
，實現農產品產銷加全產業鏈的原料專用化、生產標準化

、特征標識化、產品身份化
、jingxiaopinpaihua，tuidongwoguonongyegonggeicejiegouxinggaige，zouyouzhiyoujiadegaozhiliangfazhandaolu
，weicujinwoguoxiangcunchanyezhenxingzhanlveshishitigongqiangyoulikejizhicheng。 

關鍵詞：農產品、品質評價、數據庫、數字化表征

六、中國釀造發酵食品現代化製造和智能升級關鍵技術

釀造發酵食品主要包括酒類、調味品、果蔬及乳類發酵產品等
，2018年總產值超過2.0萬億元

，較2013年增長2.5倍
，對拉動內需
，促進經濟高速增長貢獻顯著。

但發酵產業普遍存在產品批次生產穩定性差、質量控製水平低

、資源利用率低、智能製造水平低、自主產權優勢菌種和發酵劑缺乏
、食(shi)品(pin)安(an)全(quan)保(bao)障(zhang)體(ti)係(xi)不(bu)健(jian)全(quan)等(deng)關(guan)鍵(jian)瓶(ping)頸(jing)問(wen)題(ti)，圍(wei)繞(rao)我(wo)國(guo)釀(niang)造(zao)發(fa)酵(jiao)食(shi)品(pin)製(zhi)造(zao)的(de)瓶(ping)頸(jing)問(wen)題(ti)

，深(shen)度(du)研(yan)究(jiu)解(jie)析(xi)與(yu)產(chan)品(pin)品(pin)質(zhi)相(xiang)關(guan)的(de)關(guan)鍵(jian)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)，如(ru)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)和(he)微(wei)生(sheng)物(wu)等(deng)，揭(jie)示(shi)關(guan)鍵(jian)微(wei)生(sheng)物(wu)—環境因素—產品品質的內在關聯；

聚焦關鍵微生物和環境因素
，探索建立高效安全的高通量優勢菌種的定向選育及其代謝控製
、環境因素關聯微生物群體係統生物學及功能微生物組合發酵
；

通過風味組學和風味化學等新型核心技術，構建發酵食品特征風味譜庫
，結合環境因素-微生物組合發酵技術體係
，建立營養與風味精準調控的特色高效發酵新工藝
；

結合現代化智能製造新技術的研發
，建立健全能源管理體係，創新綠色製造和清潔生產技術。

以上關鍵技術可為我國發酵食品的穩定、高效、安全和綠色生產提供保障。

關鍵詞：發酵
、風味、微生物
、智能製造

七、預製菜加工現代化和個性化製作關鍵技術

現代社會的高速發展對飲食口味
、營(ying)養(yang)與(yu)健(jian)康(kang)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)高(gao)的(de)需(xu)求(qiu)。我(wo)國(guo)傳(chuan)統(tong)中(zhong)式(shi)菜(cai)肴(yao)的(de)烹(peng)製(zhi)主(zhu)要(yao)以(yi)師(shi)承(cheng)經(jing)驗(yan)和(he)烹(peng)調(tiao)技(ji)藝(yi)支(zhi)撐(cheng)，製(zhi)作(zuo)工(gong)藝(yi)繁(fan)瑣(suo)
，效(xiao)率(lv)偏(pian)低(di)，產(chan)品(pin)標(biao)準(zhun)化(hua)和(he)質(zhi)量(liang)穩(wen)定(ding)性(xing)難(nan)以(yi)保(bao)障(zhang)
，使(shi)中(zhong)式(shi)菜(cai)肴(yao)難(nan)以(yi)滿(man)足(zu)快(kuai)節(jie)奏(zou)生(sheng)活(huo)下(xia)消(xiao)費(fei)者(zhe)對(dui)中(zhong)式(shi)菜(cai)肴(yao)的(de)需(xu)求(qiu)。

針對中式菜肴工業化發展總體水平低、關鍵技術缺乏
、關鍵裝備適用性差
、產業基礎差、個性化需求滿足程度低等問題，依據中式菜肴工業化發展的新需求，大力發展具有自主知識產權的、適應中式菜肴工業化的預製菜關鍵技術與裝備，突破調味、烹飪、包裝、殺菌
、物流
、貨架期、複熱等一批關鍵裝備和關鍵技術，從中式菜肴的主料、配料和調料三個層麵全方位開發成品化
、商品化

、個(ge)性(xing)化(hua)的(de)預(yu)製(zhi)菜(cai)產(chan)品(pin)
，建(jian)立(li)規(gui)範(fan)化(hua)和(he)模(mo)塊(kuai)化(hua)的(de)預(yu)製(zhi)菜(cai)標(biao)準(zhun)技(ji)術(shu)體(ti)係(xi)，有(you)效(xiao)提(ti)升(sheng)我(wo)國(guo)預(yu)製(zhi)菜(cai)的(de)自(zi)主(zhu)創(chuang)新(xin)能(neng)力(li)
，提(ti)高(gao)預(yu)製(zhi)菜(cai)工(gong)業(ye)化(hua)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)，推(tui)動(dong)預(yu)製(zhi)菜(cai)這(zhe)一(yi)新(xin)興(xing)產(chan)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)。

關鍵詞：預製菜、工業化、標準

八、現代食品工程化核心裝備開發與製造技術

自動化、智能化生產是現代食品工業發展的必然趨勢。

發達國家食品裝備技術先進
，能耗低
，穩定可靠性好
，食品汙染小。我國食品關鍵裝備長期依賴進口
，手工操作、半機械化作業在食品工業中大量使用，部分加工食品品質裂變嚴重、食品安全質控落後、關鍵裝備滯後、能耗水耗高等已成為製約現代食品工業發展的關鍵技術瓶頸
，究其根本在於核心加工裝備落後。

因此
，聚焦瓶頸問題，引入現代化智能加工技術
，如食品精準3D打印技術、分子感官技術和高光譜成像技術等
，重點突破食品裝備的數字化設計和製造技術的轉型升級
、食品加工過程的實時監控，建立現代化製造、自動化控製、穩定化加工、安全化生產和集約節能技術，研究開發食品加工與包裝核心裝備並集成應用
，提升我國食品裝備水平，支撐食品產業良好發展。

關鍵詞：品加工、品質、裝備

九、食品-生物基材料製備關鍵技術

碳中和和碳達峰是影響我國未來20年經濟發展的關鍵因素之一
，也是經濟增長和轉型發展的最大驅動力。

食品源生物基材料的綠色製造
，助力綠色經濟發展成為必然趨勢，也是在大國博弈中引領全球變革的關鍵。

推進食品加工和包裝製品綠色化，如采用生物基材料替代塑料製品有效緩解“白色汙染”
、以植物基材料替代動物基材料進行食品的綠色加工
，有效提升食品源營養轉化效率，為全球範圍資源短缺和環境壓力提供解決方案。

我國生物基材料產業起步較晚
，例如培養肉研究還處於初級發展階段
、食品基原料綠色製造所涉及的工業微生物發酵、生物合成等技術仍處於產業化前期基礎研究階段
、食品功能組分的低碳開發技術仍然匱乏等。

通過加速合成生物學在食品領域的工業化應用以及“視同天然”的食品功能組分產品開發速度
，可促進我國食品領域的綠色生物製造，助力雙碳目標的實現。 

關鍵詞：生物基
、合成生物學
、綠色生物製造

十、食品原料危害因子的形成、變化與控製技術

食品安全是國民幸福指數的重要體現。食品生產過程中
，農藥、獸藥、環境汙染物等危害因子都有可能進入食品中造成食品汙染，帶來安全問題
，外源汙染在食品不同加工過程中，可能會發生各種變化。

研究農藥

、獸藥
、生物毒素、重金屬及其他環境汙染物在不同食品加工條件下的降解機製和遷移轉化規律，建立智能化、便攜式、通量大、靈敏度高、特te異yi性xing好hao的de食shi品pin中zhong危wei害hai因yin子zi的de多duo重zhong檢jian測ce新xin方fang法fa新xin手shou段duan，分fen析xi危wei害hai因yin子zi殘can留liu物wu及ji產chan物wu的de毒du性xing，開kai發fa其qi安an全quan控kong製zhi技ji術shu措cuo施shi從cong而er減jian少shao安an全quan風feng險xian是shi當dang前qian食shi品pin安an全quan研yan究jiu的de一yi個ge熱re點dian領ling域yu。

特別是我國目前環境汙染比較嚴重、農業生產投入品使用不是十分規範的情況下
，開發外源汙染物的控製和消除技術對於從根本上保障食品安全有重要意義。 

關鍵詞：危害因子、降解機製、遷移轉化規律、控製技術

十一、食品質量安全預警追溯關鍵技術及智能雲平台開發

由you於yu農nong業ye大da數shu據ju來lai源yuan與yu獲huo取qu複fu雜za
，食shi品pin數shu據ju庫ku建jian設she沒mei有you統tong一yi的de標biao準zhun，食shi品pin安an全quan大da數shu據ju具ju有you稀xi疏shu特te征zheng
，食shi品pin安an全quan大da數shu據ju存cun在zai虛xu假jia相xiang關guan關guan係xi
，使shi其qi食shi品pin安an全quan大da數shu據ju應ying用yong價jia值zhi難nan以yi體ti現xian。

發達國家如歐盟
、美國、日本等已形成比較係統的質量安全追溯體係
，我國正在建設並有待完善。

通過將雲計算

、物聯網
、區塊鏈等技術與食品質量安全信息采集
、傳chuan輸shu與yu處chu理li相xiang結jie合he，建jian立li食shi品pin安an全quan社she會hui共gong治zhi大da數shu據ju雲yun平ping台tai
，建jian立li食shi物wu中zhong塑su料liao微wei粒li和he環huan境jing雌ci激ji素su等deng預yu警jing機ji製zhi和he追zhui溯su技ji術shu
，可ke以yi實shi現xian農nong產chan品pin養yang種zhong殖zhi（生產）
、加工
、倉儲、物流、渠道、xiaoshoudengshipinshengchanquanliuchenganquanjiancedexinpianhuahexinxihua，shiyingbutongshipinxingyetediandeqingjieshengchanjiwuranfangzhixitongjichengjishufuwu，shixianhuanjingzhiliangduishipingongyeshengchanzhiliangjishipinanquandefengxianyujinghekesuyuanhua。

關鍵詞：食品質量安全、預警技術
、追溯技術、雲平台開發

十二、食品原料高值化與精準營養化加工關鍵技術

針對目前我國食品原料存在利用率不高、附加值低、dalianggaojiazhishipinyuanliaojifuchanwuweidedaochongfenliyongdengwenti


，tongshiweilejianlishihezhongguorendejiankangyingyangyinshimoshi，manzuguominduiyugaopinzhideyingyangjiankangshipinriyizengchangdexuqiu，yijingzhunyingyangweimubiao，yingyongxiandaishipinjiagongxinjishushixianshipinyuanliaoziyuandetiduzengzhiliyonghekaifa，chongfenronghedashuju、雲計算、物聯網等信息技術，集成基因檢測、代謝組學和微生物組學等檢測技術
，實現個性化基因分析、個體營養代謝、腸道菌群譜庫等，獲得健康大數據庫
，用以精準匹配個體營養健康需求
，係統開展糧油食品、果蔬食品、乳ru肉rou蛋dan等deng動dong物wu源yuan食shi品pin高gao值zhi化hua和he精jing準zhun營ying養yang化hua加jia工gong關guan鍵jian技ji術shu及ji特te色se資zi源yuan高gao效xiao開kai發fa利li用yong研yan究jiu，實shi現xian以yi個ge性xing化hua營ying養yang健jian康kang為wei導dao向xiang的de食shi品pin原yuan料liao的de高gao值zhi化hua利li用yong，提ti升sheng資zi源yuan高gao效xiao轉zhuan化hua。 

關鍵詞：食品原料、高值化

、精準營養