日本農林水產省公佈最新年度「食品科技新創商業模式」七大成果
2023/12/27 @國際
摘要
日本農林水產省公佈2022年度「食品科技新創商業模式」專案成果， 其計畫項目如下： 為消費者量身打造的營養方案：「AI 飲食」之商業模式示範計。來自食物原料的人造雞肉安全性評估。發酵後的植物材料 3D 列印護理食品之開發(三菱商事生命科學)。友善環境和高附加價值的牡蠣智慧養殖大數據應用計畫。 低過敏雞蛋：實現食品無障礙之社會應用。 依照個人嗜好、健康狀態打造客製化炒菜機器人。 應用昆蟲的新型有機廢棄物處理系統模組化之每單位面積生產力示範計畫。
示意圖
日本農林水產省公佈2022年度「食品科技新創商業模式」專案成果，其計畫項目如下：
• 為消費者量身打造的營養方案：「AI 飲食」之商業模式示範計(Wellnas）
• 來自食物原料的人造雞肉安全性評估（Diversefarm）
• 發酵後的植物材料 3D 列印護理食品之開發（三菱商事生命科學）
• 友善環境和高附加價值的牡蠣智慧養殖大數據應用計畫（Re:Blue inc.）
• 低過敏雞蛋：實現食品無障礙之社會應用（Ptbio.inc）
• 依照個人嗜好、健康狀態打造客製化炒菜機器人（TechMagic）
• 應用昆蟲的新型有機廢棄物處理系統模組化之每單位面積生產力示範計畫（Musca）
一、AI 飲食：最適合個人客製化營養餐，可降低體重最多達 88%
什麽是 AI 飲食呢?AI 飲食主要以「減重」為目標，針對個人客製化，提供最佳營養飲食方案。藉由 AI 逐日分析體重數值跟攝取營養素之間的關係，找出影響體重的相關營養素，並調整其中礦物質跟維生素的比例，在不影響卡路里跟糖份攝取下控制體重。
而這次主要開發公司 Wellnas 和同公司負責飲食管理 APP「Asken」合作，以 101 名 APP 使用者為實驗對象，觀察使用 AI 飲食之後的體重變化。其實驗分為每日 3 餐、每日 2 餐、每日 1 餐、僅工作日 3 餐共四組對照組為期 12 週，前 3 週會先收集參與者的每日體重，接下來的 9 週內則是依據不同個案狀況，提供用戶不同的個人化減重營養攝取方案。結果顯示，實驗中四組觀察組的體重，比起前三週都有明顯下降，比較前後體重變化發現四組觀察組在整體卡路里攝取量都沒有改變的情況之下完成減重目標，故可以判斷 AI 飲食有所影響。【延伸閱讀】- 導入AI精進3R 實驗動物不犧牲
二、來自食物原料的人造雞肉安全性評估
由於細胞培養的人造肉，在日本尚未制定明確的食品標準，日本厚生勞動省目前正採取安全性評估當中，而協助這項安全性評估則為 Diversefarm 公司主要計畫目的。創辦人指出人造肉材料源頭來自食品，在食品驗證上已經過嚴格的檢驗，也存有檢驗紀錄，相對是比較能受到社會接受的安全製造方式。
有關這項安全性評估過程主要是透過分離雞肉的幹細胞，加上培養液進行增殖，最後再組織化成肉狀物體，做出最多約 4 克的人造雞肉。並同步進行兩項遺傳毒性測試、微生物檢查、經口毒性、BSE（狂牛症）共五項安全性測試，最終結果顯示都是陰性。另外，加入人造肉與雞肉的全基因序列比較，雖然無法進行全面的分析，以結論而言兩者並沒有太大的差異。經由數據驗證可顯示人工雞肉的安全性。【延伸閱讀】- 人造肉趨勢－不是科幻小說，企業公開「養肉」設備
三、植物成分的「素食鮭魚」
由於 3D 列印食品應用於護理食品為未來趨勢之一，目前三菱商事生命科學正積極研究 3D 食品列印中組合，以及植物性成分的食材。本次計畫以製作日常飲食到護理食品的「通用設計食品」為目標，由於通用設計食品有明確的軟硬黏度標準、本計畫主要在驗證如何在 3D 列印食品的製作過程中，能符合標準，並在製作過程中，考慮產品加熱的可能性，在微波爐加熱後，不僅可以確保食品外觀，還能夠維持在護理食物的硬度標準範圍內。另外，三菱商事生命科學福本先生表示：「目前使用 3D 食品列印機，主要是由西班牙製造的『FOODNI』和日本武藏電機的『3DFP』兩種。雖然兩種列印機的成型性有所不同，不過依然可以製作出相同的形狀，希望在未來能夠與護理食品的相關製造商跟通路合作，一同開發相關的產品。」【延伸閱讀】-食用膠於3D列印食品之應用
四、「養殖大數據」-牡蠣的養殖智慧化
2022 年 10 月，日本漁業署放寬了三倍體牡蠣種苗的養殖監管，從事牡蠣養殖的 LIVLE 公司主要收集養殖數據，提供相關業者具體的三倍體牡蠣種苗養殖方式。由於過去傳統的牡蠣養殖，主要採用吊掛式，但 LIVLE 公司採用能夠導入工業化管理，更容易掌握數據，迅速應對不同的氣溫、水溫、環境條件的單種養殖法（Single Seed）。在本次使用的單種養殖過程中，導入了可以人工控制浸水和日曬時間，不受潮汐影響的箱網翻轉系統（FlipFarm System），該系統最大的特點就是可以經由數據分析，明確對現況提供作業指示。比如當牡蠣浸泡太久會影響品質時，就會發出日曬訊號。另外，從事牡蠣養殖的 LIVLE 董事長高畑拓彌表示：「為了增加牡蠣苗的生產效率並持續穩定供給，向全國各地的養殖業者提供高品質的牡蠣苗，更是唯一一家從人工育種到實際生產都導入智慧技術應用的民營企業」。未來，期望擴大至其他地區，除此，預計導入即時獲取數據的感測器，提供各種情境的最佳化作業指導，以及預測型的技術操作。【延伸閱讀】- 水產養殖業的人工智慧使用指南
五、基因編輯的低過敏雞蛋的安全性
低過敏雞蛋是經由基因編輯，去除雞蛋中的過敏原物質（卵類黏蛋白：OVM)的雞蛋，儘管還是有卵類黏蛋白以外的過敏原，剩下的過敏原隨著烹煮加熱後消失。
本計畫，主要分為臨床試驗跟大眾宣傳兩部分。Ptbio 公司和合作夥伴在熟悉過敏領域的醫生指導下，進行了患者的血清試驗分析。同時，針對低過敏雞蛋的安全性跟附加價值，加強消費者安心、安全，並且反制錯誤訊息傳播等傳。未來，則持續進行食物經口負荷試驗，改善安全性的臨床試驗，並藉由各種宣傳活動，提昇大眾對低過敏蛋的認知。
六、2 分鐘內就能烹煮 4 種中華料理的炒菜機器人
TechMagic 原本主要業務開發中央廚房用的烹飪機器和作業機器。研發計畫主要目標為因應個人喜好和健康狀態的客製化炒菜烹飪機器人。初期烹飪測試項目，在２分鐘內完成一道菜，目前可 124 秒左右內完成豬肉炒青菜、蛋炒飯、回鍋肉、叉燒炒飯等料理。另外，調味料的個人化調整方面，主要是透過將液體調味料分配劑量後再配送到料理鍋。測試結果顯示，液體調味料的配送量，誤差大約是在原本設定的±10％之間。整體測試原本設定的料理成功率為 95%，然而 TechMagic 公司表示：「目前感官評估社測試中，成功率已有 100%。」期望在未來能夠根據不同的味道濃淡、食材量多寡、口感，自動生成相對應的烹飪參數，逐漸實現依據個人化調整的炒菜機器人。
七、應用昆蟲處理家畜排泄物，產生有機肥料和昆蟲蛋白飼料
本計畫主要是透過餵養家畜排泄物給家蠅幼蟲，一週內完成有機肥料和昆蟲蛋白飼料兩種資源循環。由於家蠅幼蟲長大後，可以用在家畜飼料；家蠅糞便可以作為植物生長用的有機肥料。如此一來，原本的廢棄排泄物，在短時間可循環再生為肥料和飼料，達到環境友善的目標。Musca 指出目前製程中，主要有「前處理」、「家蠅處理」、「產品處理」共三道工序：本次的規模化測試主要會針對「家蠅處理」的過程。其測試結果顯示：「單位面積的處理量增加了 9.4 倍，效果非常顯著，未來計畫在 3 年內推出能夠每日處理 10 噸到 30 噸豬糞的大型系統」此項技術和傳統的堆肥法相比，處理時間更短。由於一般堆肥時間需要 3 到6 個月，甚至要好幾年才能產出優質的成熟堆肥， Musca 的新技術不僅一週可以製作完成，還能將廢物轉化成同等甚至具有更多附加價值的有機肥料，並同步生產出昆蟲蛋白飼料。【延伸閱讀】- 富含營養的發酵副產物可望做為土壤新興肥料
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