永續食品技術的最新發展

隨著世界人口的成長和氣候變遷威脅糧食生產，永續糧食技術的發展變得越來越重要，以下探討食品業系統中提高效率、減少浪費和促進更環保實踐的重大技術進步。

優化效率並減少食物浪費
減少食物鏈各個階段的浪費，英國Food Drop等新創公司透過數位平台和行動應用程序，將超市、餐廳和當地農場的剩餘食品通知慈善組織或社區團體，這個簡單而有效的解決方案有效地將食品重新分配給面臨飢餓的人們，同時避免垃圾掩埋場產生不必要的排放。
食品製造商和零售商正在整合尖端的監控技術來識別和解決浪費問題。例如Leanpath提供智慧秤、分析軟體和攝影機來追蹤商業廚房中丟棄的所有食物。透過收集有關食物浪費的內容、時間和原因的詳細數據，企業可以密切分析效率不佳的情況，並對採購、庫存管理、生產計畫和菜單規劃做出有針對性的改變。

亞太赫茲技術(Sub-terahertz technology)減少食物浪費
目前在食品分配中確定水果成熟度的方法較不可靠、耗時或昂貴，缺乏系統性的方法通常會導致目視檢查的估計結果不佳。為了解決這個問題，普林斯頓大學和微軟的研究人員開發了一種高頻無線工具來評估水果品質，從而實現精確的成熟度測量並減少配送中的食物浪費。該系統使用亞太赫茲訊號(Sub-terahertz signals)掃描輸送帶上的水果，為解決全球食物浪費問題提供可規模化之解決方案。

永續食品加工創新
微波輔助熱滅菌
保存食物所需的加熱和滅菌過程會降低其營養成分，然而新興技術正在透過更具策略性和更有效率的加熱應用來克服這一限制。華盛頓州立大學與美國國防部和食品公司合作開發了微波輔助熱滅菌 (Microwave-assisted thermal sterilization, MATS)和巴氏殺菌方法，可以維持營養，同時減少即食食品中對鹽的需求。這些方法的能源效率使用優於部分傳統罐頭生產，並由再生電力提供動力。

高壓加工重塑食品保鮮
高壓加工(High-pressure processing，以下簡稱HPP)是俄亥俄州立大學研究人員透過廣泛的公私合作實現的食品保鮮創新方法。此方法包括將包裝食品置於極端水壓下，在冷藏或環境溫度下消除細菌威脅，而無需高溫製程。HPP比傳統保存方式保留更多的營養成分、生物活性化合物和天然風味。它還可以減少鹽、脂肪、糖和合成添加劑的產品配方。

提高農業生產
養活不斷增長的全球人口需要優化農業本身的效率和產量，透過精準農業和受控環境生產等進步技術，如GPS、即時感測器和衛星影像可以精確監測到每平方公尺農地的生長狀況，並於適當的時間和位置精確地施用灌溉、養分和殺蟲劑以促進植物健康。

土壤分析以提高產量
利用全基因組定序(Whole-genome sequencing)進行精確的土壤分析，為農民提供客製化的土壤建議，此技術可降低成本、加速分析並優化土壤管理以提高產量。

精準控制垂直農業
室內垂直農業和生長室透過完全控制理想植物生長的所有關鍵變數，進一步實現農業優化，包括氣候控制系統、LED照明和水耕裝置可實現香草和蔬菜的全年生產，同時比傳統方法節省用地與用水。AeroFarms是垂直農業領域的知名新創公司，利用先進的氣耕法(Aeroponics)和水耕法(Hydroponics)進行全年垂直農業，以實現精確控制和更高的產量。他們精確控制的室內系統結合客製化照明、自動營養輸送和專門的加熱、通風和空氣調節，可生產更高農產量和更快速的生長，同時確保食品安全且無需農藥。其中專有的氣耕技術比田間耕作節省高達95%的水，透過客製化照明優化植物生長，並整合機器學習(Machine learning)和物聯網以實現創新的互聯農業方法。

智慧包裝技術
包裝在食品運輸過程中防止食品變質發揮關鍵作用，然而運輸過程與消費後之廢棄物造成了大量碳排放。智慧包裝材料和追蹤方法的進步正在延長保質期並提高供應鏈的可視性。Insignia Technologies為塑膠食品包裝開發智慧時間溫度指示器(Smart time-temperature indicators)，隨著時間的推移改變顏色以顯示食物何時適合食用，鼓勵更健康的習慣並減少浪費。
《Macromolecular Chemistry and Physics》上的研究報告指出，智慧包裝感測器技術可以根據產品的品質改變顏色，重點檢測肉類、魚類和乳製品降解過程中產生的胺。該感測器整合了可形成光子晶體的聚合物，藉由和胺反應產生可視的顏色改變，進而提供食物腐敗的視覺指示。

食品科技的前進之路
食品技術創新展示了在孕育不斷增長的人口的同時支持環境永續性的可行概念。然而由於成本、規模化生產、監管和消費者採用等方面的複雜性，仍需要時間逐步推廣。增加公私合作可以促進永續創新，以及更綠色、更道德、更有營養的食品系統。