2019农业与食品科技的五大趋势,未来这9项创新技

作者: 农业新闻  发布:2019-11-21

4.数字化技术助力农业生产与管理

Yara和IBM将结合世界一流的农业前沿技术,开发全球领先的数字农业平台。

这并不是说它可以减少大肠杆菌或其他有害细菌的爆发,但如果爆发了疫情,可以很容易追溯产出和加工农产品的农场或工厂。想想几个星期前发生的美国生菜召回事件,细菌感染了16个州的病人,但是疾病控制中心无法追踪源头,因此他们只能发出全国范围的警告。

这一概念并不新鲜,有些公司已经开始为用户提供个性化饮食服务。但对于普通大众来说,营养基因组学还处在起步阶段,大规模普及还是件很遥远的事情。

传感器、无人机、机器人、机器学习、区块链等各种新技术已在农业生产中都得到很好的应用。通过软硬件的结合,农民可以轻松掌握土壤水分、湿度、养分等数据,以及作物的成长状况和天气变化,从而有针对性地进行农田管理,大幅提升了生产效率。

作为第一步,Yara和IBM将在欧洲、新加坡、美国和巴西的数字中心建立联合创新团队。这些团队将与IBM的研究人员密切合作,开发新的功能,如可视化分析和作物见解的机器学习技术。首批服务计划于2019年年底推出。

我不知道你怎么想,但我现在有点害怕吃生菜。如果所有农作物都有RFID传感器,那么疫情和恐慌就可以最小化。这些追踪系统可以减少消费者对过敏原的担忧。而对于农民来说,他们的产品可以被跟踪的想法会带来一种解脱感。毕竟,他们可以确保自己的产品能够安全地进入消费者的厨房。

HPP技术的工作原理就是高压会使细菌蛋白质变性、凝固。在300-600 MPa的高压环境下,可以杀死果汁中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌。

通过该公司的平台,农场主可以随时查看并修改这些数据,可以更好的管理自己的农田,确定不同的土壤适合种植何种作物。同时,农场主可以将自己的农田数据出售给农药公司、农机公司和经销商,帮助第三方公司制定生产和采购计划。

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4.农业和机器人

基于基因技术,Perfect Day将特定的DNA基因片段植入酵母细胞,重组后的酵母细胞就可以产生牛奶中的相关蛋白质。

民以食为天。吃,在我们的生活中,是一件天大的事情。随着健康意识的不断增强,我们对食物的要求越来越高。同时,众多研究人员和科技公司正在利用数字化技术推动农业和食品科技的发展和创新。

联合全球数字农业平台将应用人工智能、机器学习和现场数据,为农民们开启新的视野。这个数字平台将覆盖全球,并力争达到1亿公顷农田——相当于西班牙国土面积的两倍,或接近全球所有可耕地的7%,包括数以百万计的农场。

收获庄稼后,RFID传感器可以被用来追踪食品从田地进入市场再到终端用户厨房的过程。中端用户或消费者能够追踪他们从市场中购买的食物的详细生产路线。这种技术可以增加制造商的可信赖度,迫使它们总是提供新鲜产品。

8.区块链推动农业供应链变革

目前公司已为400多万农场主提供服务,影响的土地面积超过100万英亩。

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这些传感器实时地向农民发送最新信息,因此他们可以根据作物当时的生长情况做出相应的改变。虽然我没有多少园艺技能,但我可以依赖这样的应用程序,它可以告诉我后院的植物需要浇水或其他类型的营养物,我想这能让它们长得更好。农业领域的物联网传感器也在为农民做同样的事情,但显然更大规模的部署会帮助提高粮食产量并减少浪费,而这正是这个行业所需要的。

9.基于基因研究的个性化营养

2018年12月,公司被新兴农业生物技术巨头Indigo收购。

Yara/IBM合作伙伴关系将专注于农场优化的所有方面。一个具体的合作领域将是天气数据。对天气条件做出最佳反应的能力对农业至关重要。通过合并分析见解从IBM ' s的华生工作室,IBM对技术、天气公司和其他服务,与亚拉公司无与伦比的作物知识和造型能力,联合平台不仅提供地方性天气预报,但除了会给实时可行的建议,根据个人的特定需求字段/作物。

也许数字转型中最具创新性的部分之一是能够使用机器学习和高级分析来挖掘数据趋势,这可以在种子播种前就开始。机器学习可以预测那些性状和基因最适合的作物,为世界各地的农民提供最适合当地地理位置和气候条件的种子。

例如,美国初创科技公司Perfect Day就是利用细胞技术制造出由“细胞”生产的牛奶,且口味和真实牛奶相差无几。

随着高速互联网的普及,特别是在偏远地区和农村地区的普及,数字化物联网技术在农业生产和管理中的应用越来越多。

Yara和IBM服务将共同创新和商业化数字农业解决方案,将帮助增加全球粮食生产利用两家公司的互补功能,Yara公司无与伦比的农业知识,由800多名多年实践经验的农业学家,和IBM的数字平台服务,专业知识的人工智能和数据分析。

5月19日消息,据福布斯杂志报道,近年来,农业技术正在迅速改变这个行业。2015年,农业领域的科技投资高达46亿美元,而这已经是三年前的事了!不过,随着地球上人口的持续增长,将来资源供应可能受到严重影响。最近的研究发现,到2030年,农业产量必须增长60%才能满足人类需求。

美国初创公司Just Meat是人造肉领域的代表之一。公司表示2018年,其人造肉产品将出现在美国和亚洲国家的各大餐厅,第一批人造肉产品包括鸡块、香肠和鹅肝。

此外,人造肉、植物蛋白、昆虫蛋白等替代食品和减少食品浪费的创新商业模式和技术也将是2019年农业与食品科技领域创新的重要组成部分。

“我们的合作围绕着一个共同的目标,那就是在农业领域做出真正的改变。为了能够负责任地养活不断增长的人口,至关重要的是,农民必须增加现有农田的粮食产量,以避免森林砍伐。Yara和IBM将开发数字解决方案,使农民能够优化耕作方式,以可持续的方式提高产量、质量和收入,”Yara销售和营销副总裁Terje Knutsen说。

6.机器学习和分析

与传统的畜牧业相比,目前人造肉的价格还很昂贵,生产450克牛肉,大约花费2400美元。随着技术的成熟和效率的提高,这些成本将会大幅下降。

在农业领域,人工智能越来越多地与传感器和其它技术相结合,用于分析农业数据,以减少作物生产的劳动强度,并降低农业生产成本。

随着联合数字农业平台的扩展,团队将探索创新的业务解决方案,将联合平台集成到IBM Food Trust (IBM的区块链的食物链网络运营商网络)中。这将提高可追溯性和供应链效率,以及解决食品安全、食品浪费和可持续性的方法。它将牢固地把农场与整个食物链连接起来,创造一个从农场到盘子的食品生产的整体方法。

无人机也被用来为作物喷洒农药,同时小心不渗透到地下水中。最近的研究表明,与其他类型的机器相比,无人机可以将喷洒速度提高5倍。

如果采用区块链系统记录和追踪整个食品供应链中的交易情况,上述问题就可以轻松解决。

公司可以为农场主提供谷物、土豆、大豆、甜菜和油菜等作物种植的多种服务,包括作物压力检测、疾病检测、杂草绘图、营养管理制图以及产量预测和作物植物计数等。目前公司已为全球50多个农场提供服务,农田面积超过10万公顷。

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5.RFID传感器和追踪

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1.食品包装的绿色革命

2019年4月26日,全球农作物营养领导者Yara International 和IBM 今天宣布达成一项协议,将建立全球领先的数字农业平台,提供全面的数字服务和即时的农业技术。

当你在花园工作时,你通常可以一眼看到所有植物,。但是农民在横跨数百公顷的土地上工作,这意味着他们能够鸟瞰农田的唯一方法就是依靠飞机。想象一下,如果农民可以利用空中资源来可视化他们的作物,而不必包租飞机,那么他们的投资回报是否会增加?无人机正被广泛用于美国各地的农作物监测,作为对抗干旱和其他有害环境因素的手段。能够产生三维图像的无人机可以通过分析和规划种子种植模式来预测土壤质量。

betway88 ,1.3D打印将改变食物加工方式

此外,各种AI初创公司也在利用AI技术进入农业领域,推动农业生产的变革。

“随着世界人口对粮食需求的增长,数字农业平台将在以可持续的方式提高全球农业产量方面发挥关键作用。这次合作是IBM在人工智能、大数据管理和区块链技术方面的能力与Yara的农业知识、以农民为中心的数字创新,以及在改善全球农业方面的良好记录的完美共生。

1.农田中的物联网和传感器

研究人员一直在研究一些人的独特基因组成以及他们对某些食物异于他人的反应。例如,有些人比其他人能够更有效地吸收某些必需营养素。

澳大利亚初创公司AgriChain致力于为农场主、经销商、物流公司和买家提供基于区块链的农业供应链管理平台,为用户提供可追溯的、完整的农产品信息。

推进农业数字化前沿

其它机器人初创公司正在试验激光和摄像头技术,以帮助识别和清除杂草,且不需要人工干预。这些机器人可以被用于在不同的作物之间导航,从而减少其背后的人力。其他公司也在制造植物移植机器人,以提高传统农业方法的效率。最后,自动化正在被测试用于水果采摘和坚果收获,这在过去似乎总是过于精细的劳作,不适合机器人来完成。

在过去,因为食品供应链问题导致的麻烦太多太多,例如去年美国爆发的沙门氏菌感染事件,政府经过几个月的调查,才最终确定污染源来自从墨西哥进口的木瓜。再如,2013年欧洲市场利用马肉充当牛肉的丑闻。

无土培养、立体化种植、无需化肥和农药、受土地的影响少、产量高、绿色无污染等特点,让室内农场成为解决未来城市生鲜食品供应的一条有效途径。

机器学习算法也可以用于农业生产方面,即消费者购买他们的产品。这些算法可以显示哪些产品被购买的最多,哪些产品在市场上被淘汰。因此,为未来农业创造熟练而有效的预测。我相信农业的未来取决于它的数字化转型。农民将从农业的数字化转型趋势中受益,使他们不必再担忧环境,能够种植更高产的作物,并以有效的全新方法管理作物。随着全球人口的持续增长,农业技术也必须随之快速发展。

2.HPP技术可将食品保质期延长10倍

可持续是2018年全球的一个重要议题,各国政府都在努力减少温室气体排放。很多科技公司开始关注农业的碳排放,通过数字化技术、生物技术改变传统的粗放式农业生产方式,让农业生产更加可持续,并提供更高品质、更健康的食物。“可再生农业”将成为未来农业发展的重要方向。

与农田中的技术非常相似,传感器也可以被安装在农业设备上,以追踪机器的健康状况。使用“精准农业”的术语来描述这种情况,即拖拉机和其他农业设备都被植入导航系统和各种传感器。其中有些传感器可以用来弥补GPS系统的不足,以应对不平坦的地形。有些传感器则用于绘制产量图和收获文档。而在拖拉机需要维修时,其他传感器可进行监督。总之,这些传感器正在减少停机时间。

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美国农业科技公司Indigo利用基因测序技术和生物信息学计算方法,组建了微生物基因信息数据库,并使用机器学习预测微生物对植物的影响,用于优化农作物,抵御农作物病虫害,并确保环境可持续性。

2.设备中的物联网和传感器

3.自动化机械将替代成千上万的工 人

以色列科技公司TIPA专注于食品和饮料的100%可生物降解和可堆肥的软包装技术研发。公司开发的生物材料除了具有传统塑料包装的透明、耐用、韧性高、密封性好、易印刷等特点外,还可以在6个月内100%分解,对环境无任何负面影响。公司已累计融资2100万美元。

就像在其他行业使用机器人和人工智能一样,农业领域中的机器人技术也能够帮助提高生产率,并帮助提高产量和收获效率。这样的机器人,比如最近被John Deere公司收购的喷洒和除草机器人,它们可以减少90%的农药使用。

Impossible Foods、Beyond Meat等美国初创公司利用大豆、小麦、土豆等为原材料,并添加植物血红素等物质,按特定比例合成出人造肉,其视觉效果和口感与真正的肉类相差无几。

张珂

那么我们该如何做?农业领域(包括农民、食品生产者)必须接受农业数字化转型趋势。通过将技术作为可持续发展、可扩展的资源,我们将能够把农业推向新的高度,在未来保持农业继续发展。下面就让我们细数下农业领域的六大数字化转型趋势:

目前,科技公司已经可以在实验室内培育肉类:通过从健康的牲畜身上提取干细胞,并在实验室内进行培育。

很多食品的保质期相对较短,特别是蔬菜、水果等生鲜类食品。这对食品运输的效率有很高的要求。为此,本地化食品成为众多科技公司关注的方向,以室内垂直农场为代表的本地化食品可以缩短食物运输的距离和时间,有助于减少食品浪费。

3.无人机和作物监测

这些自动化设备由于具有更高的准确性,并且可以在不需要休息的情况下不知疲倦地工作,可以完全取代人类员工。

在各种新技术中,区块链无疑是最具革命性的技术之一。2018年初,大宗商品交易公司路易达孚成功利用区块链技术完成全球第一次农产品贸易。越来越多的科技公司也在尝试用区块链技术解决农业供应链中的各种问题。

物联网正在以绝好的方式颠覆农业产业。事实上,物联网在食品部门拥有巨大潜力。据思科公司发布的报告显示,仅物联网就能为农业创造14.4万亿美元的价值。物联网正在利用设备和材料上的传感器简化农业资源的收集、检查和全面分配。将传感器在农田中进行战略部署,再加上图像识别技术的帮助,可以让农民在世界任何地方看到他们的作物。

荷兰科技公司Aris专门从事农产品领域机器人和机器视觉系统的开发、生产、安装和服务。

资本实验室·今日创新观察

但植物蛋白也有很多缺点,植物蛋白并不能提供人体需要的某些氨基酸,并且往往缺乏维生素B12。不过,这些都可以通过其它方式进行补充。

2.本地化食品的兴起

Aris公司研发的AQS创新食品加工系统,利用机器视觉技术,可以高效且精准地对肉鸡的形状、尺寸、颜色和其他特性进行分级和分类。AQS系统可在一小时内处理超过12,000只鸡,大大提高了食品加工效率。

5.人工智能加速在农业中的落地

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美国公司US Bioplastics专注于可持续降解的包装产品的研发和推广。公司研发的Gatoresi产品是一种可持续的聚合物,由农业原料废弃物、纸副产品或其他植物废弃物的有机质制造而成,具有生物可再生性、可生物降解性和水可降解性的特点。

在很多国家,昆虫是居民日常饮食中蛋白质的重要来源。昆虫含有约60%的蛋白质、丰富的维生素B12、比牛奶还多的钙,以及比菠菜更多的铁,可以为身体提供所有必需的氨基酸。

3.“可再生农业”的未来之路

一旦3D打印技术得到完善,该技术将为食品在未来的形状、质地、成分以及最终的口味提供无限的可能性,我们也将可以根据自己的具体需求和口味定制菜肴。

美国创业公司TellusLabs利用卫星数据分析和机器学习来减少农业生产的不确定性,其核心产品Kernel在2017年预测美国玉米作物产量的准确率超过99%,比美国农业部得出的相同结论还要早几个月。

随着各种新兴技术得以应用,在未来,食品的生产与供应方式将与我们当前的认知截然不同 。以下盘点9项创新技术也许会颠覆未来食品产业。

IBM已经推出了Watson农业决策平台,利用其强大的AI技术、物联网和云解决方案,可以找出影响作物产量的任何关键因素,如土壤温度,水分含量,作物压力,害虫和疾病,帮助农场主进行农场管理。

超高压处理技术(High-Pressure Processing,HPP)是当前一种非常有潜力的冷灭菌技术,通过将密封包装的食品放入液体介质中,在高压环境中静置一段时间,达到杀菌的目的。

美国生物农业科技公司Midwestern BioAg以“通过更好的土壤打造更好的农业”为宗旨,利用公司独有的微生物技术为农场主提供定制化的农场管理计划,通过土壤健康管理,优化作物种植,减少化肥和农药的使用,为农场主提供更高的经济效益和环境效益。

这些植物基人造肉公司也获得了风险资本的关注,比尔·盖茨、理查德·布兰森、李嘉诚、谷歌公司,以及嘉吉、泰森食品等食品巨头都对该领域进行了投资。

越来越多的科技公司都在加大室内农场的探索。2018年,电商巨头京东和日本连锁便利店7-11都开始涉足垂直农场。

6.植物蛋白是蛋白质供应的未来

生鲜、冷冻、熟食等食品需要不同的包装技术和包装材料,而消费者对食品包装也有着自己的需求和选择。随着环保意识的提升,越来越多的消费者开始倾向于选择可生物降解的环保材料;同时,也涌现出一批专注于可再生、可降解的环保材料及包装产品研发的科技公司。

目前,例如英国基因检测公司DNAFit、加拿大生物科技公司Nutrigenomix和美国食品电商公司Habit等初创企业都在为用户提供基于个人DNA分析的定制化、个性化饮食服务。

美国农业初创公司Farmobile是一家农业耕种数据分析服务公司,通过传感器监测农业生产过程中的各种数据,包括土壤、作物生长阶段、收获等。

个性化营养是指根据个人基因构成,确定人体对不同食物产生的反应,来定制个性化饮食的概念。

绿色和效率将是2019年农业与食品科技发展的两大核心要素。

细胞农业产品在外观上与从动物收获的食物基本相同,但生产方式大不相同。

通过商品标签扫描,LocalizeYourFood为消费者提供食品来源追溯和安全验证服务,让食物生产、运输和销售流程更加透明。

作为一个分布式的公共账本系统,区块链有可能使农业供应链中的每一笔交易都具有透明度、可追溯性、可验证性、并且无需第三方监督。

该公司的使命是用Gatoresin替代传统塑料和低于标准的可降解塑料,从而减少石油的使用,并消除传统塑料造成的多种污染。

由于不需要热处理、辐射和化学防腐剂,HPP技术的高压和低温环境能够保持食品原有的口感和营养特性,并在整个保质期内保持最初的新鲜度。

随着各种信息的不断开放,以及全球追求绿色可持续发展的大趋势,消费者对食品的要求也会越来越多。各种新技术将推动农业生产、管理、运输、销售过程的透明化、可控化。

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随着新一代消费者对更新鲜的食品、更长的保质期、更小的环境影响的需求不断提升,这也将在2019年进一步推动食品包装的变革和创新。

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加拿大科技公司LocalizeYourFood专注于本地化食品采购,公司创建的数据库及应用软件,将食品生产商、零售商和消费者联系起来。

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聚焦前沿科技创新与传统产业升级

人造肉可以大大降低大型畜牧业对环境的影响。据估算,如果该技术大规模普及,温室气体的排放,特别是甲烷,将会减少96%。

美国室内农场初创公司Plenty成立于2014年,公司使命是为每个人提供绿色、健康、有营养的食物。通过将机器学习、物联网、大数据等技术引入室内农场,为消费者提供更加健康绿色的蔬菜和水果,同时最大程度减少水资源浪费和碳排放。

另外,与传统畜牧业相比,昆虫养殖需要的空间、水和排放的温室气体也更少。据测算,455升水只能产生6克牛肉,却能生产72克蟋蟀。目前很多科技初创公司也将目光瞄准了昆虫蛋白。例如,成立于2014年的美国食品科技公司Exo,已经向市场推出了添加蟋蟀蛋白粉的蛋白质能量棒产品。

英国人工智能初创公司Hummingbird Technologies通过机器学习和计算机视觉技术,利用卫星、飞机、无人机和机器人进行农田图像采集和数据分析,为农场 主提供高分辨率的农作物监测地图,减少作物检查所需的时间,为农田现场管理决策提供支持。

5.昆虫蛋白将替代畜牧业的动物蛋白

随着自动化机械和人工智能技术引入食品生产领域,工厂对人类员工的需求已经越来越少了。

公司目前销售的蟋蟀蛋白棒有四种口味:可可味、花生酱果冻味、苹果肉桂味和蓝莓香草味。这种不含麸质的蛋白棒每条售价3美元。

这种肉有多种名称,“人造肉”、“清洁肉”、“试管肉”等,而这种技术可以使肉类生产成为可持续工程的一种新形式。

未来,新兴的昆虫蛋白行业将吸引更多的农民、厨师和创业者,昆虫蛋白可能会像牛肉一样受到欢迎。

区块链的可追溯性,可以在食品问题大规模爆发之前迅速解决,特别是对于主要污染源的排查,就像排查单一供应商一样简单。

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细胞农业是近年来兴起的一种新技术,是建立在细胞培养之上的农业生产手段,而不是像传统农场那样的大规模生产方式。

在不久的将来,HPP技术可以将食品的保质期延长10倍,这将极大地减少食品浪费。

7.细胞牛奶与细胞农业

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虽然猪、牛、羊、蛋和鱼等是很好的蛋白质来源,但是存在脂肪含量高、环境污染大等问题,而植物性蛋白质的影响则小得多。

一旦该领域的研究和技术有所突破,那么人类将从当前食品供应“一刀切”的状态,向真正的个人量身打造的饮食方向转变。

4.人造肉将替代传统畜牧业

尽管我们已经可以3D打印饼干、巧克力、披萨等食品,但3D打印食品还处于早期发展阶段,设备价格、打印原材料、打印速度、食品种类等因素都制约着3D打印食品技术的发展。

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