支撑“○○科技”进化的电子技术
“食品科技”，解决食品相关课题，创造出全新价值
在生活基本要素“衣食住”中，“食”可以说是人类赖以生存的最重要因素。如果没有食物，人类甚至无法维持生命，无法活动。
与此同时，对于人类而言食物的意义不止于生存所需的食粮。食物能为生活添姿增彩，是富裕的象征之一、保持健康的良药、素食主义者们的价值观体现，也是塑造宗教及文化的重要因素（图1）。食物对于人类而言如此重要，而近年来却面临着各种问题，包括发展中国家的粮食危机、食品浪费、食品安全和食品生产劳动力不足等。
鉴于上述这些食物相关的现状，人们正在积极开展各项活动，通过充分利用最新科技，力争实现更加充足且可持续发展的食物生产、供应和消费。在此，我们将向您介绍一种追求全新食物形态的的技术开发运动，即“食品科技”。
科技进步加速了食品生产的工业化
食品科技（Foodtech）是一个将Food（食品）和Technology（科技）组合后形成的新词。提到食品相关产业，相信很多人都会联想到农业、食品加工业和饮食店等。迄今为止，这些产业往往被认为与最新科技遥不可及。但是今天，这些产业已发展成为ICT、机器人、生物等科技能够得以充分应用的理想领域。不仅如此，越来越多的企业正通过积极引进这些技术，努力挑战解决提高食品生产效率、实现功能性食品的创造、流通和消费的合理化、满足消费者多样化的需求、解决劳动力不足等各类问题。
目前，食品科技备受关注的主要原因之一在于，随着科技的进步，食材及食品开始逐步被视为基于科学技术的工业制品（图2）。食品产业所涉及的食品大多为生物。毋庸置疑，这些生物存在个体差异，随着时间的流逝，其状态就会发生变化。因此，与电子设备及汽车等这类能进行规格化并以稳定的质量实现量产的工业产品不同，食品无法实现精确开发与生产管理，因此作为制造业操作处理比较困难。比如，即使是抓取并排列大小不一的软草莓这项工作，人类可以轻松完成，但是过去的机器人却办不到。
由于各类相关技术的进步，食品的工业化以全新的方式得以迅速发展，其中包括通过诸如人工智能（AI）等技术从多样的个体群中抽取有意义趋势的信息处理技术、IoT等能够关注每一个体的区别并进行把握和分析的技术，以及能够管理和控制动植物性质的生物技术等。
此外，食品科技备受关注的原因还在于，食品相关产业的规模非常巨大，并还在不断增长，这一点也不容忽视。根据农林水产政策研究所的预测结果显示，2030年的世界饮食市场规模将从2015年的890万亿日元增至1360万亿日元，增幅达到1.5倍。其应用市场巨大，并有望实现进一步的增长。为了开发技术以解决内部存在的课题、创造出新的价值等，仍然存在进行巨额投资的机会。为了能将食品科技发展成为成长产业，部分国家已制定了全国范围的相关支援方针。而在日本，政府于2020年启动了“食品科技协议会”，希望通过产学官合作，推动食品科技的发展，从而促进课题解决及相关措施的制定。
通过食品技术，消除粮食危机及食品浪费
我们希望解决哪些食品相关的社会课题，创造什么价值，为此需要应用哪些技术？我们将整理并为您介绍两个具有代表性领域的措施。
首先是粮食危机对策。根据预测，2050年的世界总人口将比现在增加约3成。毋庸置疑，粮食需求也将随之增长。此外，由于全球变暖导致的气候变化，以前适合种植的地方也将无法收割农作物，这一点也同样令人堪忧。SDGs中的第二个目标，便是“零饥饿”。
为了解决这些问题，各类相关技术不断推陈出新，其中包括通过生物技术培养的动物细胞片进行层积，或用3D打印机成型制作技术进行培养肉的开发，以及即使在恶劣的条件下也能生长并实现高产的农作物品种开发等。此外，面向新农业及渔业的技术也已投入实际应用，例如通过人工技术实现生长环境完善的植物工厂和陆地渔业等。作为这些技术的延伸，不仅可以提高收割量，还能激发动植物基因中所隐藏的潜力，帮助制造出富含有效促进人类健康成分的食品。
其次是消除食品浪费问题。根据联合国粮食及农业组织（FAO）的统计结果显示，从农业生产到消费的整个食品供应链中，约有3分之1的食品以各种理由被丢弃，其总量每年高达13亿吨。而在日本，因对食品质量特别严格，长期以来存在一种叫作“3分之1规则”商业惯例，其结果是助长了食品的浪费。根据这个规则，将从生产日期到最佳品尝期的期间分为3等分，确定交货期限和销售期限，如超过期限则将产品做废弃处理。目前，日本政府正在积极致力于相关规定的修改，以期纠正这种商业惯例。SDGs中也设定了相应目标，即到2030年为止在零售和消费水平方面将人均食品废弃量减半，并减少收割后损失等生产和供应链方面的食品损失。
解决食品浪费的关键技术在于利用RFID标签及IoT等实现食品链管理的高度化。通过这一技术可明确把握每件食品的流通记录，方便采取更加灵活的措施，比如当生鲜食品临近最佳品尝期时则可将其转用为加工食品的原料。如能将此类方法付诸于实践，便能够实现可追溯性管理，从而防止产地造假、跟踪异物混入、检查是否含有添加剂及过敏源、提供清真服务等，从而确保食品安全。
为了有效实践食品链管理，需要开展跨越国家、行业以及企业框架的信息共享。目前，日本也在积极构建能够满足此类要求的信息基础。农林水产省首先构建了名为“农业数据协作平台（WAGRI）”的信息平台，以有效且高效地进行农业生产信息的汇总，即以食品链上游的智能化为起点，通过连接信息基础，对中游的加工和流通信息及下游的销售和消费信息进行汇聚和共享，从而提高食品链管理的效率，形成一个“智能食品链”信息系统（图3）。通过这种方式，将能够根据消费者的行动方式制定生产和作业计划，并根据生产信息、订购和库存信息选择理想的收购和发送路线等，从而实现跨行业的最佳的食品链管理。
除了这里介绍的2个领域之外，还采取了食品科技相关的各种措施，比如应用化学知识在分子水平上控制食物的风味和口感的技术、通过重现触觉等人类5种感官实现食品生产加工自动化的技术等。今后，ICT等尖端技术有望在食品科技范畴所包含的各个领域中实现充分利用。