机器人技术和数字农业的进步有可能彻底改变食品的未来。新兴技术在食品工业中的新应用层出不穷,其性质也在不断发展。昆士兰科技大学(QUT)未来环境研究所不断致力于开发新方法,以提高农业和食品生产工业的盈利能力,质量,效率和安全性。从生产中涉及的机械步骤,到进入口中的食物构成,新一代机器正在彻底改变人们对食物的想象。
3D打印营养均衡食品
最激动人心的项目之一,是开发能够通过3D打印等方式提供营养食品的新方法。昆士兰科技大学未来环境研究所开发了一个模拟器,这是一种用户自定义设计的交互式工具,可以用来在三维世界中设计水果。
为了让这个模拟器尽可能具有互动性和趣味性,用户可以自行选择颜色,形状和纹理等元素,设计完全属于自己的新水果,然后可以生成文件,再继续将它打印成真正的可食用食品,从根本上将它从虚拟转变为现实物品。
最近,研究所还开始了一个小项目,看看是否可以采用两种不同的凝胶,来实际进行3D打印。与QUT设计学院和化学院合作,共同探讨如何结合物理设计,化学品和所需的凝胶成分,和将图像转化为真实形式。当然,水果不仅仅由一种颜色或一种纹理组成 - 它是许多元素的复杂图像,需要能够被复制以使结果尽可能逼真。
可以想象,如果有不爱吃水果和蔬菜的孩子,这种技术可能会在未来改变他们的态度 ——如果是他们自己设计的水果,他们还会抵触吗?
除了在视觉上吸引消费者之外,3D打印食品在营养方面的无限潜力也让人们无比期待。想象一下:完全营养均衡的香蕉,或者含有蛋白质的胡萝卜可能有一天会登上超市的货架。这种可能性让人感到非常兴奋。
在全世界范围内,饥饿和营养不良导致的死亡人数远远超过疟疾、艾滋病等传染病,如果能通过3D打印,在水果蔬菜中给消费者提供定制的营养,就可以从根本上解决这一世界性问题。
同样,细胞农业也有一个新兴的领域,食品的成分可以种植,然后可以使用自动化机器技术有效地印刷动物产品,而不伤害任何牲畜。当然,这一技术现在还处于早期阶段,但毫无疑问,现在能够看到的进展是很振奋人心的。
将机器人用于自动化生产
数字农业的另一个有趣的方面是机器人在食品生产中的发展和应用,特别是在园艺方面,这种应用往往规模很小,但生产效率和产品附加值相当高。这种技术如果发展迅速,将相当省人力。
农作物到了收获季节时,需要工人们在田地或树林里手工采摘,但由于大多数农作物是季节性的,这种工作往往非常短暂,找到某些高技术工作的工人 - 例如修剪树枝 - 可能非常困难。招聘工人的另一个挑战因素可能是重复劳动力和恶劣的天气条件,这也使得机械化非常有市场。
在QUT开发的机器人之一Harvey,被设计用于在玻璃温室中通过计算机视觉收获水果。另一个机器人AgBot2基本上可以通过自动化除草过程等方式进入田间,帮助进行广泛的耕作,这样就不需要使用任何化学产品。
机器人自动化的好处不仅仅是简化这些任务,而且能够每天24小时不间断,并在不适合体力劳动者工作的条件下进行。
市面上已经有一些商用设备,可以采摘水果,但是它们是否经济实惠,则是另一个问题。机器人自动化实现广泛应用可能需要5到10年的时间。人们已经开发了原型,但目前最大的障碍是适应现场的许多变量,如不平坦的土地和不稳定的天气条件等。
第一批的机器人会被用来做一些最简单的任务,比如包装水果,比如非常稳定的环境中对蔬菜品质进行分级。然后可能会看到机器人在玻璃温室里采摘,特别是西红柿和辣椒等高价值作物。接下来,它们可能也会帮助授粉。不久的将来,人们就会在田间看到越来越多的机器人工作。
来源:澳大利亚昆士兰州上海代表处