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食品科學可以模擬的生命活動及其系統(tǒng)包括品質(zhì)感知、食物消化、養(yǎng)分吸收、生物合成、生物材料、生物機構(gòu)和神經(jīng)系統(tǒng)七個方面�；诂F(xiàn)有文獻資料和作者的科研工作，本書分七章對相關(guān)內(nèi)容的國內(nèi)外研究進展進行了歸納整理與分析論述，分別包括：①食品品質(zhì)仿生評價，主要是對人體味覺、嗅覺、觸覺、視覺的模擬學習；②食品仿生預加工，主要是對人體利用口腔加工食物的模擬學習；③食品仿生分解，主要是對人體胃腸消化功能的模擬學習；④食品仿生分離，主要是對人體胃腸吸收功能的模擬學習；⑤食品仿生合成，主要是對動物體關(guān)于肉蛋奶等動物性食品合成功能的模擬學習；⑥食品仿生成型，主要是對人體利用手進行食品造型、反芻動物利用大腸進行糞便成型功能的模擬學習；⑦食品裝備與材料的仿生設(shè)計，主要是對動植物體降阻自潔材料和人體物件抓取結(jié)構(gòu)的
模擬。

仿生學早已在航空航海、機械制造、生物醫(yī)學、材料科學等行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新中得到廣泛應(yīng)用。其實，生命體經(jīng)過漫長的進化，已經(jīng)形成了一套極其完善的利用食材制造生物體所需營養(yǎng)素的技術(shù)，許多生命活動與現(xiàn)有的食品工業(yè)有著異曲同工的效果。近年來，全世界范圍內(nèi)不少科學家開始將仿生學原理應(yīng)用于食品質(zhì)量的感官評價、食品原料的生物分解、營養(yǎng)成分的生物合成等。因此，利用仿生學原理，向生命體學習，進行食品加工的理論與技術(shù)創(chuàng)新，正逐漸得到國內(nèi)外食品加工技術(shù)研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，代表著未來食品制造業(yè)重要的發(fā)展趨勢。

為了引導人們更為系統(tǒng)、更有目的地研究生命活動，模擬生命過程，創(chuàng)新食品制造技術(shù)，該書作者首次提出建立食品工程仿生學的建議。學科交叉是科技創(chuàng)新不竭的動力，食品工程仿生學就是食品工程與仿生學交叉的產(chǎn)物。本書作者從三個方面概括了食品工程仿生學的主要任務(wù)：①重新認識生命活動：突破長期以來基于健康和生產(chǎn)（生長）的需要進行生命科學研究的局限性，建議從生命體制造其正常生長所需營養(yǎng)素的角度，重新認識生命現(xiàn)象，重新研究生命活動，尤其是那些從未被觸及但與某些食品制造單元密切相關(guān)的生命活動；②深化已啟動的仿生研究工作：根據(jù)對生命活動重新研究的結(jié)果，進一步對已經(jīng)啟動的仿生技術(shù)進行深入研究，挖掘新的創(chuàng)意；③開拓新的仿生技術(shù)方法：通過比對，尋找動物、植物和微生物中與食品加工技術(shù)有對應(yīng)關(guān)系的生命活動，開拓全新的仿生研究項目，推動食品制造的原始創(chuàng)新。未來擬開展的主要研究內(nèi)容包括：模擬口腔加工、食物消化、養(yǎng)分吸收、感官評判、肝臟解毒等生命活動，神經(jīng)元、運動機構(gòu)、生物材料等生命系統(tǒng)構(gòu)成，開展食品預加工、分解、分離、品質(zhì)評價、有害物降解等關(guān)鍵技術(shù)的仿生設(shè)計，以及智能控制、食品機械、食品機械材料等硬件系統(tǒng)的仿生設(shè)計。

該書第一次系統(tǒng)地論述了食品工程仿生學的學術(shù)思想，定義了其基本特征，構(gòu)建了組成框架和研究方法，梳理出主要研究內(nèi)容。食品工程仿生學建立的初衷在于我們從自然界能夠?qū)W到什么，能否找到推進食品產(chǎn)業(yè)更加符合高效、安全、節(jié)能、低碳發(fā)展趨勢的金鑰匙，但其更大的意義可能在于它會啟發(fā)生命學家重新審視已有的關(guān)于生命活動的研究成果，引發(fā)其對未被關(guān)注但對食品制?有重要價值的生命活動的研究興趣。

中國工程院院士陳堅
2023年10月

第1章緒論
第1節(jié)　食品工程仿生學的提出及其基本特征
　一、生物的啟示
　二、食品工程仿生學的提出
　三、食品工程仿生學的學科基礎(chǔ)與基本性質(zhì)
第二節(jié)　食品工程仿生學的研究方法與研究內(nèi)容
　一、食品工程仿生學的研究方法
　二、食品工程仿生學的研究內(nèi)容
　　　參考文獻
第二章食品品質(zhì)仿生評價技術(shù)
第1節(jié)　概述
　一、食品品質(zhì)評價的基本方法
　二、人體感覺功能的特征
第二節(jié)　食品味道的仿生評價技術(shù)
　一、味覺
　二、模擬味覺的仿生設(shè)計
　三、多通道、多功能電子舌
　四、味覺模擬的障礙
第三節(jié)　食品氣味的仿生評價技術(shù)
　一、嗅覺
　二、模擬嗅覺的仿生設(shè)計
第四節(jié)　食品質(zhì)地的仿生評價技術(shù)
　一、牙齒對食物的咀嚼
　二、對口腔咀嚼加工的仿生設(shè)計
　三、對食品質(zhì)地評價仿生設(shè)計的思考
　　　參考文獻
第三章食品仿生預加工技術(shù)
第1節(jié)　人體對食物預加工的過程
　一、食物的口腔咀嚼加工過程
　二、食物的口腔酶解加工過程
第二節(jié)　食物的仿生預加工技術(shù)
　一、對食物咀嚼碎化過程的仿生設(shè)計
　二、溶菌酶及其在現(xiàn)代食品工業(yè)中的應(yīng)用
　三、唾液淀粉酶及其在現(xiàn)代食品工業(yè)中的應(yīng)用
　四、食物預分解的仿生設(shè)計
　　　參考文獻
第四章食品仿生分解技術(shù)
第1節(jié)　動植物對食物的消化分解過程
　一、人體的消化系統(tǒng)
　二、反芻動物的消化系統(tǒng)
　三、白蟻的消化系統(tǒng)
　四、食蟲植物的消化系統(tǒng)
第二節(jié)　人工消化系統(tǒng)的仿生設(shè)計
　一、動態(tài)單室模型的仿生設(shè)計
二、動態(tài)雙室模型的仿生設(shè)計
　三、動態(tài)多室模型的仿生設(shè)計
　四、反應(yīng)器及其系統(tǒng)的仿生設(shè)計
　　　參考文獻
第五章食品仿生分離技術(shù)
第1節(jié)　動植物對小分子成分的吸收富集過程
　一、腸道對營養(yǎng)成分的吸收過程
　二、海帶對碘的吸收機制
第二節(jié)　食品膜分離過程的仿生設(shè)計
　一、對腸道正向沖洗自潔功能的仿生設(shè)計
　二、對腸道反向清洗自潔功能的仿生設(shè)計
　　　參考文獻
第六章食品仿生合成技術(shù)
第1節(jié)　概述
第二節(jié)　細胞培養(yǎng)肉
　一、細胞培養(yǎng)肉的研究概況
　二、細胞培養(yǎng)肉制備的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)
　三、細胞培養(yǎng)肉制備的難點與發(fā)展方向
第三節(jié)　淀粉的仿生合成
　二、ASAP的主要瓶頸
　三、由CO2經(jīng)ASAP合成淀?
　　　參考文獻
第七章食品仿生成型技術(shù)
第1節(jié)　食品的手工造型和動物糞便的自然成型
　一、食品的手工造型
　二、動物糞便的自然成型
第二節(jié)　食品仿生成型技術(shù)
　一、廚房食品的機器仿生成型技術(shù)
　二、各向異性食材的仿生成型技術(shù)
　　　參考文獻
第八章食品裝備與材料的仿生設(shè)計
第1節(jié)　概述
第二節(jié)　生物體的降阻自潔特性
　一、土壤動物體表的減黏、脫附、降阻功能
　二、植物表面的脫附自潔功能
第三節(jié)　動物體的抓取機構(gòu)
第四節(jié)　食品裝備的降阻自潔仿生設(shè)計
　一、仿生不粘炊具的設(shè)計
　二、多級針狀錐形陣列超疏水表面的仿生設(shè)計
第五節(jié)　軟體機器手的仿生設(shè)計
　一、國內(nèi)外研究進展
　二、軟體機器手的驅(qū)動方式
　三、柔性手指模塊的結(jié)構(gòu)
　四、軟體機器手的幾種常見型號
　五、軟體機器手的控制系統(tǒng)
第六節(jié)　柔喙的仿生設(shè)計
　一、柔喙頭
　二、柔喙套件
　　　參考文獻

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