论文部分内容阅读
近年来新技术在食品机械行业起着越来越重要的作用，不仅可以弥补生产线上的缺陷，同时新技术的运用也符合我国当前绿色生产的社会标准，提升了经济效益。新技术在食品机械行业的广泛应用引发了食品机械技术的又一次革命，带动了食品机械行业的发展。本文在此背景下论述新技术在食品机械中的应用。近年来高新技术在食品机械行业的大量应用不仅改变了食品机械技术限制、能耗高以及生产技术落后的局面，同时也提升了食品机械行业的经济效益，极大地推动了行业的发展。食品机械行业因新兴技术的不断投入而更具竞争力，对整个行业来说无异于一场巨大的变革。
1、冷杀菌技术
传统的食品加工主要选用热杀菌技术，这会使得食品变色，损失挥发性成分，从而破坏营养物质。这与消费者对食品的要求相悖。不加添加剂、性质稳定、食用安全是消费者对食品的最基本要求。由此可见，热杀菌技术无法满足食品机械行业的发展。而冷杀菌技术，也即物理杀菌技术，是当前一种新型技术。此种杀菌技术采用短时高电压脉冲杀灭粘性和液体食品中的微生物，在可泵送或液态食品杀菌中应用较为频繁。此种技术几乎不受外界环境影响，杀菌条件易于掌控。因在冷杀菌过程中食品的温度升高幅度不会很大，故此有助于保持食品功能成分的生理活性，即食品的色香味以及营养成分。冷杀菌技术在功能性蛋白、果菜泥、糖浆、膏糊状态食品、液蛋、牛奶、饮料、果汁等食品中均可以运用，适用范围较广。具体来讲，冷杀菌技术主要包括强磁脉冲杀菌技术、超高压脉冲电场杀菌、低温调理杀菌技术、超声波杀菌技术、臭氧杀菌技术、紫外线杀菌技术、放射线杀菌技术、微波杀菌技术以及脉冲强光杀菌技术。下文主要简析强磁脉冲杀菌技术与超高压脉冲电场杀菌技术。
1.1强磁脉冲杀菌技术 强磁脉冲杀菌技术能够应用于各种封装或者灌装前的液态物料，比如液态食品，酒类食品，自来水、纯净水、矿泉水等饮用水的杀菌，应用范围较广。该技术选用脉冲磁场的生物效应实现杀菌目的。在输液管的外围套装有螺旋型线圈，磁脉冲在线圈内会产生2T-10T的磁场强度。细菌会在液体物料经过该段输液管时被杀死。强磁脉冲杀菌技术杀菌升温幅度小，杀菌时间短、效果好、效率高。在杀菌的同时还能够确保食品的营养物质与风味、品质、色香不变，杀菌过程无噪音、不污染环境，是较为理想的绿色产品。
1.2超高压脉冲电场杀菌技术 超高压脉冲电场杀菌技术是利用高压脉冲器所产生的电场来实现杀菌目的。脉冲所产生的磁场与电场的交替作用会增加细胞膜的透性，减弱其强度，最终使细胞膜破裂，膜外物质渗入、膜内物质外流，细菌体死亡。超高压脉冲电场杀菌技术有效避免了因加热杀菌而导致维生素破坏和蛋白质质变性的一些列缺点。现国内外已经对该项技术有了更为深入的研究，同时还设计出了相应的处理装置，能够有效杀灭与食品腐败相关的十几种细菌，杀菌能力超强。
2、膜分离技术
现代膜分离技术与纳米技术、碳纤维技术、光纤技术、超导技术等被称之为二十一世纪工业领域的六大高新技术，是一种仿生技术。膜分离主要指的是分子级的分离。根据膜孔的紧密程度可以将主要的膜系统由密到疏分为反渗透过滤、微滤、超滤以及纳米过滤。结合酶处理技术、化学处理技术以及微滤技术与色谱方法，可以将乳蛋白中的各种组合分开，获取乳清蛋白与酪蛋白。免疫球蛋白能够用作高级婴儿奶粉的生产。微波膜能够实现工业中的产品与用水的无菌化。当前各大酒业公司已经开始广泛运用0.45um滤芯过滤成品酒，以取代原先所使用的热杀菌技术。与传统的热杀菌技术相比，现代膜分离技术能够有效避免因加热高温致使食品出现煮熟味道的弊端，且能够大大节省能耗。而一出现便以优异的口感和品质占领市场的鲜生啤酒，也即在常温条件下采用膜过滤技术杀菌产出的啤酒，至今广受市场好评。此外，膜分离技术在去除空气中的细菌、处理食品厂废水、矿泉水等日常饮用水的杀菌、淡化苦咸水与海水中也得到了广泛的应用。
3、纳米技术
纳米技术在食品工程中的应用极大地推动了食品行业的发展，使得基因工程可控性更强。人们可以按照自己的需求制造出多种多样更加有助于人体吸收的生物“产品”，能够大大丰富食品的种类与数量。
3.1强效的磁制冷介质 磁制冷总体发展趋势呈现低温状态升到高温状态的过程。在磁性的纳米团簇形成后，运用自旋系统磁熵变的制冷方式，研制出以Cd为磁制冷介质的磁制冷机。与平常的压缩气体式制冷方式相比较，磁制冷无污染、体积小、噪音低、功耗小、效率高，这为冷藏设备和食品冷冻开辟了新的途径。
3.2良好的吸收能力 纳米Si3N4与SiC在较宽的波长范围内能够强势吸收红外线，能够用作红外线透波与吸波材料，制作成功能性纤维或者薄膜，能够在食品机械的红外杀菌设备与红外干燥设备上发挥巨大的功效。
3.3优质的表面涂层 纳米陶瓷具有较强的韧性、较高的强度以及良好的耐磨性，故可以用作制造食品机械的轴承、密封环等。能够大大提高轴承与密封环的耐蚀性与耐磨性。例如德国的一研究所用纳米硅基陶瓷制作的特种耐磨无污染透明涂料，具有防火、耐磨、耐刮、防尘、防污的特性，能够用作食品机械中与食品直接接触的零部件的表面涂层。
4、智能技术
经过多年的发展与经营，食品机械业正在逐渐由简单机种向自动化机种过渡。且现今智能技术的控制元件也已经在食品机械的控制系统中得到了更加广泛的运用，微电脑技术、各种新型感测器以及可编程控制器被运用于食品机械生产过程的各个部分，特别是在一些大型食品加工生产线中。食品机械的各个单机在智能电控元件的有效连接下能够进一步发挥出机器的潜能，大大提高了生产效率。与此同时，智能技术中的计算机技术也让食品机械加工过程更加便捷化、简单化。运用计算机控制加工程度与加工工序，配备各种参数计量装置，使检测、计量与加工一机完成。举个简单的例子，在食品生产系统中普遍装有连接微机的速度计、流量机等测量装置，便于控制配料的精确度，而后由计算机来控制每道工序的开始与结束，各种配料的流量与浓度，将误差精度控制在千分之一的精确度内。在此过程中，设备操作较为方便，大大节省人力，操作过程更加专业化，自动化、连续化程度也大大提高了。利用智能技术控制食品机械，能够使食品机械自动完成调整与检测工作，如此便能有效改善劳动条件，提升食品机械的生产效率，提高产品的质量，降低产品的加工成本，进而提升产品的市场竞争力。
结语
新技术在食品机械中的运用，不仅有效改善了劳动条件，提高了劳动生产效率，同时还降低了成本，增强了产品的市场竞争力。本文分别简述了冷杀菌技术、膜分离技术、纳米技术与智能技术在食品机械中的运用，以供参考。
（作者单位：临朐县市场监督管理局）
1、冷杀菌技术
传统的食品加工主要选用热杀菌技术，这会使得食品变色，损失挥发性成分，从而破坏营养物质。这与消费者对食品的要求相悖。不加添加剂、性质稳定、食用安全是消费者对食品的最基本要求。由此可见，热杀菌技术无法满足食品机械行业的发展。而冷杀菌技术，也即物理杀菌技术，是当前一种新型技术。此种杀菌技术采用短时高电压脉冲杀灭粘性和液体食品中的微生物，在可泵送或液态食品杀菌中应用较为频繁。此种技术几乎不受外界环境影响，杀菌条件易于掌控。因在冷杀菌过程中食品的温度升高幅度不会很大，故此有助于保持食品功能成分的生理活性，即食品的色香味以及营养成分。冷杀菌技术在功能性蛋白、果菜泥、糖浆、膏糊状态食品、液蛋、牛奶、饮料、果汁等食品中均可以运用，适用范围较广。具体来讲，冷杀菌技术主要包括强磁脉冲杀菌技术、超高压脉冲电场杀菌、低温调理杀菌技术、超声波杀菌技术、臭氧杀菌技术、紫外线杀菌技术、放射线杀菌技术、微波杀菌技术以及脉冲强光杀菌技术。下文主要简析强磁脉冲杀菌技术与超高压脉冲电场杀菌技术。
1.1强磁脉冲杀菌技术 强磁脉冲杀菌技术能够应用于各种封装或者灌装前的液态物料，比如液态食品，酒类食品，自来水、纯净水、矿泉水等饮用水的杀菌，应用范围较广。该技术选用脉冲磁场的生物效应实现杀菌目的。在输液管的外围套装有螺旋型线圈，磁脉冲在线圈内会产生2T-10T的磁场强度。细菌会在液体物料经过该段输液管时被杀死。强磁脉冲杀菌技术杀菌升温幅度小，杀菌时间短、效果好、效率高。在杀菌的同时还能够确保食品的营养物质与风味、品质、色香不变，杀菌过程无噪音、不污染环境，是较为理想的绿色产品。
1.2超高压脉冲电场杀菌技术 超高压脉冲电场杀菌技术是利用高压脉冲器所产生的电场来实现杀菌目的。脉冲所产生的磁场与电场的交替作用会增加细胞膜的透性，减弱其强度，最终使细胞膜破裂，膜外物质渗入、膜内物质外流，细菌体死亡。超高压脉冲电场杀菌技术有效避免了因加热杀菌而导致维生素破坏和蛋白质质变性的一些列缺点。现国内外已经对该项技术有了更为深入的研究，同时还设计出了相应的处理装置，能够有效杀灭与食品腐败相关的十几种细菌，杀菌能力超强。
2、膜分离技术
现代膜分离技术与纳米技术、碳纤维技术、光纤技术、超导技术等被称之为二十一世纪工业领域的六大高新技术，是一种仿生技术。膜分离主要指的是分子级的分离。根据膜孔的紧密程度可以将主要的膜系统由密到疏分为反渗透过滤、微滤、超滤以及纳米过滤。结合酶处理技术、化学处理技术以及微滤技术与色谱方法，可以将乳蛋白中的各种组合分开，获取乳清蛋白与酪蛋白。免疫球蛋白能够用作高级婴儿奶粉的生产。微波膜能够实现工业中的产品与用水的无菌化。当前各大酒业公司已经开始广泛运用0.45um滤芯过滤成品酒，以取代原先所使用的热杀菌技术。与传统的热杀菌技术相比，现代膜分离技术能够有效避免因加热高温致使食品出现煮熟味道的弊端，且能够大大节省能耗。而一出现便以优异的口感和品质占领市场的鲜生啤酒，也即在常温条件下采用膜过滤技术杀菌产出的啤酒，至今广受市场好评。此外，膜分离技术在去除空气中的细菌、处理食品厂废水、矿泉水等日常饮用水的杀菌、淡化苦咸水与海水中也得到了广泛的应用。
3、纳米技术
纳米技术在食品工程中的应用极大地推动了食品行业的发展，使得基因工程可控性更强。人们可以按照自己的需求制造出多种多样更加有助于人体吸收的生物“产品”，能够大大丰富食品的种类与数量。
3.1强效的磁制冷介质 磁制冷总体发展趋势呈现低温状态升到高温状态的过程。在磁性的纳米团簇形成后，运用自旋系统磁熵变的制冷方式，研制出以Cd为磁制冷介质的磁制冷机。与平常的压缩气体式制冷方式相比较，磁制冷无污染、体积小、噪音低、功耗小、效率高，这为冷藏设备和食品冷冻开辟了新的途径。
3.2良好的吸收能力 纳米Si3N4与SiC在较宽的波长范围内能够强势吸收红外线，能够用作红外线透波与吸波材料，制作成功能性纤维或者薄膜，能够在食品机械的红外杀菌设备与红外干燥设备上发挥巨大的功效。
3.3优质的表面涂层 纳米陶瓷具有较强的韧性、较高的强度以及良好的耐磨性，故可以用作制造食品机械的轴承、密封环等。能够大大提高轴承与密封环的耐蚀性与耐磨性。例如德国的一研究所用纳米硅基陶瓷制作的特种耐磨无污染透明涂料，具有防火、耐磨、耐刮、防尘、防污的特性，能够用作食品机械中与食品直接接触的零部件的表面涂层。
4、智能技术
经过多年的发展与经营，食品机械业正在逐渐由简单机种向自动化机种过渡。且现今智能技术的控制元件也已经在食品机械的控制系统中得到了更加广泛的运用，微电脑技术、各种新型感测器以及可编程控制器被运用于食品机械生产过程的各个部分，特别是在一些大型食品加工生产线中。食品机械的各个单机在智能电控元件的有效连接下能够进一步发挥出机器的潜能，大大提高了生产效率。与此同时，智能技术中的计算机技术也让食品机械加工过程更加便捷化、简单化。运用计算机控制加工程度与加工工序，配备各种参数计量装置，使检测、计量与加工一机完成。举个简单的例子，在食品生产系统中普遍装有连接微机的速度计、流量机等测量装置，便于控制配料的精确度，而后由计算机来控制每道工序的开始与结束，各种配料的流量与浓度，将误差精度控制在千分之一的精确度内。在此过程中，设备操作较为方便，大大节省人力，操作过程更加专业化，自动化、连续化程度也大大提高了。利用智能技术控制食品机械，能够使食品机械自动完成调整与检测工作，如此便能有效改善劳动条件，提升食品机械的生产效率，提高产品的质量，降低产品的加工成本，进而提升产品的市场竞争力。
结语
新技术在食品机械中的运用，不仅有效改善了劳动条件，提高了劳动生产效率，同时还降低了成本，增强了产品的市场竞争力。本文分别简述了冷杀菌技术、膜分离技术、纳米技术与智能技术在食品机械中的运用，以供参考。
（作者单位：临朐县市场监督管理局）