周美容
(湖南省永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南永州 425000)
隨著中國工業(yè)水平的不斷發(fā)展,食品自動(dòng)化加工機(jī)械在食品行業(yè)的使用也越來越普遍。對于食品企業(yè)來說,使用自動(dòng)化加工機(jī)械代替人工操作,可以提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,是食品行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。但是,食品行業(yè)在使用自動(dòng)化加工機(jī)械的過程中存在一些影響食品安全的問題,這對食品生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展造成了一定的影響。因此,提高食品加工機(jī)械的自動(dòng)化發(fā)展水平,保障人們的食品安全成為食品行業(yè)今后發(fā)展的首要任務(wù)。
食品自動(dòng)化加工機(jī)械是運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)將食品原料加工成食品或半成品的專業(yè)機(jī)械。一般把自動(dòng)化加工機(jī)械分成食品專用自動(dòng)化加工機(jī)械和食品通用自動(dòng)化機(jī)械兩大類。自動(dòng)化專用機(jī)械按加工食品的不同可分為糧食自動(dòng)化加工機(jī)械、蔬菜自動(dòng)化加工機(jī)械、豆制品自動(dòng)化加工機(jī)械以及水產(chǎn)品自動(dòng)化加工機(jī)械等。食品通用自動(dòng)化機(jī)械按工作原理的不同可分為粉碎自動(dòng)化機(jī)械、過濾自動(dòng)化機(jī)械、干燥自動(dòng)化機(jī)械、攪拌自動(dòng)化機(jī)械及離心裝置等。自動(dòng)化食品加工機(jī)械根據(jù)食品種類、形狀、鮮度、營養(yǎng)成分、使用原料及加工工藝的不同,在特定的自動(dòng)化機(jī)械中完成食品的加工[1]。食品自動(dòng)化加工機(jī)械設(shè)備以及編程的運(yùn)用不但可以大幅度提高生產(chǎn)效率,減少人力資源的使用,節(jié)省一定的資金成本,給企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益,而且在食品加工以及包裝方面能夠做得更加精細(xì),從而保障食品安全。
食品自動(dòng)化加工機(jī)械在食品中的應(yīng)用能夠解決食品生產(chǎn)需要大量勞動(dòng)力的問題,既省時(shí)又省力,因此越來越受到人們的青睞。中國的食品自動(dòng)化加工機(jī)械技術(shù)水平發(fā)展迅速,各種加工方法在食品工業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用,如機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)不斷被應(yīng)用在食品工業(yè)中以確保食品安全的水平。但食品工業(yè)的自動(dòng)化加工機(jī)械水平還有待提高,許多機(jī)器設(shè)備不夠先進(jìn),對加工制造的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率造成了一定的影響。
我國自動(dòng)化食品加工機(jī)械應(yīng)用范圍較小,生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用受到限制,不能充分將自動(dòng)化技術(shù)與加工設(shè)備相結(jié)合。其原因主要在于相關(guān)人員對加工機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)的掌握程度較低,自動(dòng)化食品加工機(jī)械企業(yè)的發(fā)展規(guī)模存在較大差異,對食品加工機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用需求難以統(tǒng)一。這些都限制了自動(dòng)化控制技術(shù)研發(fā)資源的整合,導(dǎo)致研發(fā)投入較高,部分中小型企業(yè)難以承擔(dān)在應(yīng)用和研發(fā)階段所需的資金投入[2]。
在食品進(jìn)行機(jī)械加工生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)大腸桿菌、肉毒桿菌等致病性細(xì)菌,菌群超標(biāo)將對食品安全造成威脅。致病細(xì)菌主要來源于機(jī)械設(shè)備、原料、食品加工人員及生產(chǎn)用水等。在機(jī)械化設(shè)備加工過程中,雖然有殺菌處理環(huán)節(jié),但由于受設(shè)備單一、細(xì)菌耐藥性強(qiáng)等因素的影響,仍然會存在致病性細(xì)菌超標(biāo)的問題,對人們的身體健康產(chǎn)生了一定的威脅。
相關(guān)部門應(yīng)大力引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì),提高加工機(jī)械的自動(dòng)化水平。自動(dòng)化加工機(jī)械的基本功能包含設(shè)備控制技術(shù)、信息控制技術(shù)、安全控制功能等。利用自動(dòng)化管控技術(shù),可以從屏顯數(shù)字或模擬輸入中獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,并能在整個(gè)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)簡單記錄、有效操控的目的[3]。圖1為食品安全管控中實(shí)時(shí)的HACCP監(jiān)測過程,在實(shí)施階段,除了需要工作人員在現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際檢查外,其他工作都可以通過計(jì)算機(jī)前的自動(dòng)化系統(tǒng)完成,如實(shí)時(shí)記錄監(jiān)測細(xì)節(jié)和對出現(xiàn)的任何異常問題做出反應(yīng)等,這不僅減少了人工誤差,還使得數(shù)據(jù)儲存更加便捷,獲取的質(zhì)量信息更加安全且易于查詢。
圖1 以進(jìn)料檢驗(yàn)為例的HACCP實(shí)時(shí)監(jiān)控流程
擴(kuò)大自動(dòng)化食品加工機(jī)械的應(yīng)用范圍,可以將自動(dòng)化技術(shù)與食品包裝技術(shù)有效結(jié)合,以提高食品包裝的生產(chǎn)效率。包裝過程通常是在生產(chǎn)線上經(jīng)過自動(dòng)檢測、傳送、噴碼和裝箱之后完成的,因此包裝線的主要組成部分要涉及很多精密設(shè)備,對食品的檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)有著關(guān)鍵的作用。利用自動(dòng)化食品包裝控制系統(tǒng),可以在自動(dòng)控制設(shè)備上完成制袋成型、物料填充、封合剪切等一系列包裝工序[4]。如圖2所示,自動(dòng)化食品包裝控制系統(tǒng)可有效提高食品包裝機(jī)的生產(chǎn)效率,提高包裝機(jī)的自動(dòng)化性能,完成PID參數(shù)的在線自我校正。
圖2 模糊PlD實(shí)現(xiàn)流程圖
在食品生產(chǎn)過程中對食品進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,可以有效保障食品質(zhì)量安全。食品生產(chǎn)中的在線檢測和快速監(jiān)測等自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)υ咸砑?、過程控制、滅菌和包裝等環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。例如,利用在線糖控制技術(shù)和二氧化碳檢測技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測,并調(diào)整飲料中的糖和氣體含量指標(biāo),確保飲料生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品穩(wěn)定性。容量控制技術(shù)能夠根據(jù)需要實(shí)時(shí)控制罐裝飲品的流速和灌裝量,而控制技術(shù)能夠自動(dòng)調(diào)整飲料蓋子的關(guān)閉扭矩。圖3顯示了飲料生產(chǎn)線液位自動(dòng)化檢測工作流程,其可以對飲品生產(chǎn)中的液位高度進(jìn)行檢測,能夠有效防止不合格食品進(jìn)入下一道工序[5]。
圖3 飲料生產(chǎn)線液位自動(dòng)化檢測工作流程
自動(dòng)化食品加工機(jī)械與食品安全息息相關(guān),食品企業(yè)可以通過不斷提高加工機(jī)械的自動(dòng)化水平來消除致病菌和其他有毒有害物質(zhì),避免在食品加工過程中對食品造成污染。此外,自動(dòng)化食品加工機(jī)械的應(yīng)用還能夠降低人員衛(wèi)生狀況和操作誤差對食品安全的影響,生產(chǎn)出安全優(yōu)質(zhì)的食品供人們食用,從而增強(qiáng)消費(fèi)者對企業(yè)品牌的信心,促進(jìn)食品行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。