食品机械的现代化程度是衡量一个国家食品工业发展水平....doc

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食品机械的现代化程度是衡量一个国家食品工业发展水平的重要标志。食品机械工业的技术进步为食品制造业和食品加工业的快速发展，提供了重要的条件保障；而食品工业的发展不断的发展为食品机械制造业提出了一个个新的课题，要求其不断创新、不断发展与完善。
第一节　食品机械的分类
食品机械的种类非常繁杂，其分类按照食品的种类和行业的不同，可以分为：粮油加工设备、果蔬保鲜与加工设备、畜禽产品加工设备、水产品加工设备、方便食品加工设备、饮料加工设备和食品加工中废弃物综合利用设备等。
按照食品加工的单元操作的不同，可以分为：食品输送机械、食品清理与分选机械、食品粉碎机械、食品分离机械、食品混合机械、食品浓缩机械、食品干燥机械、食品杀菌机械、食品熟化机械、食品冷冻机械和食品包装机械等。
近年来，随着食品加工业的发展，在每一个分支中均分化出了不少新的加工机械种类。例如，在分离机械中发展出了超临界萃取、纳滤、微波辅助萃取、超声辅助萃取等新的分离机械；在食品粉碎机械中新推出了气流粉碎、振动粉碎、球磨粉碎等超细粉碎设备。与此同时，不同行业的交叉又产生出一些新的行业。例如，粮食加工中的植物蛋白饮料、果蔬加工中的果蔬汁饮料、畜禽加工中液态牛奶等工业的发展，形成了技术先进、产品便捷营养的饮料加工业，培养出了一批专业从事饮料成套设备研发与生产的科研机构与企业。
第二节　　我国食品机械工业
一、我国食品机械工业的发展现状
参照国际分类标准，我国的食品工业分为如下四个主要行业：
（1）食品加工业，包含粮油加工业、饲料加工业、植物油加工业、制糖业、屠宰及肉蛋加工业、水产品加工业、盐加工业及其他食品加工业。
（2）食品制造业，包含糕点糖果制造业。乳品制造业、罐头食品制造业、发酵制品制造业、调味品制造业及其他食品制造业。
（3）饮料制造业，包含酒精及饮料酒、软饮料制造业、制茶业等，我国也将中药材中成药制造业划在此行业。
（4）烟草加工业，包含烟叶复烤及卷烟制造。
食品工业发展带动了食品机械的发展。
二、我国食品机械工业与国外先进技术水平的差距
进入21世纪以来，尽管我国食品机械工业随着食品工业的发展得到了快速的发展，但整体上讲存在着行业之间的不平衡，与国外相比，存在着较大的差距，具体表现在以下几个方面：
（一）产品质量方面
发达国家的食品机械产品无论从内在质量还是外观质量都大大超过我国的食品机械产品。内在质量主要表现在产品性能差、关键零部件和易损件寿命短、稳定性和可靠性差；外观质量主要是造型不美观、表面粗糙。造成产品质量差的主要原因是采用的设计理论、设计手段、设计方法、制造技术和检测手段落后。此外，国内许多原材料、基础件质量不稳定，直接影响了产品的整体质量。
（二）产品技术水平方面
国外食品机械在技术上的先进性主要表现在：①基础工业通用技术（包括机械制造技术、材料技术、微电子技术、光电技术、真空技术、控制技术、传感技术等）的先进性及不同技术的有效组合；②高新技术（包括超微粉碎技术、超临界革取技术、超高压灭菌技术、低温杀菌技术。微波技术、挤压膨化技术等）的推广应用。
发达国家食品机械工业的主要特点是高新技术实用化、产品节能化，以及食品加工生产线安全卫生、运行可靠、高度机械化和自动化。
先进的生产装备是提高生产效率、降低能源消耗、保持食品营养成分和风味、减少环境污染的重要保障。而我国由于劳动力相对廉价，不同领域发展的显著不平衡，仍然存在高度自动化、半机械化与人工作坊并存的现象，技术难度大的关键单机很少问世，大型的生产系统（如本取容积在 1000 L以上的超临界流体革取设备、高质量的无菌包装生产线等）仍需依赖进口。我国食品机械主要产品中，技术水平60％处于发达国家20世纪60年代末、70年代初的水平，20％处于70年代末、80年代初的水平，只有5％～10％达到了80年代末、90年代初的水平。从整体上讲，产品的技术水平比发达国家落后约20年。
（三）产品种类方面
目前国外食品机械产品品种有3000多种，成套数量多，基本上可满足当前食品工业的需要。我国食品机械产品的品种及成套数量都较少，新产品的开发还处于跟在发达国家之后进行消化吸收的阶段。特别是在产品的综合利用、环境保护等方面缺乏深入研究，高新技术产品欠缺，不少食品工业急需的食品机械产品不得不从国外进口。
（四）行业科研水平方面
进入新世纪以来，我国政府非常重视农产品加工业的科研投入，科技部在科技攻关计划。“863”计划中投入巨资多次列入有关农产品深加工技术与设备研究开发的内容，这使得我国的食品加工业的科研水平得到很大的改善。但是从整体上讲，我国食品机械制造企业在科研投入方面出现严重不足的现象。发达国家食品机械企业科研开发费用占企业销售额的8％～10％，科研人员占企业总人数的比例也相当高，而我国食品机械的科研与开发能力十分薄弱，大部分企业基本上没有自己的科研力量，科研投入平均不到销售额的1％。科研院所和大专院校大部分科研的课题没能转化为生产力，没有形成带动科研与生产紧密结合的技术进步力量与运行机制。
另外，我国在行业市场信息方面与发达国家也有较大的差距

第三节 我国食品工业与食品机械制造业的未来
根据我国食品工业“十五”计划，食品工业产值与农业产值的比例将从目前的（0.3～0.4）：1，提高到0.5：1。食品机械工业要相应发展，以适应食品工业自动化、高效化、现代化发展的要求。根据我国食品机械产品品种的发展速度和各部委组织的食品机械新产品攻关项目数初步预测，2010年食品机械产品将达到2800多种。
一、今后一个时期，我国食品机械工业的发展重点
（一）粮油加工设备
“十五”期间，粮油加工设备将提高技术结构水平，产品结构升级换代加快发展，进入设备质量、品种数量、技术含量的提高和调整时期。发展能提高大米、面粉得率，降低杂质含量的技术和装备；适当发展免淘米、珠光洁米、专用粉、杂粮精加工的技术和装备；发展粮食深加工和综合利用的技术和装备；发展膨化等油脂浸出工艺、油脂精炼和豆粕低温脱溶技术与装备；开发并应用棉籽、菜籽的脱毒技术与装备；发展大豆加工和综合利用设备。
（二）淀粉加工设备
我国淀粉机械应在提高生产能力和技术水平上狠下工夫。解决好关键主机和设备成套方面的问题。进一步加大薯类资源开发和综合利用，应全面开发马铃薯全粉的生产设备及开发利用马铃薯全粉生产系列食品的加工工艺和设备。
（三）方便食品加工设备
为使城乡居民饮食生活进一步多样化、方便化，满足人们对方便食品在营养、卫生、经济。风味等方面的需求。发展方便面、方便米饭、方便粥、方便米粉、膨化食品、馒头、包子、春卷、馄饨、饺子等方便主食加工成套设备。发展方便主食，各种蔬菜、肉、蛋、禽、水产品等速冻小包装相关设备。发展快餐、学生课间餐、营养餐、午餐等工业化生产装备。重点发展传统食品。保健、婴幼食品加工设备，也应注意发展各种休闲膨化食品加工设备。
（四）果蔬保鲜与加工设备
“十五”期间果蔬保鲜与加工设备仍有广阔的市场需求，应发展果蔬分级技术与装备；高得率的鲜榨果汁技术和设备；节能的浓缩技术和设备；速冻及脱水技术与设备；发展分离和提取果蔬资源（尤其是皮、籽等废弃物）中功能成分的技术与设备。发展全自动速冻食品加工成套设备及相关配套设备。
（五）乳品加工机械
我国的乳品和乳品机械市场空间很大。
我国的乳品机械应增加产品品种，提高关键产品的质量，发展国内急需消大型自动化生产线。建议今后开发的重点：①原料奶的自动质检、检测仪器，低温预处理有关设备，原料奶的贮藏设备，专用鲜奶检测仪器；②大中型乳品生产线实现微机自动化；③提高和完善均质机的技术性能和质量水平；④鲜奶生产的超高温瞬 时杀菌设备、灭菌奶的无菌灌装设备及其与UHT设备的成套化；⑤牛奶的分离技术和设备；⑥高效率、低能耗的多次蒸发器；⑦奶粉二次干燥设备，大型奶粉生产线，小型奶酪加工设备。

（六）肉类加工设备
目前我国家畜、家禽屠宰设备以中、小型成套设备为主，大型设备还需进口。在中、小型成套设备中，关键设备（如胴体分割、骨肉分离、电麻、自动宰杀、内脏摘取等）与发达国家存在较大差距。熟肉制品加工关键设备（如盐水注射机、斩拌机、全自动真空灌肠机、蒸煮设备等）与发达国家也存在较大差距。今后，应在增加产品品种、提高产品质量和技术水平上狠下工夫。大力发展熟肉制品和方便肉食品的加工设备，同时也要大力发展冷冻肉、分割肉、小包装肉等加工和包装设备。发展畜、禽屠宰的内脏、血、皮、骨、毛和各种腺体等的综合利用技术与设备，应用分离、提纯新技术，开发功能性、生理活性物质的加工设备。

（七）饮料加工设备
我国饮料工业近十几年发展迅速。
饮料加工机械有清洗机械、分级选果机械、粉碎机械、打浆机、榨汁机、分离机、均质机。过滤机、浓缩设备、热交换机械、水处理设备、汽水混合机、提香机、杀菌机械、灌装设备、冷饮成套设备等。
目前，饮料设备的年生产能力已达200O万t以上，行业内已引进国际20世纪90年代先进水平的两片式易拉罐生产线和灌装线以及PET瓶、利乐包、康美盒等一次性软包装生产线和各种规格、型号的玻璃瓶、塑料瓶灌装线浓缩果汁、纯净水生产线、高压杀菌设备以及其他各种饮料生产设备，国际上最先进的PET瓶无菌灌装设备也被引进投入使用。先进的生产工艺技术如膜分离技术、酶工程技术、无菌灌装技术等也在国内饮料行业得到应用。
国产饮料机械基本能满足饮料加工业的一般要求，尚不能完全满足饮料工业发展的需要。与发达国家相比，存在产品规格不全、成套性差、大型成套设备少、自动化水平不高、先进技术应用不多等差距。今后应加强目前缺门短项的单机（如浓缩、杀菌、香味回收等）新产品开发，加快新技术的应用，提高设备的可靠性、稳定性。

（八）无菌包装设备
无菌包装诞生于20世纪40年代，应用于60年代，发展于70年代，到90年代中，国外已有数十家生产各种无菌包装设备的公司，目前，国外发达国家的液体食品包装中，无菌包装已占65％以上，且每年以超过5％的速度增长。我国的无菌包装技术起步于70年代，到80年代末90年代初迅速地发展起来，从最初的引进国外成套无菌设备生产线及包装耗用材料到自主研究开发，我国的无菌包装技术经过了从无到有，并逐渐走向成熟的过程。
目前，世界上较大的较有影响力的无菌包装器材生产企业有瑞典利乐包装有限公司、美国国际纸业公司、德国PKL公司、德国意韦卡公司和日本大日本印刷株式会社等。从北京航空工艺研究所于1988年底研制成功国内第一条大袋无菌包装生产线开始，目前国内广东省远东食品包装机械有限公司、安徽省科苑集团、杭州中亚包装有限公司、上海轻工机械厂等10余家企业已经有能力生产各种无菌包装生产线。
二、食品加工业中高新技术配套装备的研究
可应用于食品机械生产中新的食品加工技术主要有以下几种：
（一）冷杀菌技术
传统的高温杀菌方法容易破坏食品的原有风味和维生素C，使酶特性发生变化，影响食品品质。美国食品与药物管理局（FDA）1995年7月通过了Coolpure公司的冷杀菌法，该法适用于液态或可泵送食品的杀菌，采用短时高电压脉冲杀灭液体和粘性食品中的微生物。冷杀菌技术包括物理冷杀菌和化学冷杀菌。近年来发展较快的物理冷杀菌技术包括：超高压杀菌、脉冲电场杀菌、脉冲磁场杀菌、电子射线杀菌、强光脉冲杀菌等。目前有关冷杀菌的机理研究较多，开发了不少不同规格的小型试验设备，但技术实施的共同困难是设备的放大问题。
（二）超临界流体萃取技术
超临界流体萃取技术是利用某些物质（主要是一些低沸点、在常温常压下呈气态的物质）处于超临界状态下所具有的优良溶解特性，来分离混合物中目标组分的一种高新分离技术。超临界流体萃取技术常常以CO2为溶媒，在萃取食品、香料、中药材中有效成分时，具有萃取温度低。选择性好、无有机溶剂残留、对环境无污染等优点，因此得到快速的发展，前景广阔。我国已经研制出了萃取容积达1000L的超临界流体萃取设备，25L以下的试验设备比较普及，且性能基本可以满足试验的需要，生产型的设备还有待完善。我国已进口多套大型超临界流体萃取生产设备，单只萃取釜的容积最大达3500L。

（三）超声波技术
超声波技术在食品加工中有多种应用，例如超声强化革取技术、超声波均质机细化技术、超声波细胞破碎技术等。
超声强化萃取技术是借助超声波的“空化效应”，使得提取介质中的微小气泡压缩、爆裂，破碎被提取原料和细胞壁，加速了天然产物中有效成分的溶出；借助超声波的“机械振动”和“热效应”还可进一步强化溶出成分的扩散，因此超声强化可以大大缩短提取时间，降低提取温度，提高提取效率。
传统的高压式均质机已发展到了极限，即不可能再靠提高压力的方法来取得进一步细化物料的效果，对纤维状结构和脂肪球的破碎效果不理想。目前美国已研制成功新一代聚能式超声波均质机，能使果汁饮料中的固形物尺寸细化到0.1～0.5μm，不会像高压均质机那样因升温而改变物料特性。

（四）挤压技术
挤压技术是借助螺杆挤压机完成输送、混合、加热、加压、质构重组、熟制、杀菌、成型等多加工单元，从而取代食品加工的传统生产方法。目前已研究开发出适应高淀粉、高蛋白质、高脂肪、高水分的挤压加工机械，用于生产各类工程肉、水产、谷物早餐等食品。螺杆挤压机分为单螺杆挤压机和双螺杆挤压机

（五）真空技术
真空技术在食品工业的应用潜力很大。目前食品工业普遍采用真空浓缩、真空包装、真空充氮气包装、真空贴体包装、真空干燥、真空油炸、真空熏蒸、真空输送、真空浸渍、真空冷却等技术。
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