周美容
(湖南省永州職業(yè)技術(shù)學院,湖南永州 425000)
隨著中國工業(yè)水平的不斷發(fā)展,食品自動化加工機械在食品行業(yè)的使用也越來越普遍。對于食品企業(yè)來說,使用自動化加工機械代替人工操作,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)在使用自動化加工機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,提高食品加工機械的自動化發(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。
食品自動化加工機械是運用自動化技術(shù)將食品原料加工成食品或半成品的專業(yè)機械。一般把自動化加工機械分成食品專用自動化加工機械和食品通用自動化機械兩大類。自動化專用機械按加工食品的不同可分為糧食自動化加工機械、蔬菜自動化加工機械、豆制品自動化加工機械以及水產(chǎn)品自動化加工機械等。食品通用自動化機械按工作原理的不同可分為粉碎自動化機械、過濾自動化機械、干燥自動化機械、攪拌自動化機械及離心裝置等。自動化食品加工機械根據(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,在特定的自動化機械中完成食品的加工[1]。食品自動化加工機械設(shè)備以及編程的運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)濟效益,而且在食品加工以及包裝方面能夠做得更加精細,從而保障食品安全。
食品自動化加工機械在食品中的應用能夠解決食品生產(chǎn)需要大量勞動力的問題,既省時又省力,因此越來越受到人們的青睞。中國的食品自動化加工機械技術(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用,如機械自動化技術(shù)不斷被應用在食品工業(yè)中以確保食品安全的水平。但食品工業(yè)的自動化加工機械水平還有待提高,許多機器設(shè)備不夠先進,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。
我國自動化食品加工機械應用范圍較小,生產(chǎn)技術(shù)的應用受到限制,不能充分將自動化技術(shù)與加工設(shè)備相結(jié)合。其原因主要在于相關(guān)人員對加工機械自動化控制技術(shù)的掌握程度較低,自動化食品加工機械企業(yè)的發(fā)展規(guī)模存在較大差異,對食品加工機械自動化技術(shù)的應用需求難以統(tǒng)一。這些都限制了自動化控制技術(shù)研發(fā)資源的整合,導致研發(fā)投入較高,部分中小型企業(yè)難以承擔在應用和研發(fā)階段所需的資金投入[2]。
在食品進行機械加工生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)大腸桿菌、肉毒桿菌等致病性細菌,菌群超標將對食品安全造成威脅。致病細菌主要來源于機械設(shè)備、原料、食品加工人員及生產(chǎn)用水等。在機械化設(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、細菌耐藥性強等因素的影響,仍然會存在致病性細菌超標的問題,對人們的身體健康產(chǎn)生了一定的威脅。
相關(guān)部門應大力引進國外先進技術(shù),優(yōu)化機械設(shè)計,提高加工機械的自動化水平。自動化加工機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,并能在整個自動化技術(shù)的運行期間實現(xiàn)簡單記錄、有效操控的目的[3]。圖1為食品安全管控中實時的HACCP監(jiān)測過程,在實施階段,除了需要工作人員在現(xiàn)場進行實際檢查外,其他工作都可以通過計算機前的自動化系統(tǒng)完成,如實時記錄監(jiān)測細節(jié)和對出現(xiàn)的任何異常問題做出反應等,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 以進料檢驗為例的HACCP實時監(jiān)控流程
擴大自動化食品加工機械的應用范圍,可以將自動化技術(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,對食品的檢驗達標有著關(guān)鍵的作用。利用自動化食品包裝控制系統(tǒng),可以在自動控制設(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,自動化食品包裝控制系統(tǒng)可有效提高食品包裝機的生產(chǎn)效率,提高包裝機的自動化性能,完成PID參數(shù)的在線自我校正。
圖2 模糊PlD實現(xiàn)流程圖
在食品生產(chǎn)過程中對食品進行實時監(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)進行實時監(jiān)控。例如,利用在線糖控制技術(shù)和二氧化碳檢測技術(shù)可以實時監(jiān)測,并調(diào)整飲料中的糖和氣體含量指標,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)需要實時控制罐裝飲品的流速和灌裝量,而控制技術(shù)能夠自動調(diào)整飲料蓋子的關(guān)閉扭矩。圖3顯示了飲料生產(chǎn)線液位自動化檢測工作流程,其可以對飲品生產(chǎn)中的液位高度進行檢測,能夠有效防止不合格食品進入下一道工序[5]。
圖3 飲料生產(chǎn)線液位自動化檢測工作流程
自動化食品加工機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械的自動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,自動化食品加工機械的應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,從而增強消費者對企業(yè)品牌的信心,促進食品行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。