中國食品工程技術(shù)裝備發(fā)展趨勢
為了滿足消費(fèi)市場不同層次的人群對食品的更高要求,充分利用現(xiàn)有食物資源,推動食品工業(yè)持續(xù)、快速向前發(fā)展,食品工程技術(shù)裝備工業(yè)必須緊緊依靠科技進(jìn)步,利利用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),研制開發(fā)新型食品工程技術(shù)裝備產(chǎn)品,填補(bǔ)國內(nèi)空白。
1.糧油副產(chǎn)品深加工設(shè)備 糧油副產(chǎn)品深加加工設(shè)備包括利用低溫脫溶和脫毒處理大豆粕、花生粕、菜籽粕粕、棉籽粕及玉米胚粕等的加工設(shè)備,以及米糠、麩皮等綜合利用的加工設(shè)備。在這方面,許多工藝性問題已獲得突破,但但是,如如何將實(shí)驗(yàn)室的科研成果推向工業(yè)化應(yīng)用,有待于進(jìn)一步開發(fā)和創(chuàng)新。
2.油脂加工膨化浸出設(shè)備 內(nèi)“膨化浸出機(jī)”是是目前國際上油脂加工中的先進(jìn)技術(shù),可替代傳統(tǒng)油脂浸出成套設(shè)備中破碎、軟化、軋坯、浸出四個工序中的部分設(shè)備。以100t/d膨化浸出機(jī)為例,可可節(jié)約動力96kW/h,使大豆出油率從14.5%提高到到15.5%,提高生產(chǎn)能力30%,可使豆粕中的蛋白質(zhì)含量從419%提高到到44%,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。我國目前大、中、小油脂加工壓有4000余家,除極少數(shù)企業(yè)外,絕大部分工廠仍采用傳統(tǒng)的油脂浸出工藝和設(shè)備,因此該設(shè)備擁有廣闊的市場
3.大型玉米深加工綜合利用成套設(shè)備 美國等發(fā)達(dá)國家對玉米的綜合利用率達(dá)99%,可同時生產(chǎn)30余種主、副副產(chǎn)品,這些產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于食品、化工、制藥、生物等領(lǐng)域。我國在這方面的差距很大,主要原因是加工設(shè)備不配套。中國是世界上第二大玉米生產(chǎn)國,根據(jù)國家(食品工業(yè)“九五”規(guī)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo))要求,食品技術(shù)裝備工業(yè)理應(yīng)擔(dān)負(fù)起開發(fā)玉米深加工設(shè)備的任務(wù),以滿足行業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
4.大型淀粉加工成套設(shè)備 我國已能制造淀粉加工小型成套設(shè)備,但技術(shù)指標(biāo)和生產(chǎn)規(guī)模遠(yuǎn)不能適應(yīng)食品工業(yè)發(fā)展的需要。大型淀粉加工成套設(shè)備目前依賴于進(jìn)口。國內(nèi)應(yīng)盡快在大型淀粉加工成套設(shè)備研制方面取得突破,并努力邁上新的臺階。
5.高度自動化水果加工成套設(shè)備 發(fā)達(dá)國家的水果加工機(jī)械早已實(shí)現(xiàn)高度自動化控制管理,這樣不僅節(jié)省勞動力,也大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。其中包括電腦水果分級機(jī)和壞、次果自動剔除設(shè)備、柑橘剝皮機(jī)、橘子分瓣機(jī)、果實(shí)去核機(jī)等。而我國目前在這方面仍大量采用人工操作作,因此,這方面的技術(shù)開發(fā)和設(shè)備國產(chǎn)化問題也應(yīng)早日解決。
6.蔬菜深加工設(shè)備
近幾年我國大、中城市已經(jīng)開始凈菜供應(yīng),蔬菜制品深加工發(fā)展迅速,但蔬菜深加工食品占全國蔬菜總產(chǎn)量仍不到10%,而名優(yōu)特、高附加值、高科技含量商品化的綠色蔬菜食品更少,功能性蔬菜制品的研究也剛剛起步,純蔬菜飲料也有待開發(fā),因此需要大量的蔬菜深加工設(shè)備。
7.大中型番茄加工成套設(shè)備 近年來,隨著城鄉(xiāng)人民生活水平的不斷提高,居民飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化。在發(fā)達(dá)國家番茄制品多以番茄醬、番茄沙司、面包伴侶等形式上市,消費(fèi)量很大。所以,積極開發(fā)該類設(shè)備,市場前景也很廣闊。我國在北京、武漢、南京、沈陽等地有幾家企業(yè)生產(chǎn)中小型家禽屠宰加工設(shè)備,但在差甚遠(yuǎn),國內(nèi)新安裝的大中型牲畜屠宰線都依賴進(jìn)口。所以,應(yīng)參照世界先進(jìn)水平進(jìn)行攻關(guān)和開發(fā)。
9.肉及肉制品加工配套設(shè)備 我國肉類制品產(chǎn)量已達(dá)100萬噸,但人均尚不足1kg。并且,廢棄物處理和環(huán)保技術(shù)還比較落后。按照全國食品工業(yè)科技發(fā)展綱要的重點(diǎn)要求,當(dāng)前除繼續(xù)采用速凍、低溫殺菌和低溫保藏、流通冷凍鏈等適用的新技術(shù),加快發(fā)展冷卻肉、配菜或調(diào)理肉食、火腿腸等熟肉制品外,還需要進(jìn)一步發(fā)展完善屠宰動物的內(nèi)臟、血液、皮、骨、羽毛和各種腺體等的綜合利用技術(shù)和設(shè)備,并應(yīng)用分離、提純技術(shù)處處理廢棄物,開發(fā)具有功能性和生理活性的物質(zhì)
10.果膠加工成套設(shè)備 目前我國在水果加工過程中的副產(chǎn)品尚未得到充分利用,大多作為垃圾處處理。而果膠又是食品工業(yè)不可缺少的添加劑,每年需進(jìn)口數(shù)百噸。果皮是生產(chǎn)果膠的良好原料,而國內(nèi)尚無果膠加工成套設(shè)備,有關(guān)部門應(yīng)積極組織研制開發(fā)。
11.果汁香味回收設(shè)備 國產(chǎn)果汁加工成套設(shè)備中尚無配套的提香裝置,致使香氣不足。如能把果汁加工過程中的香氣回收,再返添入果汁中,可保持原有的口味及天然果香。目前我國香精、香料提取加工的技術(shù)和設(shè)備也基本屬空白,應(yīng)積極組織測繪、仿制或開發(fā)。
12.方便食品加工設(shè)備 隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快與旅游業(yè)的興旺發(fā)達(dá),方便食品體現(xiàn)出這一時代的特征和食品工業(yè)的一個發(fā)展趨勢。不但副食、小吃食品實(shí)現(xiàn)方便化,而且主食也要方便化,如方便面條、方便米飯、方便粥、方便水餃以及東方式傳統(tǒng)方便食品,因此,食品工業(yè)需要大量的方便食品加工設(shè)備。
13.水產(chǎn)品加工及綜合利用設(shè)備 我國水產(chǎn)品工業(yè)發(fā)展迅速,但由于加工手段比較落后,生產(chǎn)率和商品率比較低。所以應(yīng)大力研制和開發(fā)與之相適應(yīng)的微凍保鮮、仿真工程食品、食品添加劑制備、廢棄物綜合利用技術(shù)和設(shè)備,并采用分離、提純、包埋等新技術(shù),提高功能性、高附加值水產(chǎn)食品的品質(zhì)
4.食品冷殺菌設(shè)備 傳統(tǒng)的高溫殺菌方法容易破壞食品的原有風(fēng)味和維生素C,使酶特性發(fā)生變化。美國食可泵送食品的殺菌,采用短時高電壓脈沖殺滅液體和黏性食品中的微生物。目前,每小時處理3000~10000的工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備已進(jìn)入使用階段還有一種冷殺菌技術(shù)是高壓殺菌法。美國的 Avomex公司于1996年5月開始對鱷梨采用高壓系統(tǒng)殺菌法,該設(shè)備由利樂拉伐AB公司提供。該技術(shù)可使塑料袋包裝鱷梨的保鮮期從8~10d延長至30~45d。該設(shè)備日加工能力為4~5t。近年來,日本已將高壓技術(shù)應(yīng)用于水果酸乳酪、水果甜點(diǎn)、果醬、果汁、香腸和魚產(chǎn)品等此外,超聲波殺菌設(shè)備已在美、日、歐洲等發(fā)達(dá)國家獲得普遍應(yīng)用,該設(shè)備利用聚能式超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化效應(yīng),能有效地破壞體積較小的微生物細(xì)胞壁,從而抑制如醬油一類經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)的液體中酶生物的進(jìn)一步生長,延長保鮮期,且不損害食品的原有風(fēng)味
15.超超臨界優(yōu)選萃取設(shè)備 超臨界萃取設(shè)備是利用略高于物質(zhì)的臨界溫度且接近臨界點(diǎn)的狀態(tài),采用一定的氣體,在超臨界狀態(tài)下,使天然原料中的有效成分不斷抽取到超臨界氣體中。該項(xiàng)項(xiàng)設(shè)備可廣泛應(yīng)用于天然食用色素、香料、香精、油脂、藥用動植物和中草藥等的萃取加工。該設(shè)備具有低溫萃取和惰性氣體保護(hù)的特點(diǎn),萃取物不含有機(jī)溶劑的殘留成分,保持了萃取物的天然性性,不產(chǎn)生“三廢”污染環(huán)境。目前,由于不少國家的制藥業(yè)、食品業(yè)已不允許再使用非天然合成色素、人工香料及食品添加劑,所以,將超臨界萃取技術(shù)用于生產(chǎn)純天然性植物色素、食品添加劑等方面,發(fā)展前景廣闊
16.超超聲波均質(zhì)機(jī)細(xì)化設(shè)備用品分 傳統(tǒng)的高壓式均質(zhì)機(jī)已不可能靠繼續(xù)提高壓力的方法來取得進(jìn)一步細(xì)化物物料的效果,普通超聲波均質(zhì)機(jī)對纖維狀結(jié)構(gòu)和脂肪球的破碎效果不理想。美國目前已研制成功新一代聚能式超聲波均質(zhì)機(jī),使用單個聲頭功率為150W,據(jù)稱能使果汁飲料中的固形物尺寸細(xì)化到0.1~0.5pm以下,且不像高壓均質(zhì)機(jī)那樣因升溫而改變物料特性。
17.擠壓設(shè)備 角擠壓設(shè)備是按設(shè)計的目標(biāo)將調(diào)配均勻的食品原料由螺桿擠壓機(jī)高速完成輸送、混合、加熱、加壓、質(zhì)構(gòu)重組、熟制、殺菌、成型等多加工單元,從而取代食品加工的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法。在擠壓設(shè)備方面,已研究開發(fā)出適應(yīng)高蛋白、高油脂、高水分的擠壓加工機(jī)械,用于生產(chǎn)各類肉、水產(chǎn)、谷物等早餐食品
18.超濾分離設(shè)備 微濾、超濾和反滲透等膜分離設(shè)備的發(fā)展,為工程化食品提供了非常有效的加工方法,根據(jù)被分離的溶液物質(zhì)的分子質(zhì)量,運(yùn)用相應(yīng)的分離膜材料或相應(yīng)孔徑的膜,并采用不同的膜組件,通過壓力的推動,在不破壞營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)的情況下,便便可完成物質(zhì)的分離、提純、除除菌、除濁、濃縮過程,改變產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)。特別是生物型中空纖維超濾裝置已應(yīng)用于食品有效成分的濃縮和食品工廠的廢水處理中。目前,超超濾分離設(shè)備已在乳品、肉類、水果蔬菜、茶、飲料、油油脂、醬油、制糖、酶制劑等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用
19.微膠囊化設(shè)備 A日微膠囊化設(shè)備是采用噴霧包埋或凝聚包埋、表面活性反應(yīng)、溶劑蒸發(fā)膠囊等方法將加加工物包裹在膠囊或膜物質(zhì)內(nèi),形成直徑為2~10pm的顆粒,被包埋固化的物料由于有了保護(hù)層,從而可提高物料的穩(wěn)定性及可控溶釋時效,抑制氧化,延長儲存期,防止物料在加工中相互反應(yīng)。液態(tài)食品也可固化或粉末化,方便使用。成膜物質(zhì)主要有膠體、淀淀粉、糖類、纖維素、有機(jī)聚合物、樹脂、酪蛋白等。
20.高壓處理設(shè)備 高壓處理設(shè)備是通過高壓處理蛋白質(zhì)等生理活性物質(zhì),形成蛋白質(zhì)的可逆性變性作用,以達(dá)到殺菌目的的一種現(xiàn)代食品加工設(shè)備。在100~200MPa壓力下使蛋白質(zhì)變性,一旦解解除壓力即可恢復(fù)蛋白質(zhì)原來未變性的狀態(tài)。利用這種設(shè)備來保藏果蔬和肉糜類食品,可有效地保存食品的色、香、味和營養(yǎng)。因此,采用高壓處理可達(dá)到更佳的殺菌效果。現(xiàn)在日本、美國等發(fā)達(dá)國家正積極地開發(fā)這種新設(shè)備。
21.真空設(shè)備 真空設(shè)備在食品工業(yè)的應(yīng)用具有很大潛力。目前食品工業(yè)普遍采用真空濃縮、真空包裝、真空充氮包裝、真空貼體包裝、真空干燥、真空油炸、真空熏蒸、真空輸送、真空浸漬、真空冷卻等技術(shù)。真空貼體包裝特別是具有透氣薄膜,以作長途運(yùn)輸。它能包裝魚、蝦、肉類類、水果、蔬菜、糖果等。
22.生物工程設(shè)備 生物工程設(shè)備是以生命科學(xué)為基礎(chǔ),利利用生物體系系(組織、細(xì)胞及其組分)和工程原理加工食品的設(shè)備,它包括基因工程設(shè)備、細(xì)胞工程設(shè)備酶工程設(shè)備和發(fā)酵工程設(shè)備。
除上述22個方面外,我國眾多的食品工程技術(shù)裝備與發(fā)達(dá)國家相比都存在著不同程度的差距,不斷涌現(xiàn)出來的光、機(jī)、電、聲、氣、磁等新技術(shù)將為食品工程技術(shù)裝備家族增添更多新的成員,這就要求我國科研人員和企業(yè)不斷開拓市場,創(chuàng)造機(jī)會,把握機(jī)遇,不斷為食品工業(yè)的發(fā)展提供更多、更完善的加工機(jī)械設(shè)備