01、小試
xiaoshi,shigenjushiyanshililunyanjiuchengguo,jinxingchubudesheji,fangdayidingdebeishu,zaishiyanshidetiaojianxiajinxingshengchan,duiyushebeideyaoqiubingbuyange,youxieshikeyiyongtongleixingqijiandaitide,guimohenxiao,yiyucaozuo。tongguodedaoxiangyingdegongyicanshuhelilunyiju,weiyihouzhongshizuozhunbei。
配方及工藝設計,是根據產品的性能要求和工藝條件,通過試驗、優化、pingjia,helidixuanyongyuanfucailiao,bingquedinggezhongyuanfucailiaodeyongliangpeibiguanxi。yaoxiangkaifayigexinchanpin,shejiyigexinpeifang,jishurenyuanbixuyaoyouzhashidejibengong,baokuo:
●食品專業基礎知識。食品本身融合了物理學、化學、生物學、社會學和行為科學的知識或它們的交叉學科。使用原料是生物學的範疇、加工過程中集合了生物、化學和物理的變化。
●了解相關法律法規。熟悉與食品及其配料有關的法律法規,是食品研發人員必備的基礎知識,例如,食品安全法、與食品添加劑相關的GB 2760、與產品標簽有關的GB 7718和GB 28050、與營養強化劑有關的GB 14880等。
●熟悉原料的性能、用途及相關背景:meizhongyuanliaodouyouqigezidetedian,zhiyoushuxihelejieyuanliaodegexiangshuxing,cainengyingyonghaota。zaibutongdepeifangli,genjubutongdexingnengzhibiaodeyaoqiu,xuanzebutongdeyuanliaoshifenzhongyao。
●熟悉營養食品添加劑的特點及使用方法:了解食品添加劑的各種特性,包括複配性、安全性、穩定性(如耐熱性、耐光性、耐微生物性、抗降解性等)、溶解性等,對配方設計尤為重要。
●熟悉設備和工藝特點:根據配方中原輔料的特點,匹配合適的設備及工藝,才能發揮配方的最佳效果。
●具備質量管理技能。在配方是設計階段,要根據設備性能和生產管理的水平確定質量的關鍵控製點和控製參數、確定食品危害的控製水平。
●熟悉實驗方法和測試方法:配方研究中常用的實驗方法有單因素優選法、多因素變換優選法、平均試驗法以及正交試驗法。配方設計人員必須熟悉實驗方法及測試方法,才能得到可靠的實驗數據。
●熟練查閱各種文獻資料:查文獻可以提供相關原料及工藝的間接經驗。
●多做試驗,學會總結:僅有理論知識,沒有具體的實驗經驗,是做不出好的產品的。多做實驗,不怕失敗,做好每次實驗的詳細記錄。
●進行資源整合:配方設計是一個係統過程,不僅僅是設計本身,而是需要考慮與設計相關的任何可以促進發展的因素。通過傳播知識、交流經驗等方法,才能觸發創新思想,激發創新熱情,才能增強吸收、轉化、創新的能力。
配方設計內容
●找出參考性的國標或企標,讓產品從設計階段就滿足標準的需要。
●尋找核心原料。根據配方設計中的原輔料,評估原料的品質、成本、生產操作便利性、倉儲的便利性等。其中,主體原料需要根據各種食品的類別和要求,賦予產品基礎骨架的主要成分,體現食品性質的功用;因此要具備匹配性(符合既有設備和工藝的可能性)、多樣性(注重產品係列化,加工多元化)、經濟性(因地製宜、就地取材,原料基地化)、安全性等原則。
●設(she)計(ji)主(zhu)體(ti)方(fang)案(an),是(shi)主(zhu)體(ti)原(yuan)料(liao)的(de)選(xuan)擇(ze)和(he)配(pei)置(zhi),形(xing)成(cheng)食(shi)品(pin)最(zui)初(chu)的(de)形(xing)態(tai)。在(zai)此(ci)階(jie)段(duan),要(yao)重(zhong)點(dian)導(dao)入(ru)成(cheng)本(ben)的(de)控(kong)製(zhi)要(yao)求(qiu),在(zai)成(cheng)本(ben)可(ke)控(kong)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)設(she)計(ji)達(da)成(cheng)目(mu)標(biao)的(de)各(ge)種(zhong)方(fang)案(an),形(xing)成(cheng)核(he)心(xin)原(yuan)料(liao)、糖酸比、主體風味口感等主要問題的初步結論。
●tiaoxiang。tiaoxiangshejijiushijiangfangxiangwuzhixianghudapeizaiyiqi,youyugechengxiangchengfendehuifaxingbutongerchengjieduanxinghuifa,xiangqileixingbuduanbianhuan,youcixudecijixiujiaoshenjing,shiqichuyuxingfenzhuangtai,bimianchanshengxiujiaopilao,rangrenmenchangjiudeganshoudaoxiangqimeimiaozhisuozai。shipindetiaoxiangshejijiushigenjugezhongxiangjing、香料的特點結合味覺嗅覺現象,取得香氣和風味之間的平衡,以尋求各種香氣、香料之間的和諧。
●調tiao味wei。食shi品pin的de調tiao味wei設she計ji,就jiu是shi在zai食shi品pin生sheng產chan過guo程cheng中zhong,通tong過guo原yuan料liao和he調tiao味wei品pin的de科ke學xue配pei製zhi,產chan生sheng人ren們men喜xi歡huan的de滋zi味wei。調tiao味wei設she計ji過guo程cheng及ji味wei的de整zheng體ti效xiao果guo與yu所suo選xuan用yong的de原yuan料liao有you重zhong要yao的de關guan係xi,還hai與yu原yuan料liao的de搭da配pei和he加jia工gong工gong藝yi有you關guan。
●調色。食品講究色、香、味、形。食品的色澤作為食品質量指標越來越受到重視,其中,著色、發色、護色、褪色是食品加工重點研究內容。
●功(gong)能(neng)設(she)計(ji)。功(gong)能(neng)設(she)計(ji)是(shi)在(zai)食(shi)品(pin)基(ji)本(ben)功(gong)能(neng)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)附(fu)加(jia)特(te)定(ding)功(gong)能(neng),以(yi)提(ti)高(gao)食(shi)品(pin)營(ying)養(yang)價(jia)值(zhi)。隨(sui)著(zhe)人(ren)們(men)對(dui)食(shi)物(wu)成(cheng)分(fen)和(he)健(jian)康(kang)關(guan)係(xi)的(de)深(shen)入(ru)了(le)解(jie),功(gong)能(neng)食(shi)品(pin)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)為(wei)研(yan)究(jiu)焦(jiao)點(dian)。
●pinzhigailiang。pinzhigailiangshizaizhutigujiadejichushang,weigaibianshipinzhigoujinxingdepinzhigailiangsheji,tongchangtongguoshipintianjiajidefupeizuoyong,fuyushipinyidingdexingtaihezhigou,manzuyingyangshipinjiagongdepinzhihegongyixingnengyaoqiu。
●防腐保鮮。通過添加防腐劑、滅菌等涉及,保證產品的保質期,實現產品的經濟效益最大化。
●工藝設計。工藝是實現產品的技術要求,其好壞直接導致最後產品的品質,比如口感、穩定性、風味等,也會影響到製造成本和產品成本。
●穩定性觀察。小試配方初步形成後,要對體係中的顏色、穩定劑的穩定性、添加功能因子的穩定性等進行觀察、評估。
02、中試
中試,指為了使研究成果產業化,減少轉化風險,提高轉化率,進行的批量放大試生產、試營銷、試使用的過程。小試成熟後,進行中試,研究工業化生產工藝,設備選型,為工業化設計提供依據。這個過程的目的在於驗證、改進、wanshanshiyanchengguo,xiaochugezhongbuquedingxingyinsu,qudekekaodeshuju,shizhiyuqitaxiangguanjishupipei,yushengchanshijixiangfuhe,yushehuixuyaoxiangyizhi,congershixinjishushunliyingyongdaoshengchanzhong,jiangxinchanpinchenggongdituixiangshichang。
從cong實shi驗yan室shi研yan發fa到dao工gong業ye化hua生sheng產chan過guo程cheng不bu是shi簡jian單dan的de放fang大da,因yin此ci中zhong試shi與yu小xiao試shi結jie果guo之zhi間jian往wang往wang存cun在zai差cha異yi,需xu要yao進jin一yi步bu對dui產chan品pin的de配pei方fang及ji技ji術shu進jin行xing改gai進jin和he完wan善shan。形xing成cheng差cha異yi的de因yin素su包bao括kuo:
一、人的因素
實驗室小試,多為有著嚴謹的職業習慣的實驗室工程技術人員,使用的儀器、設備較為精密,試樣量小,所以(每個批次間)試驗效果差異較小;在生產過程中,操作人員為經過或沒有經過培訓的生產線操作員工,加之使用的稱量、加工設備精準程度稍差,且加工量較大等因素,加工出來的產品品質隻能是在要求規範的合適範圍內。在人員因素的影響下,試驗 (小試、中試)的效果與生產線批量生產的效果會有差異。
二、設備因素
1、設備參數因素
很多實驗室使用的試驗設備或中試生產線,多為模仿生產設備製造的,但是在設備的參數方麵一定會有些差異。
例如:掛麵研發用的小型壓麵機的轉數較生產用設備的壓輥轉數要快,壓延出來的麵帶效果就會有很大差異;
小麥實驗磨磨輥的齒形數據與轉數與生產用磨粉機的參數不可能完全一致,研磨出來的麵粉的狀況(粉色、純度、麵團特性)會有較大的差異。所以設備參數對產品效果的影響就成為重要的差異因素。
2、設備規模因素
wulunshishiyanshixiaoshihaishiyijingchengxingdezhongshishengchanxian,qishebeiguimodoubukenengyuzhengshishengchanyongdeshebeijiagongguimoxiangbini。zaihenduoshipinjiagongzhong,zhurumianfen(在單位研磨長度上碾壓的力度有較大差異)、餅幹(不同位置的烘焙效果對產品的口感、外觀有不同)、饅頭(不同規模的醒發過程和蒸煮過程對產品效果的影響)等產品,生產設備的規模對生產出的產品效果會有一定的影響。
三、原輔料因素
1、原料品質差異
實驗室對於原料的選擇,由於用量少,所以預處理比較精細,但是選擇的餘地小,代表性較差;但是在生產實踐中,加工量大,尤其是農產品加工時,受原料來源的影響,品質差異會很大(小麥加工就是最典型的例證)。
2、投料精準程度差異
受加工量和工作環境的影響,實驗室的操作和生產性操作的投料精準程度會有較大差異。其主要來源在於:實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)小(xiao)試(shi)和(he)中(zhong)試(shi)時(shi),需(xu)要(yao)的(de)稱(cheng)樣(yang)量(liang)少(shao),計(ji)量(liang)設(she)備(bei)精(jing)準(zhun)程(cheng)度(du)高(gao),操(cao)作(zuo)精(jing)細(xi),而(er)生(sheng)產(chan)中(zhong)的(de)計(ji)量(liang)設(she)備(bei)精(jing)度(du)相(xiang)對(dui)較(jiao)低(di),稱(cheng)樣(yang)量(liang)大(da),所(suo)以(yi)所(suo)投(tou)物(wu)料(liao)的(de)相(xiang)對(dui)比(bi)例(li)會(hui)有(you)差(cha)異(yi);實驗室中稱樣、投料環境相對穩定,相對精準,而生產過程中,生產環境的流動氣流、空氣中的粉塵和投料時的動作都會對投料的精準程度產生影響。
四、工藝因素
1、工藝路線差異
有些試驗中,實驗者忽略了細小的工藝細節。例如:有you麵mian粉fen開kai發fa試shi驗yan人ren員yuan在zai應ying用yong實shi驗yan磨mo做zuo製zhi粉fen試shi驗yan時shi,小xiao麥mai清qing理li後hou省sheng略lve了le潤run麥mai過guo程cheng,直zhi接jie進jin行xing取qu粉fen試shi驗yan。這zhe樣yang,製zhi得de的de麵mian粉fen中zhong大da量liang存cun在zai麩fu星xing。有you些xie實shi驗yan者zhe在zai麵mian團tuan特te性xing檢jian測ce中zhong忽hu略lve了le水shui分fen測ce定ding,直zhi接jie稱cheng取qu300g麵粉進行檢測,豈知存在結果差異的不確定性。
2、工藝參數差異
仍(reng)然(ran)以(yi)麵(mian)粉(fen)加(jia)工(gong)為(wei)例(li),實(shi)驗(yan)室(shi)使(shi)用(yong)的(de)無(wu)論(lun)是(shi)進(jin)口(kou)的(de)布(bu)拉(la)班(ban)德(de)小(xiao)型(xing)實(shi)驗(yan)磨(mo)粉(fen)機(ji)還(hai)是(shi)國(guo)產(chan)三(san)皮(pi)三(san)心(xin)小(xiao)麥(mai)實(shi)驗(yan)磨(mo)粉(fen)機(ji),在(zai)試(shi)驗(yan)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)研(yan)磨(mo)參(can)數(shu)(齒形角、斜度、齒頂等)和篩理參數(篩網孔徑配置、輔助清理配置和回轉半徑參數等)與生產中的工藝參數狀態不可能完全等同,導致生產出的產品品質(各理化及麵團特性指標)有著較大的差異。
03、小批量試生產
小批量生產,是從小試實驗、中試到工業化生產必經的過渡環節。產品批量生產前,安排使用所有正式生產工裝、過程、裝置、環境、設施和周期來生產適當的小批數量產品,以驗證產品設計的合理性和產品的可製造性。
04、減少研發各階段差異的對策
一、管理規範
任何一個開發團隊都有自己的管理體係。那麼為了減少研發試驗與生產加工結果的差異,就應該建立相對應的管理體係。
首先建立麵粉及其製品研發控製程序,通過開發計劃書、開發任務書、樣品試製記錄表、工藝方案、小批試製準備情況檢查表、xiaopishizhizongjiebaogaodengyixilieguochengkongzhifangfaguifanyanfaguochengdeguanlixingwei。tongshi,zaichanshengchayishi,tongguozhexiekongzhifangfajianzhachuwentichanshengdeyuanyin,bianyuhouxugongzuozhongdetiaozheng。meiyigejieduandegongzuojieshu,yaojishijinxingbiyaodezongjieyufenxi,bimianqizhonggengduodebuquedingxingwentidaidaoxiayiguochenggongzuozhong。
二、技術規範
在開發設計中,要預判可能產生的不確定因素,對於這些因素進行可靠的控製;按照生產設備與工藝的現狀進行工藝設計,試圖模仿可能實現的生產狀態,設計研發工藝,安排研發工藝,以期實現生產的“再現”,排除可能出現的差異。對於生產過程的控製,在工藝及操作技術規範時做出必要的要求,求得試驗與生產狀態的“一致性”。
另外,在開發試驗的全過程(小試、中試及小批量試生產)中,每組試驗的所有數據(包括一些暫時看起來用不上的數據和人們常常忽略的環境條件數據)一定要記錄清楚,為產生問題的係統分析做好數據積累。
三、設備規範
在(zai)配(pei)備(bei)研(yan)發(fa)設(she)備(bei)時(shi),要(yao)盡(jin)可(ke)能(neng)與(yu)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)的(de)效(xiao)果(guo)相(xiang)對(dui)應(ying)。即(ji)便(bian)試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)出(chu)現(xian)差(cha)異(yi),研(yan)發(fa)人(ren)員(yuan)也(ye)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)經(jing)驗(yan)進(jin)行(xing)矯(jiao)正(zheng),對(dui)研(yan)發(fa)試(shi)驗(yan)與(yu)生(sheng)產(chan)的(de)結(jie)果(guo)的(de)差(cha)異(yi)做(zuo)出(chu)預(yu)測(ce)性(xing)調(tiao)整(zheng)。
來源:食品夥伴網食品研發創新服務中心
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