计算机在食品工业中的应用_刘世战

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第 2006
7期 年7 月
成都教育学院学报
JuNl.o2.070
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分光光度计 、荧光分 光光度 计等 均得 到了普 遍应 用 , 加上计 算机的广泛使用 , 有 力推动 了食 品仪 器分析 的发 展 , 使得食 品分析正处在一个崭新的发展时期 。
家在 食品分析中已基本采 用仪 器分 析的方 法代 替手工 操作 的老 方法 , 气相 色谱 仪 、高效 液相 色谱 仪 、氨 基酸 自动 分析 仪 、原子吸收分光光度计以及可进行光谱扫描的紫外 — 可 见
【收稿日期】200 6 -01 -26 【作者简介】刘世战(1965—)男 , 郑州师 范高等专科学校 , 高级讲师 。
(1)PLC 对杀菌系统的控制 可编程控制器(PLC)及 其网络 架构 是构 成 CIMS 系 统的 基础 , 被称为现代工业自动化的三大支柱(PLC、数控技 术 、工 业机 器人)之一 , 由于其使用简单 、功能 强大 、可靠性高 , 目前 已广 泛应用于现代工业的各个领域 。[ 1] 采用 SIEMENS 的小型 PLC 对整个杀菌系统进行控制 , 可 实现较高的自 动化程度 , 并 能完 成智能 控制 、状 态监测 和故 障保 护等任务 , 同时还提供良好的人机 界面和操作 员进行交 互 , 使得修改各种参数简单 、易行 , 对于 机械设备的 运行状态 能够 及时 、快速 、准确的反映 。 系统软件的设计包括 触摸屏 的软 件设计 和 PLC 的 软件 设 计两 部 分[ 6] 。 采 用 STEP 7 -Micro/ Win32 软 件 工 具包 对 PLC 进行编程 , 该工具 软件 包icroMaster 变频器)的使用提供了便利 。 (2)计算机控制多功能制袋机[ 7] 计算机控制多功能制袋机 CFB -400/ 600 Ⅲ 天成 , 该制袋 机是 先进的机 、电 、气一体化设备 。 机械上采 用大压力 结构 , 主电机与放料 电机由变 频控 制 , 牵引部 件采 用步进 电机 , 牵 引 胶辊的 压力 、张力 , 倍送 由汽缸 控制 。 电器 方面采 用工业 计算 机集中控制 , 由彩色 CRT 屏幕动态显示生产过程中各个 参数 的状态 。 其中包括 :制袋定长 、实际长度 、速度 、数 量 、批 数 、报警 、跟踪 、牵引张力 、电热温度 、同步放 料 、故障停 机 、倍 送等 选项 。 该制袋机 的种类多 , 可制作复合薄 膜三边袋 、中封袋 , 制 成的 成品袋 平整 、挺括 、无刮 伤 、形状美观 、封 边处热 合强度 高 , 制袋精 度高 、速度 快 、压 力大 、噪音 低 、使 用寿命 长 , 性能 稳定 , 是食品等许多行业非常理想的包装装潢首选设备 。 四 、企业信息化 电子政务 、电子商务 、办公自动化 、财务自动化 等在大型 食品企业已较 为普及 , 并建立了企业 网站 , 进 行企业宣 传 、产 品展 示 、技术交流 、供销 、人力资源等管 理 。 烟草企业 、啤酒 、 乳品 等农产品加工企业开始采用 MIS、ERP 、CIMS 等管理系统 进行 企业的业务重组 、物流 、供应链等现代化管理 。 1 .企业网站 在当今市场越来越激烈的竞争环境下 , 产品与 技术趋于 同质 化 , 企业的发展 壮大必 须依 靠品牌 和规 模 , 实施品 牌策 略已经成为众多 企业 加强竞 争力 的方 式 。 品牌 信息的 传播 需要 高效媒体 , 互联 网是新 兴的 媒体 , 通过 网站 建立品 牌形 象已经成为企业 营销 工作中 的重 要内 容 。 拥有 优秀品 牌的 企业 对于网站建设的要求不仅在于简单的产 品目录 , 更重要 的是展示企业综 合实 力 , 体现 企业 CIS 和 品牌 理念 , 这 种类 型的 网站对于美工设计要求较高 , 精美的 FLASH 动画是常用 的表 现形式 , 在网站 内容组 织策 划 、产品展 示体 验方面 也由 较高 要求 , 网站重点 在针对 目标 客户进 行内 容建设 , 以 达到 品牌 营销传播的目的 。[ 8] 娃哈哈公 司网站 、汇源公司网站 、茅台公 司网站 、青岛啤 酒公 司网站等均被评为 2004 年中 国食品企业 10 强网站 。[ 9] 2 .供应链管理
第DO202I006:卷1年0.第17367月2期7/j .c nki .c dj y . 200 6. 07 .03 9 JOURNAL
OF
成都教育学院学报 CHENGDU COLLEGE OF
EDUCATION
VoJlu2l.02.0N0o.6 7
计算机在食品工业中的应用
刘世战
如 AA320CRT 型原 子吸 收分 光 光度 计[ 3] 是 在 AA320 上 通过 R232 接 口 联上 计算 机 就组 成 AA320CRT , 配置 非 常灵 活 。用人机对 话方 式的页 面操 作 , 只有仪 器条 件(F1)、样品 测量(F2)、文件 管理(F3)三个 页面 。 修 改 、选项 采用下 拉选 单方式在同 一页面完成 , 有 很强的 文件管 理功 能 。AAFC1.0 能生成三种文件 , 可 以储存 到软 盘中 , 也可 以从 软盘 中装载 到系统中 。 可显示打印 1)“ 条件 报告” 包括 仪器 条件 和测量 条件 ;2)“ 测 量” 中的 所有测 量结 果 ;3)样品浓 度报 告 。 可将 一批样品(多至 1000 个)测得 的元素(多 8 个元素)浓 度汇总 列表 , 可作永久性保存 , 以便将来查阅调 用 。 提供线性 法 、非 线性法和线 性标加 法 、非线性 标加法 , 对多 达 5 个标 准做出 校正 。 在定标完成 后能 交替绘 出线 性与非 线性 二组 校正曲 线 , 供判定选择 。 内置统计学程序 , 可以运 算平均值 、标准偏 差 、相对标准偏差和 相关系 数 , 从而 达到监 察和 改善 食品的 测定精度 。
人们为提高生活水 平而致 力于 推动生 产力 发展 的欲望 使现代科学技术飞速发展 , 引起了信 息技术的 根本变化 。 其 中一方面的 表现就是 计算 机的高 度发 展和广 泛应 用 。 目前 已广泛深 入到科 学研究 、军事 技术 、工农业 生产 、食品 加工 , 医疗保健 、文化教育等现代人类社会 的各个领 域 。 它已成为 人类不可缺少的重要工具 。 另外 , 在食 品工程中 计算机辅助 工程的广泛应用 , 可 以提高 产品 设计 、生产 和测 试过 程的自 动化水平 , 可以 降低成 本 、缩短生 产的周期 、改 善工作 环境 、 提高产品质量 、获得更高的经济效益和社会效 益 。
3 .计算机在工程设计中的应用 流体输送 系统的设计 , 蒸发系统 、板式精 馏塔 、干燥系统 的设 计计算 , 食品加 工生产 线系 统的工 程设 计 、工程概 算和 经济 分析系统的计算机设计等都离不开计算机 。 4 .食品配方及仪器分析 用线性规划等方法进行食品配方的设计 与优化 , 推出了 一些 食品营养分析及配菜系统 , 出现了 各类食品专 业分析仪 器及 配套软件 。 (1)食品配方 在新食品的开发中 , 为 了使 色 、香 、味 达到 预定 的结 果 , 往往需要大量 的实验 , 以寻找出最佳 化的组合 。 如 果能建立 实验条件与结 果间关系 的数 学模型 , 就 可以 节省时 间 、减少 实验 次数 。以 往常用的建模方法是多元回归 法 , 但 是在多因 子 、非线性的条件下多元回归法并不 适用 。 用计算 机模拟人 工智能则能有 效地 解决这 一问 题 。 朱近 等[ 2] 在 设计全 麦饮 料配 方时就采用人工神经网络先对已 有的 27 组数据 进行拟 合 ;然后进行模拟 , 输入 各种配方成分的含量 , 就会 输出预测 结果 , 从中挑选出最佳的配方 。 (2)仪器分析 近年来 , 食品仪器 分析 的发展 十分 迅速 , 一些 学科 的先 进技 术不断渗透到食品分析中 , 形成了 日益增多的 分析仪器 和分 析方法 , 从而使仪器分析在食品分 析中所占的 比重不断 增长 , 并成为现代食品分析的重要支 柱 。 科技水平 先进的国
一 、前言 随着经济的发展和生活水平的提高 , 人们将 不再满足一
般的初级食品 , 对吃 的要求 从数 量型 转向质 量型 , 特 别是跨 入 21 世纪 ,“ 新鲜 、营养 、方便” 是人们进 一步追 求的目 标 , 也 是食品工业 的主旋律 。 作为食 品工 业核心 的食 品加 工技术 应走在前面 , 即必须 用高新 技术 来武 装食品 工业 , 才 能完成 食品工业的 这一历史 使命 。 国 际上 食品工 业迅 猛发 展也推 动着我国食品工业的进步 , 传统食品在 市场上的 主导地位正 被快速发展起来的健康 食品 、营 养食 品 、方 便食 品等 新一代 食品所替代 。
速地 评价感官检验的结果 。[ 1] 2.计算机辅助制图 采用 Auto CAD 等绘图软件进行工 程图纸 的绘制 得到广
泛 应用 。 如 :图库 的建立 和调用 、食品 加工工 艺流程 图的设 计与 绘制 、食品加工 厂规划 图的 绘制 、食品 工厂 建筑图 的绘 制 、食品加工厂平面布置图的绘制等 。
5.仿真技术 采用数学模拟 、蒙特卡 罗等 方法 , 进行 食品 加工和 贮藏 过程 、工程 设计 、企 业管 理 、项 目风 险投 资等 模拟 技术 的研 究。 20 世纪 80 年代以来 , 系统仿真不断地 朝着纵 、横方向发 展 , 在制造业 方面 , 一个 比较 明 显的 进展 就 是“ 虚 拟制 造” 。 根据虚拟制造的概念 , 整个产品的设计 和制造首 先在计算机 上进行 , 这样可以发现并解决该产品在 制造之前 可能出现的 各种问题 。 近年来 , 计算机仿真技术在制造业 应用的另 一个研究热 点——— 虚拟 产 品 开 发 也 是 引 人 注 目 的 。 虚 拟 产 品 开 发 (VPD ———Virtual Product Development)首 先 源 于 并 行 工 程 (CE——— Concurrent Engineer)思想 。这种思 想将现代先进的组 织形式跟现代的哲学 、文化 混合 为一 体 , 是 对产 品设 计及其 相关过程(制造过程 、使 用过程 和支 持过程)进行 并行的 、一 体化设计的一种系统化工作模式 。 CE 能在产 品开发 一开始 就考虑到投资 、生产制造 、装配 、销售和 维护以及 报废等产品 的整个生命周期的所有因素 , 这对解决 产品设计 与开发的矛 盾是非常有益的 。VPD 就是在 CE 方法论的指导 下 , 把 CAD 、 CS 和大规模产品 数据 管理 系统 综合 起来 , 形 成一 个虚 拟产 品开发环境 , 使产品 开发 人员能 够在 这种环 境下 策划 产品 、 设计产品 、预测产品 在真实 环境 下的 性能 、特征 以及 真实工 况下所具有的响应 , 从而减 少反 复和 变更的 次数 , 减 少甚至 取消制作物理原型样机 , 如 此就 能很 好地检 验设 计 、指导和 优化设计 , 有效地缩短产品的开发周期 和大量地 节省开发费 用 。[ 4] 6 .食品加工过程的自动检测与控制 通过声 、光 、形 、电 等检测 技术 , 获 得加工 过程 的各 种信 息 , 对加工设备 、生 产线 、仓库 等进 行监测 、管 理或 控制 。 图 形分析 、自动品质分析 、工厂的顺序控制等得到应用 。 · 108 ·