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1、食品制造业的现状与发展前景作者王雅娟(河南农业大学食品科学技术学院,郑州, 450002)摘 要:“国以民为先,民以食为天。”食品是人类赖以生存的最基本物质条件。食品加工制造业的发展,体现了一个国家的科技水平与生活水平。食品安全已成为21世纪全球关注的重大问题。我国虽然是一个拥有14亿人口、年生产并消耗粮食近5亿吨的农业大国,但食品安全的关键环节食品加工业生产力水平却十分落后,难以适应形势的发展和市场的需求。于是食品行业高新技术的开发应用,已成为食品工业发展的重要方向。本文全面综述了食品加工的三个发展阶段,当前存在的问题以及国内外食品加工的高新技术。关键词:食品加工;高新技术;现状;展望0 引
2、 言 食品安全是关系民生的重大问题。据统计,我国现在的粮食总产量约5亿吨,肉类7000多万吨,奶类2200多万吨,水果7300多万吨,蔬菜约5亿吨。中国13亿人口食用物资供应需求,给加工产业提供了非常广阔的市场。加工产业的发展为食品、药品的现代化加工和大批量生产提供了必要的保证。人们的膳食结构的调整和饮食习惯的改变,促进食品加工业的快速发展,增加了对高品质食品的需求。 1 食品加工业发展的三个阶段 食品加工工业的发展历史比较悠久,食品工业指主要以农业、渔业、畜牧业、林业或化学工业的产品或半成品为原料,制造、提取、加工成食品或半成品,具有连续而有组织的经济活动工业体系。随着科学技术的不断进步,现
3、代的食品工业发展迅速, 食品加工的范围和深度不断扩展,利用的科学技术也越来越先进。我国的食品工业起步较晚,居民的食品消费一直以直接的农产品消费为主,我国的食品工业有了突飞猛进的发展,其发展主要经历了三个阶段。1.1 平稳缓慢的增长阶段我国的食品工业处于“进口型“的状态 这个阶段我国的食品工业发展比较缓慢,整个行业的劳动率比较低,技术生产水平严重依赖国外进口,而且对引进的技术吸收水平也很低。另一方面也受到国家发展政策的影响,重视重工业而轻视轻工业,对食品工业的发展不够重视。1.2 食品工业的觉醒阶段 1978年,我国实行了改革开放,经济呈现全面振兴之势。改革开放为食品工业的发展带来了机
4、遇,为先进技术的引进提供了便利条件,但是由于食品工业有“久病积重难返”的困难,因而在开放之年没有爆发出迅猛的发展势头。在两年之后,食品行业的技术引进以及新增投资开发挥作用,即从20世纪90年代开始,我国食品工业呈现出了觉醒之势,整体发展水平突然迈上了一个新台阶。1.3食品工业的飞速发展阶段 进入21世纪,我国在政策上逐渐重视食品工业的发展,特别是在“十五”中加大了对食品工业科技研发的政策支持和资金支持力度,使得我国食品工业的发展表现出平稳、快速的发展态势。2003年以来我国的食品工业发展速度又明显高于上一阶段,年均增长速度达到20?44%。在已有的基数之上,每年的产值增长都在4000亿元以上。
5、从食品工业总产值的增长额来看,我国食品工业的发展又上了一个新台阶。 民以食为天,随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,人民对食品工业提出了更高的要求。现代食品已朝着营养、绿色、方便、功能食品的方向发展,且功能食品将成为新世纪的主流食品。食品工业也成为国民经济的支柱产业,作为装备食品工业的食品机械工业发展尤为迅猛。 2现状分析 农副食品加工业是指直接以农、林、牧、渔业产品为原料进行的谷物磨制、饲料加工、植物油和制糖加工、屠宰及肉类加工、水产品加工,以及蔬菜、水果和坚果等食品的加工活动,是广义农产品加工业的一种类型。2.1 食品工业的现状 改革开放三十年来,在巨大的市场需求拉动下,食品工业成为工
6、业发展中发展最快的行业之一。截至“十一五”期末的 2010 年底,全国食品工业规模以上企业有 41867 家,从业人员 654万人,现价工业总产值达到6.31 万亿元;按工业增加值计算,食品工业占全国工业的10.4%。“十一五”期间,经过食品工业全行业的努力,食品工业“十一五”发展纲要提出的各项主要指标已经全面或超额完成。这五年中,食品工业企业布局趋向合理,加快向主要原料产区、重点销区和物流节点集中,集约化程度提高,规模企业数目有较大增长;食品工业产品结构不断优化,精深加工产品比例上升,品种档次更加丰富,市场供应保障能力大大增强;食品
7、工业整体科技水平有所提高,自主创新能力进一步增强,我国已成为世界上除美国、德国之外少数几个可以制造食品冷加工、高效能太阳能干燥、大型连续成套高技术设备的国家之一;食品工业节能减排成效明显,食品工业“三废”排放基本达到国家规定的指标范围。平均单位产值能耗降低 20%以上,单位工业增加值用水量降低 30%以上,工业固体废物综合利用率达到 80%以上,主要污染物排放总量减少 10%以上;食品工业对外贸易总额比“十五”期间增长 125.9%,年均增长速度达到17.7%,五年累计实现进出口贸易额3810.7亿美元,其中出口1750.4亿美元,进口2060
8、.3亿美元。 “十一五”以来,我国农副食品加工业有了较快的发展,出现了可喜变化,已成为具有较强发展潜力的产业。 农副食品加工业的发展离不开加工设备,在下游需求的拉动下,我国农副食品加工专用设备制造行业也实现了快速发展。数据显示,截至2010年底,我国农副食品加工专用设备制造行业共有452家规模以上企业;2010年行业实现销售收入305.06亿元,同比增长40.37%;实现工业总产值305.51亿元,同比增长33.77%;利润总额为23.57亿元,同比增长38.09%。 随着中国食品工业生产快速增长,产业结构不断优化,品种档次更加丰富,每年增速较高。随着中国城镇化率的不断提高,人均食品购买能力及
9、支出逐年提高,中国食品的需求量实现了快速增长。 数据显示,2012年中国食品制造业销售收入达到1.57万亿元,增长率达12.2%。2013年一季度,规模以上食品制造行业数量达到7314家,累计实现销售收入4063.27亿元,同比增长18.3%。随着人们食品安全意识的快速提高,人们对食品质量及营养性要求不断提高,人们不仅对农产品质量要求越来越高,而且对无公害食品和绿色、有机食品的要求和市场需求也在不断的扩大。 食品加工制造工业十二五规划提出,到2015年,食品工业总产值达到12.7万亿元,增长101.1%,年均增长15%左右;利税达到1.6万亿元,增长76.2%,年均增长12%。到2015年,销
10、售收入百亿元以上的食品工业企业达到50家以上,形成以大型骨干企业为龙头、中型企业为支撑、小(微)型企业为基础的良性发展新格局。 未来食品行业零售额、餐饮收入将均保持10%以上的增长速度。由于城乡、不同地区的居民在食品消费上有较大的差距,食品消费市场仍有巨大的市场增长空间。另外,城镇化过程中,随着收入分配制度的改革和居民消费能力的提高,中等收入群体的消费升级将是带动食品消费的重要力量,预计到2015年中国食品制造业销售收入将超过2.5万亿元,年增速将保持在10%以上。 2.2食品工业发展中存在的问题 中国食品工业是我国国民经济的重要支柱产业,对推动农业发展、增加农民收入,改变农村面貌,推动国民经
11、济持续、稳定、健康发展具有重要意义。当前,中国食品工业存在的主要问题: 2.2.1食品行业结构不够合理。 一是从行业结构上看,食物资源粗加工多,深加工和精加工少,烟酒等嗜好食品所占比重较大,特殊人群食用的食品发展不够。二是从产品结构看,产品品种花色少、档次低、包装差,产品更新换代慢,产品结构不能完全适应市场需求变化。三是从地区结构看,西部省区食品行业比较落后。西部12省区食品行业产值仅占全国食品行业总产值的13.5%,而东部的山东、广东、江苏及中部的河南4省食品行业产值占全国食品行业总产值的比重高达38.6%。2.2.2食品企业总体规模小,生产集中度尚不够高。 如国内粮油
12、加工企业合理的经济规模为面粉加工400-600吨/日、稻谷加工200-400吨/日,而我国78.9%的面粉企业为日处理小麦50-100吨的生产规模,80%的稻谷加工设备为日处理50吨以下的小机组,大大低于国际平均日处理量。2.2.3食品市场、食品行业与农业原料基地的产业链尚未真正形成。 食品企业与农业生产者之间没有建立稳定的产销关系和形成利益共享、风险共担的机制。分散的农业生产提供的原料在品种、品质、规格等方面远不能适应食品行业的要求。例如,我国小麦种植面积和产量均为世界第一,但适宜加工的高面筋蛋白含量的小麦品种严重缺乏;苹果种植面积和产量均为世界第一,但适宜生产高档苹果汁的苹果种植基地基本没
13、有。 2.2.4 食品技术水平相对落后,加工技术储备不足。 目前,在我国的食品行业科技成果中,食品行业的初 级加工的成果所占比重大,而精、深加工的成果明显不足;对食品行业的综合利用,尤其是废弃物的综合利用研究较少,与国际先进水平有较大差距。2.2.5食品行业标准体系和质量安全控制体系不完善。 尽管我国大部分食品加工产品已有国家或行业标准,但普遍存在标准滞后、制定周期长、标准水平偏低的问题。有的标准与国际食品法典标准不接轨;加工过程中质量控制体系不完善,产业化程度不高。2.2.6食品安全和环境污染问题较多。 近几年来,食品安全问题引起了全世界的关注。有些出口的产品因为质量不达标,而受阻。有关专家
14、指出:这说明我国与发达国家相比,在加工技术、质量管理等方面还存在较大差距,需要尽快与国际接轨。 在食品加工中掺杂使假,以假充真,以非食品原料、发霉变质原料、病死畜(禽)等加工食品的违法活动屡禁不止;一些淀粉、酿造、屠宰等重污染行业的企业在建厂时不做环境影响评价,生产产生的大量“三废”随意排放,对周边环境造成了较严重的污染。这种状况影响了食品出口,破坏了市场经济秩序。 3高新技术的发展 近年来我国食品工业有了很大发展,其中高新技术的开发应用,已成为食品工业发展的一个重要方向。它不仅可提高生产率,降低成本,而且可改善食品品质,开发新食品。随着越来越多的高新技术应用于食品加工领域,食品加工业也呈现出
15、前所未有的繁荣景象。利用高新技术手段,开发出新一代的高档食品,是世界各国食品技术专家的奋斗目标,也是食品工业的主要发展趋势。 3.1 食品加工中的高新技术3.1.1 微波技术 微波是指波长为1mm1m,频率在30mhz30ghz之间的电磁波,在食品加工业中常用的频率有915mhz和2450mhz 。微波食品加工技术是应用微波对物质的场致作用来进行食品的加热、干燥、灭菌、膨化、抑酶等加工,是一种特殊的加工工艺,是当今食品加工的高新技术之一。1960年以前,微波技术的应用只限于在食品烹调和解冻方面。1960年以后,微波技术尤其是微波加热和微波杀菌技术在食品工业中的应用得以广泛发展。目前在
16、食品微波干燥,微波膨化,微波杀菌,微波灭酶保鲜,微波萃取等方面的研究都有了一定的进展。微波干燥技术发展较快,近年来微波真空干燥技术在法国、日本、美国已经推广到工业化生产。美国加州大学与某公 司合作,使用微波真空干燥无籽葡萄干,保持了葡萄原有的形状和颜色,避免了过去的传统工艺产品颜色、形状、风味和营养成分变化的缺点,产品质量大大提高。法国某公司制造的微波真空干燥机加工速溶桔粉,产品保有原有的色香味。 微波其维生素的保留也远远高于喷雾干燥,具有磁场效应和热效应的共同作用,对物料的干燥效果不仅是失水,还有增强物料性能的作用,如在茶叶的处理中,韩国、日本用微波蒸热,制成的绿茶氨基酸、维生素c含量都有所
17、增加。 微波膨化在食品加工中的应用有:淀粉膨化食品加工、蛋白质食品膨化加工和瓜果蔬菜类物料的膨化。微波灭菌有速度快,适用范围广的特点。对肉制品、蛋制品、蔬菜水果、乳制品、豆制品、谷类等都有杀菌效果,对沙门氏杆菌、大肠杆菌、乳酸菌等都有杀伤作用。同样还可以使酵母、霉菌、霉菌孢子失活。利用微波杀菌对熟食品的保鲜上,吴永年已经进行了几年研究,对盐水鸭、烧鸡、风鹅、酱制品、烤鸭等试验总结了微波杀菌保鲜的作用优势。 微波技术作为一种现代高新技术在食品中的应用将越来越广泛。微波技术将在很大程度上促进了食品工业的发展,且以其独特的加热特点,在食品工业中的应用前景将十分广阔。 3.1.2真空冷冻干燥技术 真空
18、冷冻干燥为世界上公认最先进的食品加工高新技术,该技术的产品具有能保留新鲜食品的色、香、味及营养成分,有良好的速溶性和复水性,及易于运输、贮藏成本低等优点,在食品工业得到了广泛的应用。目前,冻干食品在国际市场的价格是热风干燥食品46倍,在一些发达国家的民用食品中确立了稳固的地位。 近年来,冻干食品的年消费量,美国是500万t以上,日本是160万t以上,法国是150万t以上,还有许多国家的消费量都很可观。我国的山东、辽宁、宁夏、江苏、广东、福建等省(区)也相继建立了真空冷冻干燥食品厂,产品以蔬菜、水果、调味品为主。冻干食品质量轻,复水快,色、香、味俱佳,与罐装食品、冷冻食品相比,以其运输、储存等经
19、常性费用较低等优点,日益得到人们的青睐,但由于生产成本高的缺点,一直是人们致力加以改善的研究热点。 近几年,国外有一些关于真空冻干与其它方法组合的干燥试验研究报道,人们在不断认识冻干过程本质的基础上,正在探索采用联合干燥,如微波冻干联合,远红外冻干联合,热风冻干联合等解决方法,其目的都是期望能在保证制品质量的前提下,提高干燥速率,缩短干燥时间,降低能耗。3.1.3 超高压技术 超高压技术是指将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中(常以水或其它流体介质作为传递压力的媒介),在高静压(一般为100900mpa)下处理一段时间,以达到加工保藏的目的。超高压加工食品的原理为在超高压下食品中的小分子(
20、如水分子)之间的距离将缩小,而蛋白质等大分子团组成的物质还仍保持原状。这时水分子就要产生渗透和填充效果,进入并粘附在蛋白质等大分子团内的氨基酸周围,改变了蛋白质的性质,称之为“变性”的大分子链在压力下降为常压后被拉长,而导致其部分立体结构被破坏。超高压技术的一个独特性质就是它只作用于非共价键,而保证共价键完好无损,这在保持食品原有品质方面是非常有益的。通过超高压处理激活或灭活食品中的食品品质酶,非常有利于食品色泽、香味及品质的提高。早在1895年,h,royer就进行了利用超高压处理杀死细菌的研究,1899年,berthite报道了利用450mpa或更高压力能延长牛奶的保存期;1914年高压物
21、理学家p.w.bridgman首先发现,超高压会产生蛋白质的加压凝固和酶的失活,还能杀死微生物。后来陆续也有一些报道,但大多数研究只是在单纯培养基上进行的,而且在很长时间里,并没有人把这种技术应用到食品行业的研究领域中。1991年日本首次将超高压技术处理产品果酱投放市场,其独到风味立即引起了发达国家政府、科研机构及企业界的高度重视。 目前,国内的食品超高压技术研究还处于起步阶段,注重于食品灭菌、大分子变性等研究,蔬汁超高压灭菌、高压糊化淀粉等,虽取得一定的研究成果,但还没有成熟的超高压灭菌技术可投入食品生产中。然而国内一些研究人员已参与国际合作研究并跟踪这一高新技术的发展,例如中国农业大学与日
22、本国际农林水产业研究中心合作,对超高压下生成的豆腐凝胶进行了多方面的研究。3.1.4 超微粉碎技术随着现代食品(尤其是保健食品)工业的不断发展,以往普通的粉碎手段已越来越不适应生产的需要。超微粉碎技术作为一种高新技术加工方法,已运用于许多食品的加工中。超微粉碎一般是指将直径为3mm以上的物料颗粒粉碎至1025m的过程。由于颗粒向微细化发展,导致物料表面积和孔隙率大幅度的增加,因此超微粉体具有独特的物理和化学性质,如良好的溶解性、分散性、吸附性、化学活性等,其应用领域十分广泛。此外,食品加工中 液氮低温研磨技术、改善食品原料加工特性技术、冷冻浓缩技术等也是世界范围内研究开发活跃的高新技
23、术,值得研究、开发。袁惠新等人的研究表明,许多可食动植物、微生物等原料都可用超微粉碎设备加工成超微粉,甚至动植物的不可食部分也可以通过超微化后被人体吸收。食品超微粉碎技术是食品加工业一种新的手段,对于传统工艺的改进、新产品的开发必将带来巨大的推动力。目前日本、美国市场上销售的果味凉茶、冻干水果粉、超低温速冻龟鳖粉等都是应用超微粉碎技术加工而成的。随着现代食品工业的发展,生产设备和技术的不断改进和完善,超徽粉碎技术必将得到大力的推广和应用,为食品工业做出更大的贡献。 3.1.5 膜技术膜技术是一种新兴的多学科交叉的高新技术。膜分离技术具有如下特点:膜分离过程不发生相变化,因此膜分离技术
24、是一种节能技术。膜分离过程是在压力驱动下,在常温下进行分离的,特别适合于对热敏感物质,如酶、果汁、某些药品分离、浓缩、精制等。膜分离技术适用分离范围极广,从微粒级到微生物菌体,甚至离子级等都有其用武之地,其关键在于选择不同的膜类型。膜分离技术由于只是以压力差作为驱动力,因此,该项技术所采用装置简单,操作方便。膜分离技术是一项新型高效、精密分离技术,它是材料科学与介质分离技术交叉结合,具有高效分离、设备简单、节能、常温操作、无污染等优点,广泛应用于各个工业领域。膜分离技术首先应用于乳品加工和啤酒无菌过滤,随后应用于果汁生产、料质无菌超滤、酒类精制和酶制剂提纯及浓缩方面11。据报道12,微滤膜技术
25、在茶饮料澄清工艺中能有效保留茶汁中有效成分,除浊效果好,膜通量恢复率高,较超滤膜适合于茶饮料澄清工艺。膜技术是当代国际上公认的最具有经济效益和社会效益的高新技术之一。虽然分离膜存在一些缺点,但其优势非常明显,为了提高产品附加值及开发新产品而采用膜分离技术是食品加工的发展方向之一。 3.2 高新技术存在的问题与对策3.2.1 存在的问题 随着知识经济时代的到来,高科技成果的应用程度决定着一个国家工业的发展水平。虽然“六五”和“七五”期间引进了一批先进的技术和设备,但是由于消化、吸收跟不上等原因,原先先进的技术和设备现在已经落后,劳动生产率难以提高,经济效益徘徊不前,客观上分析与其他一些工业部门相
26、比,食品工业相对处于高消耗、高成本、低技术、低效益的特点。突出的问题是:一方面增长速度较快,高出全国平均增长率;另一方面,这种增长速度大多数是依靠扩大外生产,铺摊子,上项目来实现的,存在着资金投入多,资源消耗大,质量档次低,产出效益小的问题。与传统工业相比,高新技术以其知识密集,资金密集,技术更新换代快决定了它的高投入、高风险、高产出、高效益。3.2.2对策 科技兴食,这不仅仅是一种高新技术,或者是一个技术人才的问题,实际上它牵扯到管理决策、资金技术、信息观念直至体制等方方面面的问题,势必需要系统的规划管理才能解决,在这一问题上应从以下几个方面着手:(1)要认识到高新技术对于民族发展的重要性(
27、2)建立健全科学的论证操作体系与机制(3)加强技术力量(4)加强科研院校与一线技术骨干的横向联系(5)要注意从外引进,去其糟粕,取其精华,深入理解、消化、吸收。4展望 随着科技的进步,高新技术已经成为知识经济的第一支柱产业,现代食品工业为满足人们的营养和消费需求,正向着追求安全、营养、美味、快捷、方便、多样化的趋势发展。传统的食品加工技术往往难以适应现代食品加工业的发展,不能满足开发新产品的要求。因此,依靠科学采用高新技术将是食品工业发展的必然。食品工业高新技术将会朝着可最大限度保持食品营养成分和其固有的品质,且生产能耗低、效率高、效益好的方向发展。 参 考 文 献1 食品加工的高新技术及其发
28、展趋势.宋彦显,闵玉涛.中国食品与营养.2010,42 几种食品干燥新技术的进展与应用.张静.包装与食品机械.2003,13 我国粮食及食品加工机械制造业的发展现状与策略.朱文辉湖南农机.2009,34 食品加工高新技术的发展现状及趋势.李淑芬等沈阳农业大学学报.1998,105 现代食品工业的发展趋势.高大雄等食品与机械.1996,2 present situation and development of food manufacturing industryauthor:wangyajuan(college
29、of food science and technology, henan agricultural university ,zhengzhou,450002)abstract:"country with the people first, hunger breeds discontentment." food is the most basic material c
30、onditions for human survival. the development of food processing and manufacturing industry, reflects a country's scientific and technological level and living standard. food safety
31、 has become a major issue of global concern in twenty-first century. although china is a large agricultural country with a population of 1 billion 400 million, the annual production and consumption of nearly 5
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