第三章食品质量设计

食品质量管理第三章

食品质量设计质量源于食品生产之始――质量设计质量设计应力求满足消费者的需求和期望衡量产品质量设计成功与否的要素(p68)：满足恰当规定的需要、用途和目的;满足消费者的期望;符合适用的标准和规范;符合社会法律、法规要求;以有竞争力的价格及时提供;使其成本适当，能为公司盈利;具有适当的生产性能并对环境的影响降至最低;具有良好的食品安全性。质量设计贯穿于产品开发的始终――对消费者及消费者需求的研究――产品和工艺的技术可行性研究――产品开发程序的实施――产品设计――过程设计――质量设计管理以满足消费者需求为主导，引进先进的质量设计新概念、新方法，提高产品开发的成功率，保证食品的安全和高品质。第一节设计过程--食品新产品开发设计程序食品企业的生存和发展离不开持续不断的新产品开发。原因在于：市场经济必然存在竞争，食品的市场寿命明显缩短；消费者的需求变化快；新概念、新材料、新技术、新装备不断涌现。一、新产品类型不同类型新产品的特点（p69）系列产品：现有产品扩展新概念产品：现有产品进行概念包装方便型产品：现有产品转换成方便食品新配方产品：现有产品设计新的配方新包装产品：现有产品采用新的包装技术移植型产品：将外来食品、其他类别的食品

加以移植、整合创新产品：崭新的前所未有的产品设计投入高，风险大；市场和技术的不确定性比较高收益高，竞争力强；核心技术（发现，发明，专利）二、设计步骤（p70）产品开发工作程序（5个阶段）

产品构思→新产品计划→新产品试制→新产品鉴定→市场开发

传统观念：产品概念、产品小试；缺乏对消费者真实需求的了解。产品开发活动：将消费者的需求、愿望实现为能够有效生产的产品。首要任务是收集消费者需求。不能主观地将设计者的想法作为消费者的愿望。消费者需求限制性因素评价有关需求及限制因素↓创意审查←――→概念开发↓设计计划和目标↓原型审查←――→原型产品开发（小试）←――→工艺设计↓中试产品审查←――→中试产品←――→中试加工↓消费者偏好试验←――→批量化生产←――→工厂↓设计的鉴定和确定↓市场试销评价

投放市场精心选择一个试销市场、时机、方式

产品设计和过程设计的一般流程第二节产品开发--食品新产品开发质量设计产品开发必定要研究产品的质量问题产品开发团队需要分析设别产品的质量因素采用技术措施＋管理措施控制各种质量因素技术措施：改变工艺条件（产品安全性、感官品质、营养品质），改变生产系统（产品外观质量）管理措施：对产品的成本、产品可靠性、服务等造成影响一、技术设计对质量的影响（p72）产品质量的稳定性：通过技术手段保持产品质量稳定，流通环境(如冷链)要求。产品安全性：分阶段风险评估，卫生设计，防止产品生产和消费环节各种潜在的风险。产品复杂性：食品成份，环境因素；某些技术控制同时有利有弊。产品包装问题：包装材料卫生要求，技术参数要求。原料问题：季节性，区域性，贮存条件。生产方法和环保因素：消费者的接受程度。二、产品开发的技术工具（p73）1.感官评价技术主观性试验：偏好、比较、接受性试验；市售产品。客观性试验：鉴评师，统计学原理设计的试验程序；小试（原型）、中试产品的评审。2.保质期试验

长期试验：市售产品。加速试验：极端条件下；原型产品估计。3.专家系统专业数据库：专家经验，科学公式。电脑模拟：原型产品试验之前；专家系统。4.微生物预测模型预测微生物的生长、产毒情况。模拟工艺条件下的微生物风险。5.危害分析和关键控制点HACCP潜在危害，关键控制点监测和控制的方法、措施。1.QFD矩阵群3技术解决方案矩阵2怎样？产品控制特征矩阵6目标，多少最优化矩阵5为什么？需求权重与竞争性评价矩阵1什么？消费者需求矩阵4技术相关性矩阵感官、营养、安全、便利意味着什么？怎样测量、描述？用食品科学工程术语转化成设计语言与相关指标单位及测定方法消费者需求和产品规格之间的关系不同需求的技术相关性,如含糖量与甜度成正相关市场数据，相对重要性排序；本公司产品与竞争产品的消费者满意度。优先技术比较信息工作目标优先技术根据消费者提出的质量相对重要性，采用不同技术方案进行优化得出满足重要品质要求的最优技术方案。比较信息本公司产品与竞争性产品分析比较的信息。工作目标技术优先分析和产品比较分析的依据。按照1―2―3－4－5－6程序将消费者的需求融入设计过程，采用结构性方法将有关需求转化为技术或工艺语言，并优先解决对消费者重要的产品质量问题。分析本公司产品与竞争性产品的得与失，使得产品开发团队采取有效的技术方法，突破技术瓶颈，开发出更具竞争力的产品，满足消费者需求。QFD在质量设计中的作用2.QFD应用实例（p75）消费者需求：冷水能冲调饮后不胀气易保存补钙质量设计要求：溶解度乳糖含量含水率钙含量与维生素D含量重要性程度：饮后不胀气5分，补钙5分，冷水能冲调4分，易保存3分。对竞争性产品评分，比较。QFD应用实例技术相关性:强相关弱相关可能相关不相关如钙含量与溶解度呈负相关技术矩阵技术相关性矩阵技术解决方案矩阵试验优选出技术方法进行研究QFD应用实例溶解度/%乳糖含量/%含水率/%钙含量/100g维生素D含量/100g本公司（目前）97.238.52.751.0g20IU甲公司（目前）99.039.02.501.1g30IU乙公司（目前）97.035.02.900.9g40IU本公司目标值99.215.02.502.5g80IU1.成功的食品质量设计应包括那些要素？2.食品新产品开发的基本流程？作业一：何谓QFD？在质量设计中有什么作用？思考题第三节过程设计过程设计原辅材料的采购与仓储控制加工过程生产组织控制与信息系统系统设计参数设计容差设计卫生设计制造过程的质量设计过程设计相互关系示意图一、 食品加工设计的技术特点（自学）/p77装备设计：适于清洗和消毒原料与其他工业品不同可变性复杂性易腐性产品性质顾客要求二、过程设计的技术方法和工具/p79设计FMEA找出新产品、新服务设计阶段潜在的失败；列出设计目的：希望做什么，不希望做什么。过程FMEA制造过程和服务过程中的失败分析。1.失败模式和效果分析（FMEA）制造过程和服务过程中的失败分析p80从过程流程图开始，划出不同功能组成单位对每个组成单位的潜在失败予以鉴定确定各个失败模式的失败原因确定各失败模式对内部（制造过程）和外部（消费者）的影响对用于或将用于监控有关失败的措施进行鉴定制造过程和服务过程中的失败分析失败模式评价：

采用严重性、失败的发生、失败的检出能力3项指标3项指标的得分（0-10分）乘积称为风险优先值RPNRPN＞90，则应优先采取纠正措施在步骤⑥的基础上，鉴定纠正活动在步骤⑥、⑦的基础上，对失败模式和纠正活动进行总结

对巴氏杀菌奶加工过程的产品不合格问题，进行FMEA，找到了失败原因，提出了纠正措施，提高了产品质量。过程目的潜在失败失败原因失败作用控制RPN推荐活动纠正后RPN巴氏杀菌杀灭病原菌及腐败菌延长保质期温度太高/太低时间太长/太短蒸汽阀损坏时间不正确降低产品安全性缩短保质期感官性状变劣检查阀门校正时间5×5×7=1755×3×6=90执行质控图改进检验5×5×3=755×3×2=30包装防止污染延长保质期包装泄露质量不准封口条件不正确包装操作错误降低产品安全性缩短保质期材料浪费设定规格校正质量标准5×3×3=452×5×3=30没有活动计划案例：巴氏杀菌牛奶加工过程FMEA2.田口方法/p81产品设计早期阶段防止质量问题产生的技术以信噪比（正常信号/噪声信号）衡量产品质量稳健性找出抗干扰能力强、易调整、性能稳定的设计方案田口方法田口博士在上述基础上，提出三次设计理论：――系统设计：一次设计，系统和装置（设备、工具），选择最佳技术和最低成本来满足顾客的需求。――参数设计：二次设计，找出生产流程中影响产品变异的主要变量，敏感因素的参数最佳值，确保产品性能变异尽可能小。――容差设计：三次设计，产品规格所能允许的适当容差。从产品质量要求，经济角度考虑。3.稳健设计技术/p81不可控因素不要太敏感，把外部变量设计效果的影响减至最小。如：油炸土豆片色泽的稳健设计，主要控制原料，而放松其他因素的限制。噪声因素的存在，不可避免地产生质量波动噪声因素中有些是可控因素有些是不可控因素稳健设计技术：寻找可控因素的一组水平组合稳健设计技术稳健设计要点：

一是产品质量特性波动小；二是该质量特性接近设计目标值。信噪比（正常信号/噪声信号）可以比较准确地反映这两个指标。

稳健设计技术的实现过程：①进行初始设计，确认理想功能；②识别可控因素和噪声因素；③实施一步优化，优化系统的稳健性；④实施二步优化，确定对灵敏度影响显著的可调因素。4.卫生设计/p82针对各种理化和生物性危害因素，形成行之有效的卫生设计方案，保证食品的安全性。卫生设计的功能要求――容易清洗和消毒/CIP――免受微生物和化学污染――无菌装置设计，必须保证微生物不得侵入――对微生物污染的监测和控制的设计卫生设计要点――设备用材与结构要求――设备布置要求定期保养，定期检查――安装要求第四节

食品质量设计管理一、以消费者为导向的设计管理消费者信息以消费者的需求作为设计过程的起点和归宿。（1）收集消费者信息――直接性信息：市场调查、消费者代表座谈、征求经销人员意见。――间接性信息：投诉分析、竞争性厂家产品分析。――社会变化:老龄化，家庭规模减小，带来新的机遇――技术进步:新的技术手段――食品供应链改变/生产消费链:新的消费领域――法律法规的修订:直接影响食品的开发，如包装材料、添加剂禁用(2)

支持性信息/p85以消费者为导向的设计流程确定消费者↓列出消费者的特点↓发现消费者的需求↓用专业术语表达上述需求↓建立可测定的质量元素↓将消费者需求分解到各质量元素↓开发产品↓产品特色产品特色↓优化产品设计↓生产工艺开发↓生产工艺特色↓优化和证实加工能力↓完善工艺↓完善操作程序↓交付生产企业和消费者协同设计企业发展战略↓产品发展战略↓行业发展趋势↓企业竞争优势↓产品开发的商业机会评价↓产品质量品质定义↓过程质量设计↓新产品评价消费者需求的测量↓转化成质量指标↓消费者意见的总结↓竞争性产品的比较↓模拟消费者的选择取向↓消费者对新产品创意的评价↓消费者对产品的品质认可↓改进意见二、交叉功能设计/p88并行工程传统顺序工程：“抛过墙”设计开发过程。概念设计阶段有一个错误，到实施阶段花50倍时间才能纠正，到运行阶段要花200倍时间才能纠正。并行工程：集成的、并行的设计产品及其相关过程（制造过程和支持过程）；并行交叉设计，及时交流信息，使各种问题尽早暴露，共同加以解决。 所有设计工作要在生产开始前完成。 并行设计不是指同时或交错地完成设计。 优化设计，一次成功。交叉功能小组产品/过程开发项目组高级经理财务专家法律顾问市场销售部门采购部门仓储及流通部门质控部门工程技术人员研究部门生产制造部门产品开发策略公司的技术发展策略有不同类型：――以核心技术为重点的有限目标策略；――以产学研联合体为主要组织形式的联合开发策略；――以改进创新和仿制创新为主要方式的开发策略；――以引入技术为主的开发策略。 三、设计过程管理/p92技术创新是企业发展的动力，建立专门研发结构增长型研发：智慧地组合现有科技知识于产品开发中，低风险、适度回报更新型研发：尽可能地将高新技术运用到产品开发中，高风险、高回报基础型研发：在科学与工程领域进行基础性知识创新和技术创新，高风险、商业用途的不确定性技术策略（技术突破，技术