利用TRIZ理論解決枸杞汁在生產(chǎn)加工過程中的品質(zhì)問題

李樹志　李莉

摘 要：本文基于TRIZ的創(chuàng)新思維、解題方法及規(guī)律，克服原有的慣性思維，站在系統(tǒng)的高度，對枸杞汁在生產(chǎn)加工過程中品質(zhì)不良這一技術(shù)系統(tǒng)進行了原因分析，通過矛盾矩陣、TRIZ發(fā)明原理、物質(zhì)場模型及標準解、小人法等工具的應(yīng)用解決了問題，并轉(zhuǎn)化為實際技術(shù)方案，大大提高了加工后枸杞汁的品質(zhì)，具有較高的推廣應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：TRIZ理論;枸杞汁;品質(zhì)

中圖分類號：TS223文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）26-0060-02

TRIZ理論（發(fā)明問題解決理論）起源于蘇聯(lián)，是阿利赫舒列爾（G. S. Altshuller）教授研究整理出來的一套系統(tǒng)化理論，主要包括技術(shù)系統(tǒng)進化法則、系統(tǒng)分析、矛盾分析、資源分析、物-場模型分析、技術(shù)矛盾創(chuàng)新原理、物理矛盾分離方法和發(fā)明問題解決算法等工具[1]。TRIZ理論的核心是消除工程技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的矛盾及技術(shù)系統(tǒng)進化原理，建立了解決工程問題和復(fù)雜發(fā)明問題所需的各種分析方法、解題工具和算法流程[2]。現(xiàn)階段，在紅枸杞加工液體口服制劑過程中，由于沒有考慮枸杞果肉、籽與枸杞果皮等物質(zhì)的分離問題，導(dǎo)致加工出來的果汁口味不純正，有異味，得率低，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和市場銷售額。基于此，本文利用TRIZ理論有效解決了枸杞生產(chǎn)加工工藝流程中存在的問題，大大提高了枸杞汁的成品率。

1 問題背景和描述

1.1 問題背景

枸杞鮮果是由果皮、果肉、籽和水等成分組成的，利用鮮果汁加工成的口服制劑產(chǎn)品口感、風(fēng)味及成品率與其息息相關(guān)。目前，市場上采用的枸杞鮮果汁取得方式不合理，導(dǎo)致枸杞液體口服制劑口感不純正、風(fēng)味不佳，成品率極低。

1.2 問題描述

枸杞果汁壓榨過程屬于一次性壓榨，將果汁與果皮、籽、果肉等全部打漿混合，壓榨后的果汁密度高、口味不純正、有異味，果皮和籽混合在果汁中給枸杞口服液體制劑產(chǎn)品帶來一種藥味和不良香氣。

1.3 建立解決問題的新系統(tǒng)

通過新的枸杞鮮果汁加工工藝及保證果汁出汁率、口感、風(fēng)味及品質(zhì)的方式，在不添加外來物質(zhì)的情況下，制得高品質(zhì)的枸杞液體口服制劑。

2 基于ARIZ的問題分析與求解

2.1 問題分析與表述

2.1.1 建立系統(tǒng)功能模型。通過功能模型分析可以得出，用過濾網(wǎng)過濾壓榨后的枸杞果汁對提高枸杞汁品質(zhì)是最主要的一道工序。

2.1.2 因果分析。通過因果分析可以得出，過濾網(wǎng)孔徑大小對枸杞汁品質(zhì)的影響是最關(guān)鍵的。

2.2 分析問題模型

2.2.1 利用技術(shù)沖突求解。利用技術(shù)沖突進行求解的方案主要有以下兩個。

方案一：依據(jù)No.10預(yù)操作發(fā)明原理，得到解如下：壓榨枸杞鮮果時，先打碎枸杞，再加過濾網(wǎng)將果皮、果肉和種籽等影響枸杞汁品質(zhì)的物質(zhì)過濾去除，從而改善枸杞汁品質(zhì)。

方案二：依據(jù)No.18振動發(fā)明原理，得到解如下：枸杞汁壓榨過濾的同時，通過振動增加枸杞汁得率，既保證了枸杞汁品質(zhì)，又提高了得率。

2.2.2 構(gòu)建物質(zhì)-場模型。構(gòu)建的物質(zhì)-場模型見圖1。

2.2.3 通過物質(zhì)-場模型從X1角度應(yīng)用76個標準解。據(jù)此得出的解決方案如下所示。

方案三：依據(jù)No.3標準解，得到問題的解如下：在過濾時，枸杞汁S1通過過濾網(wǎng)S2時，枸杞汁過濾效果不好，使用一個刮板S3及時刮掉過濾網(wǎng)上面的雜質(zhì)，不但能提高過濾的枸杞汁品質(zhì)，而且還能提高枸杞汁的出汁率。

3 定義理想解確定物理沖突

根據(jù)所建問題的物質(zhì)-場模型，應(yīng)用No.15并聯(lián)標準解解決流程。

方案四：枸杞汁過濾時，少量枸杞汁殘留在過濾網(wǎng)表面上，僅用常壓去除效果不好，增加第二個場改善過濾效果。改進后的物質(zhì)-場模型見圖2。

4 利用擴展物質(zhì)-場資源

4.1 使用“小人法”進行建模

方案五：一個彈性材質(zhì)的過濾網(wǎng)會增加過濾網(wǎng)和枸杞汁之間的接觸面積并確保枸杞汁中的雜質(zhì)小人被過濾網(wǎng)小人抓住。

方案六：降低枸杞汁的濃度將幫助枸杞汁小人更容易離開過濾網(wǎng)小人，提高得率，同時過濾網(wǎng)小人更容易抓住雜質(zhì)小人。

4.2 應(yīng)用新資源

應(yīng)用新資源的情況下，依據(jù)選定的標準解，得到問題的解。

方案七：在原過濾網(wǎng)的上方加一孔徑密度更小的過濾網(wǎng)，或在原過濾網(wǎng)的下方加一孔徑密度更大的過濾網(wǎng)。利用擴展資源形成的物質(zhì)-場模型見圖3。

5 最終方案選擇

基于No.10預(yù)操作發(fā)明原理、No.18振動發(fā)明原理、No.3標準解、No.15并聯(lián)物質(zhì)-場模型標準和小人法等幾個方案的結(jié)合，得到的最終解如下：根據(jù)濃度大小選擇適當孔徑的過濾網(wǎng)，并在過濾網(wǎng)上面增加刮板，隨時刮掉雜質(zhì);同時，在過濾網(wǎng)上加振動裝置輔助過濾，滿足去除雜質(zhì)并保證出汁率，以得到最佳品質(zhì)的枸杞汁，從而在不添加任何外來物質(zhì)的前提下制得口感佳、得率高的枸杞汁液體口服制劑產(chǎn)品。

6 結(jié)語

通過TRIZ理論創(chuàng)新問題解決流程，從生產(chǎn)加工工序入手，形成了7種技術(shù)方案，經(jīng)過方案評估，在現(xiàn)有生產(chǎn)工藝條件下，采用合適孔徑的過濾網(wǎng)及配套的刮板，實現(xiàn)了除渣功能，提高了枸杞汁的品質(zhì)，創(chuàng)收創(chuàng)效明顯。該工藝技術(shù)已形成一項發(fā)明專利（專利名稱：一種枸杞鮮果全汁發(fā)酵酒及其制備方法;專利號：ZL201310175804.0），在枸杞加工業(yè)中具有一定的推廣應(yīng)用價值。

參考文獻：

[1]曹福全.創(chuàng)新思維與方法概論：TRIZ理論與應(yīng)用[M].哈爾濱：黑龍江教育出版社，2009.

[2]檀潤華.TRIZ及應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新過程與方法[M].北京：高等教育出版社，2010.