食品加工中機(jī)電一體化的探討

陳燦志

（四洲休閑食品（汕頭）有限公司，廣東 汕頭 515000）

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了諸多便利。能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)提供有效需求，機(jī)電一體化在食品生產(chǎn)中發(fā)揮著極其重要的作用，在很大程度上，使生產(chǎn)方式發(fā)生改變，生產(chǎn)出來(lái)的食品質(zhì)量更好，生產(chǎn)數(shù)量不斷提升，節(jié)約生產(chǎn)的成本。機(jī)電一體化技術(shù)代替了人工生產(chǎn)，避免在生產(chǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)的一些人為差錯(cuò)，強(qiáng)化了食品生產(chǎn)的精準(zhǔn)度，不斷提升食品加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 機(jī)電一體化概括

機(jī)電一體化技術(shù)就是在系統(tǒng)論、信息論和控制論的基礎(chǔ)上，建立起來(lái)的綜合性質(zhì)技術(shù)。將一些先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和電子信息等具有前瞻性的科學(xué)技術(shù)，綜合運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生的一種全新的信息化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，普遍使用的先進(jìn)機(jī)械技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)在食品生產(chǎn)中的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。機(jī)電一體化在食品加工生產(chǎn)中，一般與自動(dòng)控制技術(shù)一起，結(jié)合進(jìn)行使用，兩者之間的聯(lián)系非常密切。在現(xiàn)代食品加工過(guò)程中，所使用的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，基本上都屬于機(jī)電一體化設(shè)備。隨著機(jī)電一化技術(shù)在食品生產(chǎn)中的普遍應(yīng)用，食品加工技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，在一定程度上依賴于機(jī)電一體化技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以高效提升食品生產(chǎn)的總產(chǎn)值，使食品生產(chǎn)環(huán)境得到有效改善，不斷促進(jìn)食品生產(chǎn)質(zhì)量的提升。因此，相關(guān)技術(shù)管理人員要重視機(jī)電一體化技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用，不斷創(chuàng)新和完善。

自動(dòng)控制技術(shù)就是指在沒(méi)有人對(duì)及其進(jìn)行操控的時(shí)候，通過(guò)相關(guān)的電子設(shè)備的和一些機(jī)械裝置，設(shè)備自身也會(huì)形成一個(gè)非常完整的工作系統(tǒng)，能夠自行完成運(yùn)轉(zhuǎn)，然后，完成已經(jīng)設(shè)定好的工作程序，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)控制生產(chǎn)的目的。自動(dòng)控制技術(shù)在食品生產(chǎn)中的有效運(yùn)用，打破了傳統(tǒng)人工控制的模式，使用優(yōu)勢(shì)更加突出。在操作過(guò)程中，能夠有效節(jié)約勞動(dòng)力，生產(chǎn)的時(shí)候不需要大量的人力執(zhí)行操控；能夠使生產(chǎn)效率不斷提高，在傳統(tǒng)人工操作過(guò)程中，受人的工作狀態(tài)和其他客觀因素的影響，工作效率較低的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，精準(zhǔn)度也不夠高，較容易發(fā)生工作失誤問(wèn)題。自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)器在運(yùn)作過(guò)程中，會(huì)嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定的操作參數(shù)，按照操作相關(guān)步驟展開(kāi)運(yùn)行，不僅能夠減少運(yùn)行過(guò)程中的失誤，還大大提升了生產(chǎn)效率。

2 機(jī)電一體化在運(yùn)行過(guò)程中的基本原理

運(yùn)動(dòng)部分、動(dòng)力部分、結(jié)構(gòu)部分、職能部分和感知部分等五大部分，構(gòu)成了一個(gè)完整的機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)。這五個(gè)部分在運(yùn)作過(guò)程中協(xié)調(diào)合作、互相聯(lián)系，這個(gè)過(guò)程也是使機(jī)電一體化系統(tǒng)正常運(yùn)行的基本條件。控制器以及相關(guān)的控制對(duì)象，形成了自動(dòng)控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)可以將控制對(duì)象輸出去的信號(hào)，準(zhǔn)確反饋回來(lái)，然后經(jīng)由處理，將最終結(jié)果傳回控制器中，再經(jīng)由控制器輸出完全正確的信號(hào)。在現(xiàn)代發(fā)展中，不管是電子生產(chǎn)行業(yè)還是食品機(jī)械加工行業(yè)，機(jī)電一體化在其運(yùn)行過(guò)程中的應(yīng)用都非常廣泛，尤其是食品加工中受到運(yùn)用。在所有食品加工行業(yè)中，膨化食品加工對(duì)機(jī)電一體化的使用非常密切。食品在進(jìn)行加工的時(shí)候，其過(guò)程非常復(fù)雜，工序繁多，其中就包含了對(duì)食品中的化學(xué)成分進(jìn)行有效分析、對(duì)食品的使用原料進(jìn)行檢測(cè)、進(jìn)行食品罐裝密封等諸多環(huán)節(jié)，在這些重要的環(huán)節(jié)中，機(jī)電一體化的用途非常寬泛。食品加工廠通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使得食品原材料的利用率不斷提升，降低了生產(chǎn)所用成本，為食品生產(chǎn)廠增加了經(jīng)濟(jì)收益。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在不斷進(jìn)步，尤其是信息化時(shí)代的不斷促進(jìn)，機(jī)電一體化以及化和自動(dòng)控制技術(shù)是嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定好的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行的，能夠不斷對(duì)食品的安全質(zhì)量提供保障。還可以提升食品加工的效率，機(jī)電一體化以及自動(dòng)控制能夠在運(yùn)行的過(guò)程中，自行運(yùn)轉(zhuǎn)，不斷節(jié)省人力資源，使勞動(dòng)效率得以提升。設(shè)備的使用率也隨著機(jī)電一體化的運(yùn)作，持續(xù)提升。機(jī)電一體化技術(shù)主要就是依賴機(jī)械設(shè)備，而產(chǎn)生的自身運(yùn)作功能，能夠提升機(jī)械設(shè)備的利用率。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在食品加工中應(yīng)用的實(shí)踐措施

3.1 實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械控制的替代

傳統(tǒng)的食品的生產(chǎn)過(guò)程中，一般采用機(jī)械控制的形式，如離心調(diào)速式，隨著生產(chǎn)力水平的不斷提高，各種食品參數(shù)的多變性，這些控制工作已經(jīng)不能再滿足新形勢(shì)下食品生產(chǎn)的需求了。在現(xiàn)代食品機(jī)械中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是其大腦，取代了常規(guī)的控制系統(tǒng)，可以運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)行遠(yuǎn)程操控。各種先進(jìn)的儀表、儀器以及傳感器等，能夠清晰感知食品參數(shù)在生產(chǎn)中的變化，然后，反饋到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，不斷完成食品操作中的必須動(dòng)作。機(jī)電一體化技術(shù)中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)代替了機(jī)械控制系統(tǒng)，在運(yùn)作的過(guò)程中，事前將食品過(guò)程中的各個(gè)工藝參數(shù)和相關(guān)操作數(shù)據(jù)等，輸入計(jì)算機(jī)中，經(jīng)過(guò)傳感和檢測(cè)裝置，將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的參數(shù)變化傳回計(jì)算機(jī)中，然后，由控制系統(tǒng)進(jìn)行判斷、處理和調(diào)整，使機(jī)器隨時(shí)都能保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。

3.2 在食品加工設(shè)備的應(yīng)用

機(jī)電一體化對(duì)食品加工的設(shè)備運(yùn)用，具有一定的優(yōu)勢(shì)。機(jī)電一體化能夠精準(zhǔn)地控制，加工過(guò)程中的工藝重要參數(shù)，比如，在殺菌設(shè)備使用中，殺菌的溫度變化，能夠被機(jī)電一體化進(jìn)行精密的控制，隨時(shí)做好溫度的調(diào)控工作，使其在工作過(guò)程中，不斷提升食品的生產(chǎn)質(zhì)量。機(jī)電一體化能夠有效地控制進(jìn)風(fēng)以及排風(fēng)的溫度，進(jìn)行實(shí)時(shí)控制功能，保證了生產(chǎn)環(huán)境，使生產(chǎn)是在優(yōu)質(zhì)的環(huán)境中展開(kāi)的。機(jī)電一體化還可以對(duì)水流量以及高壓滅菌鍋內(nèi)部的壓強(qiáng)實(shí)施控制工作，使設(shè)備在運(yùn)作過(guò)程中，壓強(qiáng)更加穩(wěn)定，以免發(fā)生危險(xiǎn)。機(jī)電一體化技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，能夠不斷提升設(shè)備的質(zhì)量，使設(shè)備在運(yùn)作的時(shí)候，減少能源消耗，節(jié)約食品原材料使用成本，不斷降低機(jī)械在運(yùn)作過(guò)程中的磨損，使設(shè)備使用壽命不斷提升。

3.3 在食品滅菌操作中的應(yīng)用

食品在加工過(guò)程中，為了能夠有效地保障食品加工的質(zhì)量，保障消費(fèi)者生命健康，滅菌工作是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。近年來(lái)，許多食品加工的行業(yè)都利用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行滅菌工作，機(jī)電一體化技術(shù)是一種全新的滅菌手段。在滅菌過(guò)程中，機(jī)電一體化能夠使食品在高達(dá)100～1000MPa的壓強(qiáng)作用下，維持一定的時(shí)長(zhǎng)，利用這種高壓的形式，使食品中存在的細(xì)菌失去活性，將滅菌工作貫徹到底。機(jī)電一體化技術(shù)的設(shè)備，在使用期間，不會(huì)對(duì)食品再加更高的溫度，所以，機(jī)電一體化技術(shù)在提升食品質(zhì)量的同時(shí)，有效規(guī)避了在高溫作用下，食品營(yíng)養(yǎng)成分的流失，在膨化食品生產(chǎn)中，不影響膨化食品的口感。在食品生產(chǎn)過(guò)程中，自動(dòng)控制的有效作用，使得儀器在進(jìn)行非正常運(yùn)作時(shí)，如果壓強(qiáng)達(dá)到了127Mpa，安全閥就會(huì)自動(dòng)彈跳起來(lái)，確保操作人員的安全，使設(shè)備不受損害，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

3.4 在食品生產(chǎn)流程中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的生產(chǎn)操作中，食品加工企業(yè)的生產(chǎn)流程和使用設(shè)備都比較粗糙。為了達(dá)到生產(chǎn)的相關(guān)要求，使用的設(shè)備不先進(jìn)，操作起來(lái)電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)非常不靈活。比如，在利用擋板對(duì)風(fēng)速進(jìn)行控制的時(shí)候，通過(guò)閥門對(duì)壓強(qiáng)進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)而使控制工作產(chǎn)生影響，控制的效果不夠理想。擋板和閥門在工作過(guò)程中，消耗了大量的使用能源，給企業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。人力操作總是會(huì)出現(xiàn)失誤，在生產(chǎn)過(guò)程中，沒(méi)有辦法對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)控制，使食品的合格率大大降低。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行逐一解決，控制精度，提升生產(chǎn)效率。

3.5 在食品安全檢測(cè)中應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)，對(duì)食品進(jìn)行高效率的安全檢測(cè)工作，能夠同時(shí)對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè)，機(jī)電一體化檢測(cè)的操作儀器也比較簡(jiǎn)單，對(duì)操作人員的技術(shù)要求沒(méi)有那么嚴(yán)格，能夠精準(zhǔn)、及時(shí)地檢測(cè)出危險(xiǎn)食品，為消費(fèi)者的生命健康負(fù)責(zé)，也在不同程度上提升了加工質(zhì)量，降低了食品生產(chǎn)廠的損失。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在食品加工過(guò)程中，運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)能夠精準(zhǔn)地控制食品生產(chǎn)工藝的運(yùn)作參數(shù)，使食品加工過(guò)程中的生產(chǎn)質(zhì)量和效率得到有效提升，食品加工企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)收益，保障了消費(fèi)者的生命健康質(zhì)量。