- 已发布 2024年6月28日
- 最后修改 2024年6月28日
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食品工业创新，食品工业挑战、食品工业质量及供应管理
探索食品和饮料制造业中使用的创新和自动化技术，以应对行业挑战，并跟上消费者趋势。
食品和饮料制造业的自动化为我们每天消费和享用的产品带来了便利。为了在满足消费者日益多样化和复杂化的需求的同时保持竞争力，食品制造业正在积极采用创新技术，以有效地提高效率、改善可持续性，并更好地控制供应链和可追溯性。
食品和饮料制造业面临的挑战
法规：制造的食品产品必须符合食品安全和危险物质处理等方面的法规要求。这些法规制定了产品质量、包装、储存和运输的更低可接受标准。对于销往多个监管区域的产品而言，这一挑战就更大。
质量控制：精心规划的质量控制可以帮助企业符合法规，并解决诸如材料一致性等挑战。消费者期望个别食品产品始终如一地可用，但由于农业季节性和偶尔出现的劣质批次，实现这一点并不容易。认真取样和检查批次可以帮助确保产品的一致性，并减轻这种不确定性。
可追溯性：质量控制还建立了召回所需的可追溯性。记录每个批次的原材料和成品的终点对于知道何处发起召回以及制定实施计划至关重要。
易腐性：食品制造的原材料和成品都有保质期。材料管理必须谨慎管理这一点，以避免生产不安全的食品并尽量减少因过期库存而造成的业务损失。
材料浪费：腐败是食品和饮料制造业材料浪费损失的主要来源，但在混合、烹饪、成型和包装等过程中也会产生浪费。此外，设备上的材料残留会引起气味、腐蚀和健康危害，因此食品和饮料制造业需要频繁进行深度清洁。
食品工业的创新
为了赢得日益挑剔的消费者的忠诚度，食品和饮料制造业的创新正倾向于工业4.0的创新，以有效地提高效率。
食品和饮料制造业自动化技术经常面对极端温度、压力和消毒化学品。不锈钢机器人技术的创新使得这些机器能够更好地在这些条件下运作，并经受住严格的清洁。
食品包装很难实现可持续发展，因为它必须是无菌、轻便、可密封和经济有效。这意味着长期以来一直使用非常浪费的一次性塑料材料。消费者、投资者和零售商要求食品制造业改善其包装技术，而食品制造业正在积极响应这一要求。
可生物降解材料的进步包括由海藻、蘑菇、椰壳、甘蔗等制成的食品包装材料。
智能包装的创新包括根据食品温度变化而变色的材料、检测腐烂食品气体的传感器以及将食品历史和状态传输给组织系统的RFID标签。这些都可以帮助您在食物变质前将其用完，从而减少浪费。
特殊包装还可以通过自动减少氧含量来主动保持食品新鲜，以防止细菌和微生物的生长。
消毒
鉴于其巨大重要性，食品和饮料制造业的创新还包括确保安全消费。
异物检测：先进的检测系统可以识别食品中的金属或其他异物。
检测腐烂：AI驱动的电子“鼻子”可以检测变质的肉类。这些技术有助于及时处理变质食品，还能避免浪费已过保质期但仍然安全的食品。
工业物联网集成：集成在企业系统中的传感器可以发出警报，提示诸如冰箱温度过低等问题。将这些与应用程序集成，让工作人员能够迅速了解这些问题并在早期阶段解决。
可持续性
消费者和投资者正在推动食品和饮料行业朝着更可持续的方向发展，包括减少材料浪费、包装、能源使用和道德采购。食品行业的技术相应发展，不仅是出于声誉方面的考量，也出于能源效率等实际原因。
再利用是将通常会被浪费掉的材料和副产品进行有效利用的做法。这方面的例子包括：
- 利用豆腐渣和豆浆副产品制成的仿肉，保留了营养价值
- 利用啤酒酿造废弃谷物生产的特种面粉
- 利用马铃薯加工过程中回收的含淀粉水制成的益生菌
一些国家实行再利用认证计划。这将获得的认证应用在食品标签上，鼓励具有可持续发展意识的消费者购买。这反过来促使食品制造业继续采用再利用技术。
垂直农业以垂直排列的方式在室内种植水果和蔬菜，且土地利用更少。这样可以在更小的土地面积上种植更多的食物，且更靠近消费者。虽然这种技术确实会消耗更多能源，并且可利用这种方式种植的植物种类有限，但食品行业的创新不断使得这成为改善食品可持续性的越来越可行的方式。
质量控制
在食品和饮料制造中，质量控制对于保持客户满意和安全至关重要。其创新包括：
- 供应链：了解原料和成品的过程可以帮助您排除质量问题。采用RFID标签进行物品追踪的进展有助于降低供应链不确定性及其固有的质量问题
- 机器视觉：机器视觉技术、物联网仪器和人工智能现在可以检测人眼无法察觉的食品瑕疵。这使得能够检测细菌、湿度和异常温度，并减少带有这些缺陷的食品数量
- 自动化和培训：随着更多的依赖自动化和控制，您需要制定计划来调整控制以检测质量不佳的物品。您还需要为自动生产物品需要人工质量验证的情况建立培训
- 过程控制：过程控制系统可以监控并自动调整重要过程参数，如温度、成分量和流速。像监控和数据采集(SCADA)这样的系统让您可以实时监测这些参数，并根据需要调整运营以保持质量
- 预测性质量控制：物联网技术使食品和饮料制造技术得以监测以检测性能不佳。人工智能可以利用收集到的数据来预测潜在的设备问题和质量问题，从而提前发现它们
供应管理
考虑到物料短缺、消费者行为的快速变化和疫情后果，供应链管理是食品制造业面临的长期挑战。食品和饮料制造软件的创新正在利用工业4.0的概念来更好地理解和优化其进出产品。
食品可追溯性软件中的供应链创新允许企业：
- 更多地利用RFID标签进行物料追踪。与条形码相比，这些标签更耐用，携带更多信息，并且可以在产品的每一个步骤轻松扫描。这样可以可靠地追踪货物，并减少不确定性
- 使用区块链技术持续记录食品追踪和质量信息
- 使用人工智能识别低效率和潜在损失可能性
- 部署智能库存技术，当库存量低时自动订购原料
- 向注重可持续发展的用户展示他们购买产品的路径和影响。这可以证明贵公司的可持续努力并提升声誉
可追溯性
ERP食品追溯软件可以通过自动记录和记录温度、成分和烹饪时间来优化批次管理。这些系统可以轻松扩展和调整，根据批量大小或产品规格。
区块链技术可以为食品追溯软件做出重大贡献，因为它可以创建产品起源、制造日期和成分追溯的持续数字记录。这提供了易于获取的证据，证明食品产品是真实的并符合其所需的法规要求。
食品追溯软件也可以向这些信息包添加类似于指纹的标记。这些标记可以用来帮助打击仿冒，通过识别那些未到达应该到达的地方的产品。
食品和饮料制造业的发展趋势
食品和饮料行业的趋势正在迅速发展和变化，食品和饮料技术需要跟上发展。
- 数字孪生：作为工业4.0的关键方面，数字孪生从设施的所有工业物联网设备收集数据，以同步映射您的运营。这让您能够检测设备的低效和可能不会注意到的问题。您还可以在规划新的食品和饮料产品时使用数字孪生。数字孪生可以预测您的系统将如何高效处理新产品的性质，让您更快地完善和发布。
- 标签：随着消费者对他们消费的产品提出更多透明度的要求，食品制造业将需要确保相应的、真实的标签 - 更重要的是，建立和维护必要的供应链和溯源措施，以支持标签的声明。
- 可持续性：类似再循环利用、垂直农业和可生物降解包装等倡议正在得到越来越多的关注，并将需求制造解决方案。
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