鄭政捷　鄭仙康

[摘 要]隨著時代的發(fā)展，機器化生產(chǎn)已逐步替代人工。人們越來越重視食品質(zhì)量，而食品脆性是食品質(zhì)地研究的重要指標之一。目前，國內(nèi)對于食品脆性測定方法有感官評定法和客觀儀器測定法，還未出現(xiàn)食品脆性快速測試的儀器。根據(jù)本國市場現(xiàn)狀，文章將對食品脆性快速智能測試儀的推出進行市場前景分析及預測。

[關鍵詞]食品脆性；市場分析；市場預測

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.40.056

1 產(chǎn)品概況

1.1 產(chǎn)品簡介

食品脆性快速智能測試儀是一款代替人類專家感官評定，實現(xiàn)食品脆性客觀、準確、快速的檢測儀器。其主要原理是通過分析人類感知食物脆性的過程，采用耦合仿生技術，實現(xiàn)對人類咀嚼系統(tǒng)、聽覺系統(tǒng)的模擬，建立耦合仿生脆性測試系統(tǒng)，并進行脆性測試和比對，實現(xiàn)對食品脆性客觀、準確、快速地檢測。

1.2 主要技術

①仿生咀嚼裝置的研制。獲取人類咀嚼系統(tǒng)結構模型，設計改進，加工制作仿生咀嚼裝置。通過在仿生牙齒下安放仿生牙周膜傳感器，對測試過程中的力學信號進行采集；在仿生口腔內(nèi)部安放聲音傳感器，對測試過程中的聲音信號進行采集，最后通過咀嚼模擬測試軟件對獲取力學信號與聲音信號進行綜合分析。②測試軟件的設計。脆性采集分析系統(tǒng)是在仿牙周膜壓力傳感器、信號調(diào)整電路、仿耳膜傳感器、采集卡等硬件基礎之上，根據(jù)咀嚼部件對食物樣品的質(zhì)地測試要求和數(shù)據(jù)分析的需要采用Visual C++語言進行設計的。本測試軟件可完成樣品的信號采集、圖形分析、數(shù)據(jù)處理等任務。③脆性測試模型的建立。采用小波分析、傅里葉分析處理聲音信號，采用曲線圖形分析、歸一化處理等方法分析處理力學信號，最后通過模式識別系統(tǒng)分辨出聲音和力信號的類型，構建食品脆性模型。

1.3 產(chǎn)品創(chuàng)新點

①采用耦合仿生技術，在壓力傳感器和聲音傳感器的共同作用下，實現(xiàn)咀嚼系統(tǒng)與聽覺系統(tǒng)耦合，建立耦合仿生脆性感知系統(tǒng)，使測試結果更加接近人類感官評定結果；②利用溫濕度控制系統(tǒng)來模擬人體口腔的特殊環(huán)境，更接近人類的脆性評價機理；③基于耦合仿生的食品脆性測試儀響應時間短，測試速度快，結果準確客觀。

1.4 服務對象

①廣泛用于膨化食品類如餅干、薯片等食品企業(yè)，還可用于醬腌類食品如榨菜企業(yè)，對其食品脆性進行實時、快速檢測，幫助企業(yè)改進食品加工工藝，判斷產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣。②本儀器已對餅干、薯片、榨菜三類食品進行實地調(diào)研測試，驗證其科學合理性，實效性強，市場推廣潛力大。③為相關食品研究所提供一種新型食品檢測技術，有助于在食品脆性方面的研究?？蛇\用于果蔬等農(nóng)副產(chǎn)品的脆性分級與新產(chǎn)品的開發(fā)。④可輔助醫(yī)學口腔研究，對嬰幼兒口腔咀嚼磨牙矯正等具有一定的參考價值。

2 產(chǎn)品研究發(fā)展史

目前，國外對食品脆性方面所做的研究比較透徹，脆性感官評價研究的人員主要有Booth，脆性儀器測定研究的人員主要有Bourne、Julian、Pauline P等。具體研究發(fā)展如下。

2.1 脆性機理研究

①戈振分析了食品脆性的力學、聲學及組織結構特征，研究了水分等因素對食品脆性的影響。②于泓鵬等討論了食品結構、水合和組成成分等參數(shù)對脆性及其穩(wěn)定性的影響，分析了脆性食品研究的方法、儀器和感官鑒定法。

2.2 脆性的感官評價研究

①Booth等邀請六名評價員對脆性餅干進行口腔咀嚼評價，首先讓評價員用切牙咬下一塊餅干，然后用磨牙咀嚼一次，將感知的脆性、硬度、碎裂性進行描述，結果表明脆性與最初的咬合力有關，硬度與咬碎餅干的最大力有關，碎裂性與一次咀嚼過程中餅干碎裂塊數(shù)有關。②姜松等利用口腔咀嚼感知和咀嚼聲音相結合的評價方法對腌制菊芋的脆性、硬度、多汁性、破碎性進行了評價。脆性的感官評價仍作為脆性評價的主要方法，但是評價結果主觀性強、不穩(wěn)定，評價過程費時費力。

2.3 脆性的儀器測定研究

①Bourne運用三點梁原理，將脆性食品置于兩個支撐點之間，使用圓形壓力桿下移壓碎食物，測定脆裂力，建立脆裂數(shù)學模型，分析脆裂力與物料失效應力、物料形狀尺寸之間的關系，并驗證了模型。②Julian應用物料斷裂力學方程，測定黃瓜、胡蘿卜、芹菜、蘋果四種樣品的斷裂韌度，同時對樣品進行感官評定，結果表明樣品的斷裂韌度與樣品的感官評定結果相關性很高，斷裂力學方程可以用來評定食品脆性。③Behic M等利用圓球形壓頭擠壓玉米渣樣品脆性，測定破碎力、阻尼系數(shù)、硬度等，建立了力學模型。

2.4 人工口腔或咀嚼模擬系統(tǒng)用于食品質(zhì)地檢測

①Pauline P等研制了由密閉容器、齒形活塞、可變速電動機等組成的人工口腔裝置，通過壓碎面包，分析面包的特性。②Xu W L等研制的6RSS并聯(lián)機構咀嚼機器人，能模擬人的咀嚼動作粉碎食物。③Salles C等研制的咀嚼模擬裝置，包括減速電動機、人造上下顎牙齒、氣味收集器等，通過旋轉擠壓運動磨碎食物，分析食物團的特性。④孫鐘雷等模仿人類咀嚼系統(tǒng)，利用仿生技術設計了一種用于粉碎食物的仿生咀嚼系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實現(xiàn)三維咀嚼運動，能夠對多種食品的硬度、黏彈性等質(zhì)地特性進行檢測評價。

以上人工口腔或咀嚼模擬系統(tǒng)大多是模仿單一器官的功能特征，根據(jù)單一參數(shù)或信號來評價食品質(zhì)感，而且還沒有用于食品脆性的專一測定。目前，通過耦合仿生分析評價食品脆性的研究還未見報道。

3 市場分析

3.1 產(chǎn)品市場概況

隨著人們生活水平的不斷提高，消費者對食品質(zhì)量要求越來越高，食品的質(zhì)量好壞直接影響銷售量。生產(chǎn)脆性食品的企業(yè)注重產(chǎn)品脆感，在國內(nèi)市場上，對于食品的脆性測定方法有感官評定方法和客觀的儀器測定方法。其中感官評定方法是食品脆性評價最主要的方法，國內(nèi)大多企業(yè)幾乎采用感官評定法，其不僅需要經(jīng)驗豐富的感官評定專家，而且對評定條件和評定環(huán)境要求較高，評定過程也費時費力。一名評定專家年薪為6萬元，一個評定組為5～10人，企業(yè)一年花費較大且結果帶有主觀因素。

目前，市場上精確、高效率、便捷的微量元素檢測儀器尚未出現(xiàn)。因此，食品脆性快速智能測試儀的研發(fā)為市場提供了消費需求，其市場前景十分樂觀。

3.2 市場需求分析

對于食品行業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)感是消費者感知產(chǎn)品好壞的標準。因此相關食品企業(yè)對于產(chǎn)品的質(zhì)感十分重視，其中影響食品質(zhì)感的因素之一是食品的脆性。許多企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品時會采取各種措施加大對產(chǎn)品脆性的檢測，但目前對食品脆性檢測都是通過感官評定法測定，準確度低、成本高。而食品脆性測試儀的誕生為企業(yè)降低了生產(chǎn)成本，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)感，進而提高企業(yè)的市場份額。根據(jù)調(diào)研結果分析得出：重慶市有餅干企業(yè)160多家，醬腌菜企業(yè)150多家，薯片40多家；這些企業(yè)均需對其產(chǎn)品進行脆性檢測。由此我們可知，市場上對食品脆性檢測儀的需求量非常大。

3.3 競爭者分析

食品脆性測試儀，在國際上只有FTC公司從事食品物性分析儀器開發(fā)設計?，F(xiàn)階段國內(nèi)沒有此類儀器，因此在國內(nèi)沒有競爭對手。只是在行業(yè)發(fā)展過程中，拓展業(yè)務時會有相應的競爭對手。

4 市場預測

4.1 市場銷售預測

從供求關系看，目前我國食品行業(yè)對食品脆性檢測儀的需求日益明顯；從發(fā)展趨勢看，將創(chuàng)建食品脆性檢測儀產(chǎn)品線。企業(yè)對食品的質(zhì)感正在不斷升級，而此產(chǎn)品能針對不同年齡層的需求，進行食品脆性檢測，同時也為不同的食品生產(chǎn)企業(yè)提供了廣闊的市場空間。

從產(chǎn)品和品牌結構看，本產(chǎn)品使企業(yè)的生產(chǎn)成本低、高效便捷，其技術得到了各大企業(yè)的高度認可。從這一角度看，食品脆性檢測器將會在中國市場逐步興起，在未來幾年中國及至整個亞洲對食品脆性檢測儀的消費量會大幅度的提升；市場集中度將進一步提高，此產(chǎn)品的推出將能壟斷整個消費市場。

從區(qū)域結構看，未來的食品行業(yè)將進一步加大對食品脆性檢測器的需求度；產(chǎn)品銷售量將快速上升，品牌傾向性將強化，市場重心向高端食品企業(yè)傾斜。

從營銷手段看，廣告宣傳將是未來食品脆性檢測器市場最重要的營銷手段，廠商將根據(jù)本產(chǎn)品定對性地加大廣告宣傳力度，建立品牌形象，爭取更大的市場份額。

4.2 經(jīng)濟效益預測

食品脆性測試儀的研究成果豐富了食品脆性檢測技術，本儀器可對食品的脆性進行實時檢測，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，進一步改進生產(chǎn)工藝，還實現(xiàn)了食品脆性的快速、準確檢測，從而提高食品企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。

以應用研究為基礎，結合儀器的設計開發(fā)，縮短成果應用和技術轉化周期，推動食品加工檢測技術發(fā)展，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中現(xiàn)代新技術應用開拓新途徑。

以榨菜廠為例，一個季度進行一次感官評定：榨菜廠一天工作10小時，以1小時為抽樣單位，一天需感官評定專家組評定10次。

（1）若評定專家組成員為5名，一名專家評定一次的費用為1000元，則一天需5萬元。而采用基于耦合仿生食品脆性檢測儀可替代人類專家的感官評價，一年可節(jié)省的支出有：

5×4=20萬元

（2）感官評定專家組評定一次時間為1小時，則整個過程需要10小時，而基于耦合仿生食品脆性測試儀測試一次時間為5min，一個過程僅需50min。榨菜廠一天生產(chǎn)榨菜10噸，平均1小時可生產(chǎn)榨菜1噸，則剩下的9小時10分鐘，可生產(chǎn)榨菜9.16噸。則一年可多生產(chǎn)的產(chǎn)量為：

9.16×4=36.64噸

（3）一袋榨菜50g，則一年可多生產(chǎn)的榨菜包為：

36.64×1000×1000÷50=73.28萬袋

（4）1袋/0.5元，則一年可多銷售的金額為：

73.28×0.5=36.64萬元

（5）總計年效益：56.64萬元

通過以上分析，食品脆性快速智能測試儀的市場潛力大，利潤空間高，有較高經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]吳健安.市場營銷學.第四版.[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2]王笑丹，孫永海.仿真技術檢測牛肉嫩度方法研究[J].中國食品學報，2012（12）.

[3]波特.競爭戰(zhàn)略——分析行業(yè)競爭和競爭者的技術[M].姚宗明，林國龍，譯.北京：三聯(lián)書店，1988.

[4]孫鐘雷，孫永海，李宇，等.仿生食品質(zhì)構儀設計與試驗[J].農(nóng)業(yè)機械學報，2012（1）.