食品脆性快速智能測(cè)試儀的市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè)

鄭政捷　鄭仙康

[摘 要]隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)器化生產(chǎn)已逐步替代人工。人們?cè)絹碓街匾暿称焚|(zhì)量，而食品脆性是食品質(zhì)地研究的重要指標(biāo)之一。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于食品脆性測(cè)定方法有感官評(píng)定法和客觀儀器測(cè)定法，還未出現(xiàn)食品脆性快速測(cè)試的儀器。根據(jù)本國(guó)市場(chǎng)現(xiàn)狀，文章將對(duì)食品脆性快速智能測(cè)試儀的推出進(jìn)行市場(chǎng)前景分析及預(yù)測(cè)。

[關(guān)鍵詞]食品脆性；市場(chǎng)分析；市場(chǎng)預(yù)測(cè)

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

1 產(chǎn)品概況

1.1 產(chǎn)品簡(jiǎn)介

食品脆性快速智能測(cè)試儀是一款代替人類專家感官評(píng)定，實(shí)現(xiàn)食品脆性客觀、準(zhǔn)確、快速的檢測(cè)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(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人類咀嚼系統(tǒng)、聽覺系統(tǒng)的模擬，建立耦合仿生脆性測(cè)試系統(tǒng)，并進(jìn)行脆性測(cè)試和比對(duì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品脆性客觀、準(zhǔn)確、快速地檢測(cè)。

1.2 主要技術(shù)

①仿生咀嚼裝置的研制。獲取人類咀嚼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，設(shè)計(jì)改進(jìn)，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(duì)測(cè)試過程中的力學(xué)信號(hào)進(jìn)行采集；在仿生口腔內(nèi)部安放聲音傳感器，對(duì)測(cè)試過程中的聲音信號(hào)進(jìn)行采集，最后通過咀嚼模擬測(cè)試軟件對(duì)獲取力學(xué)信號(hào)與聲音信號(hào)進(jìn)行綜合分析。②測(cè)試軟件的設(shè)計(jì)。脆性采集分析系統(tǒng)是在仿牙周膜壓力傳感器、信號(hào)調(diào)整電路、仿耳膜傳感器、采集卡等硬件基礎(chǔ)之上，根據(jù)咀嚼部件對(duì)食物樣品的質(zhì)地測(cè)試要求和數(shù)據(jù)分析的需要采用Visual C++語言進(jìn)行設(shè)計(jì)的。本測(cè)試軟件可完成樣品的信號(hào)采集、圖形分析、數(shù)據(jù)處理等任務(wù)。③脆性測(cè)試模型的建立。采用小波分析、傅里葉分析處理聲音信號(hào)，采用曲線圖形分析、歸一化處理等方法分析處理力學(xué)信號(hào)，最后通過模式識(shí)別系統(tǒng)分辨出聲音和力信號(hào)的類型，構(gòu)建食品脆性模型。

1.3 產(chǎn)品創(chuàng)新點(diǎn)

①采用耦合仿生技術(shù)，在壓力傳感器和聲音傳感器的共同作用下，實(shí)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(cè)試結(jié)果更加接近人類感官評(píng)定結(jié)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(píng)價(jià)機(jī)理；③基于耦合仿生的食品脆性測(cè)試儀響應(yīng)時(shí)間短，測(cè)試速度快，結(jié)果準(zhǔn)確客觀。

1.4 服務(wù)對(duì)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(duì)其食品脆性進(jìn)行實(shí)時(shí)、快速檢測(cè)，幫助企業(yè)改進(jìn)食品加工工藝，判斷產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣。②本儀器已對(duì)餅干、薯片、榨菜三類食品進(jìn)行實(shí)地調(diào)研測(cè)試，驗(yàn)證其科學(xué)合理性，實(shí)效性強(qiáng)，市場(chǎng)推廣潛力大。③為相關(guān)食品研究所提供一種新型食品檢測(cè)技術(shù)，有助于在食品脆性方面的研究?？蛇\(yùn)用于果蔬等農(nóng)副產(chǎn)品的脆性分級(jí)與新產(chǎn)品的開發(fā)。④可輔助醫(yī)學(xué)口腔研究，對(duì)嬰幼兒口腔咀嚼磨牙矯正等具有一定的參考價(jià)值。

2 產(chǎn)品研究發(fā)展史

目前，國(guó)外對(duì)食品脆性方面所做的研究比較透徹，脆性感官評(píng)價(jià)研究的人員主要有Booth，脆性儀器測(cè)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(jī)理研究

①戈振分析了食品脆性的力學(xué)、聲學(xué)及組織結(jié)構(gòu)特征，研究了水分等因素對(duì)食品脆性的影響。②于泓鵬等討論了食品結(jié)構(gòu)、水合和組成成分等參數(shù)對(duì)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(píng)價(jià)研究

①Booth等邀請(qǐng)六名評(píng)價(jià)員對(duì)脆性餅干進(jìn)行口腔咀嚼評(píng)價(jià)，首先讓評(píng)價(jià)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(jìn)行描述，結(jié)果表明脆性與最初的咬合力有關(guān)，硬度與咬碎餅干的最大力有關(guān)，碎裂性與一次咀嚼過程中餅干碎裂塊數(shù)有關(guān)。②姜松等利用口腔咀嚼感知和咀嚼聲音相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法對(duì)腌制菊芋的脆性、硬度、多汁性、破碎性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。脆性的感官評(píng)價(jià)仍作為脆性評(píng)價(jià)的主要方法，但是評(píng)價(jià)結(jié)果主觀性強(qiáng)、不穩(wěn)定，評(píng)價(jià)過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

2.3 脆性的儀器測(cè)定研究

①Bourne運(yùn)用三點(diǎn)梁原理，將脆性食品置于兩個(gè)支撐點(diǎn)之間，使用圓形壓力桿下移壓碎食物，測(cè)定脆裂力，建立脆裂數(shù)學(xué)模型，分析脆裂力與物料失效應(yīng)力、物料形狀尺寸之間的關(guān)系，并驗(yàn)證了模型。②Julian應(yīng)用物料斷裂力學(xué)方程，測(cè)定黃瓜、胡蘿卜、芹菜、蘋果四種樣品的斷裂韌度，同時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行感官評(píng)定，結(jié)果表明樣品的斷裂韌度與樣品的感官評(píng)定結(jié)果相關(guān)性很高，斷裂力學(xué)方程可以用來評(píng)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(cè)定破碎力、阻尼系數(shù)、硬度等，建立了力學(xué)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(cè)

①Pauline P等研制了由密閉容器、齒形活塞、可變速電動(dòng)機(jī)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(jī)構(gòu)咀嚼機(jī)器人，能模擬人的咀嚼動(dòng)作粉碎食物。③Salles C等研制的咀嚼模擬裝置，包括減速電動(dòng)機(jī)、人造上下顎牙齒、氣味收集器等，通過旋轉(zhuǎn)擠壓運(yùn)動(dòng)磨碎食物，分析食物團(tuán)的特性。④孫鐘雷等模仿人類咀嚼系統(tǒng)，利用仿生技術(shù)設(shè)計(jì)了一種用于粉碎食物的仿生咀嚼系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)三維咀嚼運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)Χ喾N食品的硬度、黏彈性等質(zhì)地特性進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)。

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(hào)來評(píng)價(jià)食品質(zhì)感，而且還沒有用于食品脆性的專一測(cè)定。目前，通過耦合仿生分析評(píng)價(jià)食品脆性的研究還未見報(bào)道。

3 市場(chǎng)分析

3.1 產(chǎn)品市場(chǎng)概況

隨著人們生活水平的不斷提高，消費(fèi)者對(duì)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，對(duì)于食品的脆性測(cè)定方法有感官評(píng)定方法和客觀的儀器測(cè)定方法。其中感官評(píng)定方法是食品脆性評(píng)價(jià)最主要的方法，國(guó)內(nèi)大多企業(yè)幾乎采用感官評(píng)定法，其不僅需要經(jīng)驗(yàn)豐富的感官評(píng)定專家，而且對(duì)評(píng)定條件和評(píng)定環(huán)境要求較高，評(píng)定過程也費(fèi)時(shí)費(fèi)力。一名評(píng)定專家年薪為6萬元，一個(gè)評(píng)定組為5～10人，企業(yè)一年花費(fèi)較大且結(jié)果帶有主觀因素。

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

3.2 市場(chǎng)需求分析

對(duì)于食品行業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)感是消費(fèi)者感知產(chǎn)品好壞的標(biāo)準(zhǔn)。因此相關(guān)食品企業(yè)對(duì)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(shí)會(huì)采取各種措施加大對(duì)產(chǎn)品脆性的檢測(cè)，但目前對(duì)食品脆性檢測(cè)都是通過感官評(píng)定法測(cè)定，準(zhǔn)確度低、成本高。而食品脆性測(cè)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(jìn)而提高企業(yè)的市場(chǎng)份額。根據(jù)調(diào)研結(jié)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(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行脆性檢測(cè)。由此我們可知，市場(chǎng)上對(duì)食品脆性檢測(cè)儀的需求量非常大。

3.3 競(jìng)爭(zhēng)者分析

食品脆性測(cè)試儀，在國(guó)際上只有FTC公司從事食品物性分析儀器開發(fā)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)沒有此類儀器，因此在國(guó)內(nèi)沒有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。只是在行業(yè)發(fā)展過程中，拓展業(yè)務(wù)時(shí)會(huì)有相應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

4 市場(chǎng)預(yù)測(cè)

4.1 市場(chǎng)銷售預(yù)測(cè)

從供求關(guān)系看，目前我國(guó)食品行業(yè)對(duì)食品脆性檢測(cè)儀的需求日益明顯；從發(fā)展趨勢(shì)看，將創(chuàng)建食品脆性檢測(cè)儀產(chǎn)品線。企業(yè)對(duì)食品的質(zhì)感正在不斷升級(jí)，而此產(chǎn)品能針對(duì)不同年齡層的需求，進(jìn)行食品脆性檢測(cè)，同時(shí)也為不同的食品生產(chǎn)企業(yè)提供了廣闊的市場(chǎng)空間。

從產(chǎn)品和品牌結(jié)構(gòu)看，本產(chǎn)品使企業(yè)的生產(chǎn)成本低、高效便捷，其技術(shù)得到了各大企業(yè)的高度認(rèn)可。從這一角度看，食品脆性檢測(cè)器將會(huì)在中國(guó)市場(chǎng)逐步興起，在未來幾年中國(guó)及至整個(gè)亞洲對(duì)食品脆性檢測(cè)儀的消費(fèi)量會(huì)大幅度的提升；市場(chǎng)集中度將進(jìn)一步提高，此產(chǎn)品的推出將能壟斷整個(gè)消費(fèi)市場(chǎng)。

從區(qū)域結(jié)構(gòu)看，未來的食品行業(yè)將進(jìn)一步加大對(duì)食品脆性檢測(cè)器的需求度；產(chǎn)品銷售量將快速上升，品牌傾向性將強(qiáng)化，市場(chǎng)重心向高端食品企業(yè)傾斜。

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

4.2 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

食品脆性測(cè)試儀的研究成果豐富了食品脆性檢測(cè)技術(shù)，本儀器可對(duì)食品的脆性進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)一步改進(jìn)生產(chǎn)工藝，還實(shí)現(xiàn)了食品脆性的快速、準(zhǔn)確檢測(cè)，從而提高食品企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。

以應(yīng)用研究為基礎(chǔ)，結(jié)合儀器的設(shè)計(jì)開發(fā)，縮短成果應(yīng)用和技術(shù)轉(zhuǎn)化周期，推動(dòng)食品加工檢測(cè)技術(shù)發(fā)展，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中現(xiàn)代新技術(shù)應(yīng)用開拓新途徑。

以榨菜廠為例，一個(gè)季度進(jìn)行一次感官評(píng)定：榨菜廠一天工作10小時(shí)，以1小時(shí)為抽樣單位，一天需感官評(píng)定專家組評(píng)定10次。

（1）若評(píng)定專家組成員為5名，一名專家評(píng)定一次的費(fèi)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(cè)儀可替代人類專家的感官評(píng)價(jià)，一年可節(jié)省的支出有：

5×4=20萬元

（2）感官評(píng)定專家組評(píng)定一次時(shí)間為1小時(shí)，則整個(gè)過程需要10小時(shí)，而基于耦合仿生食品脆性測(cè)試儀測(cè)試一次時(shí)間為5min，一個(gè)過程僅需50min。榨菜廠一天生產(chǎn)榨菜10噸，平均1小時(shí)可生產(chǎn)榨菜1噸，則剩下的9小時(shí)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(jì)年效益：56.64萬元

通過以上分析，食品脆性快速智能測(cè)試儀的市場(chǎng)潛力大，利潤(rùn)空間高，有較高經(jīng)濟(jì)效益。

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