基于绿色食品理念的食品加工工艺优化策略研究
作者: 刘俊新摘 要:绿色食品理念强调从原料到加工过程的全链条优化,力求实现可持续发展。本文分析当前食品加工工艺中的原料利用率低、加工环节能耗高、过度使用化学添加剂以及包装材料浪费等关键问题,提出实施精准加工技术、引入低碳热处理技术、推广天然防腐保鲜技术以及设计可持续包装系统的针对性策略,探讨如何利用绿色管理整合与工艺创新,推动食品加工行业的绿色转型,实现资源高效利用和环境保护。
关键词:绿色食品理念;食品加工;可持续发展;低碳技术
Research on Optimization Strategy of Food Processing Technology Based on Green Food Concept
LIU Junxin
(Qingdao Hotel Management Vocational and Technical College, Qingdao 266100, China)
Abstract: The concept of green food emphasizes the optimization of the entire chain from raw materials to processing, striving to achieve sustainable development.. This article analyzes the key issues in current food processing technology, such as low utilization of raw materials, high energy consumption in the processing stage, excessive use of chemical additives, and waste of packaging materials. It proposes targeted strategies for implementing precision processing technology, introducing low-carbon heat treatment technology, promoting natural anti-corrosion preservation technology, and designing sustainable packaging systems. It explores how to use green management integration and process innovation to promote the green transformation of the food processing industry, achieve efficient resource utilization and environmental protection.
Keywords: green food concept; food processing; sustainable development; low-carbon technology
随着消费者对食品质量要求的提升以及环境保护意识的增强,传统食品加工工艺中能耗高、污染重、资源利用率低等问题日益突出[1]。食品工业作为能源消耗和废弃物排放的主要来源之一,在绿色发展浪潮中面临巨大的转型压力。绿色食品理念作为一种强调可持续发展的生产与管理方式,逐步成为解决资源浪费与环境污染问题的重要路径。近年来,全球各国通过立法与政策引导推动绿色食品产业发展,如欧盟制定《可持续食品系统框架法案》,旨在减少食品供应链中的资源浪费和碳排放;我国也提出加快食品加工行业绿色化转型的目标。在此背景下,绿色食品理念逐渐覆盖从原料种植、加工到包装与流通的全生命周期,其核心在于优化工艺流程、减少资源浪费和保护生态环境。本文基于绿色食品理念,分析当前食品加工工艺存在的问题,并提出相应的优化策略,为食品行业的健康发展奠定基础。
1 绿色食品理念概述
绿色食品理念起源于20世纪80年代末,是在全球食品安全危机和环境问题加剧的背景下提出的一种可持续发展理念,其核心是通过生态友好型的生产与加工方式,为消费者提供安全、优质、环保的食品。绿色食品强调全过程控制,从农田到餐桌的每个环节均需符合严格的生态标准,避免农药残留、重金属污染及化学添加剂的过度使用,同时注重节能减排和资源高效利用[2]。近年来,绿色食品逐渐由市场细分领域走向主流,成为推动食品行业绿色转型的重要力量。我国大力发展绿色食品产业,采用标准化种植、清洁化生产和生态化包装等先进理念,使绿色食品的市场规模持续扩大。绿色食品理念的提出不仅是对食品质量与安全问题的回应,更为资源保护、环境修复和社会可持续发展提供新路径,已成为食品行业未来发展的关键方向。
2 食品加工工艺存在的问题
2.1 原料利用率低
在许多食品加工环节中,原料的利用率普遍较低,特别是在切割、研磨、筛选等工艺中,大量的原料被浪费,没有得到充分利用。例如,在蔬菜和水果的加工过程中,外皮、杂质及残余部分往往被丢弃,但这些部分仍具有一定的营养价值或可以转化为其他产品。许多加工企业在处理原料时,过于依赖传统的人工操作或不精确的机械设备,导致加工中的原料损失较大。在某些食品的加工过程中,原料的前处理如清洗、切割、分拣等环节缺乏高效的资源回收系统,原料的价值未能最大化发挥。随着生产规模的扩大,原料的浪费问题愈加严重,特别是在高效生产线中,虽然工艺水平逐渐提高,但未能采取有效的优化措施减少废弃物的产生。
2.2 加工环节能耗高
在热处理、烘焙和蒸煮等加工过程中,需要大量的热能和电,导致整体能效较低。在传统加工工艺中,许多设备依赖高温高压操作,导致能源浪费。烘焙和煮沸过程中的热量损失较高,未能充分回收和利用产生的废热。此外,许多食品加工企业的设备较为陈旧,缺乏高效环保的节能技术,使得设备运行时的能效低下。尤其在一些生产规模较大的工厂中,随着生产量的增加,能耗问题更加突出,而优化能效的措施没有得到足够重视。生产过程中经常出现不必要的加热或长时间的设备运行,进一步加重能源消耗,增加企业的生产成本并加重环境压力。
2.3 过度使用化学添加剂
在食品加工过程中,经常会使用防腐剂、着色剂、调味剂等化学添加剂来延长食品保质期、改善食品外观或增强食品口感。添加剂的使用虽能提升生产效率,但会破坏食品的天然属性。若添加剂超出正常的使用范围,会导致食品中的有害物质积累,对消费者的健康产生严重影响。尤其是在低品质原料的加工中,添加剂被频繁使用,以掩盖原料的不足,过度使用人工色素、香精等物质,还会影响食品的自然风味,增加潜在的健康风险,导致环境污染和废弃物处理问题加重。
2.4 包装材料浪费
塑料、泡沫和铝箔等类型的食品包装材料在环境中难以降解,会增加环境负担。包装设计冗余,使用多层次或不必要的包装方式,也会导致资源浪费和废弃物增加。包装的体积、重量和材料的选择没有经过充分的优化,尤其是在大宗食品和易损产品中,包装材料使用过多,不仅增加了生产成本,还加重了物流运输负担。在物流环节,由于包装设计不合理,运输过程中容易产生空隙和浪费,进一步增加能源消耗和碳排放。
3 基于绿色食品理念的食品加工工艺优化策略
3.1 实施精准加工技术
采用高精度自动化设备进行原料切割、研磨和分选,精确控制温度、湿度、时间等加工参数,最大限度地提高原料利用率。优化切割工艺,减少废料生成,采用多轴切割机或激光切割技术,确保每部分原料都能有效转化为最终产品或副产品。精确调整加工参数,避免不必要的原料损失,最大限度减少加工过程中的能量消耗。在高精度加工中,采用智能化监控系统实时监测原料状态,并根据不同批次原料的特性,自动调整加工模式,提升资源利用效率[3]。利用先进的筛选和分选技术,采用光谱分析或机器视觉系统,对原料进行无损检测,筛选出符合加工要求的原料,避免不合格原料进入生产线。与此同时,优化生产线布局,减少原料搬运过程中的浪费,尽量减少每个环节对原料的损耗。在原料储存环节,采用自动温湿控制设备,保持原料的最佳状态,减少存储损失。通过这些精细化的加工方式,能有效提升绿色食品加工的整体效能,减少不必要的浪费,推动整个生产过程更加高效、绿色。
3.2 引入低碳热处理技术
引入低碳热处理技术时,采用高压处理技术替代传统的热水煮沸或高温蒸煮工艺,利用高压环境杀菌并保留食物更多的营养成分。超高压加工设备能在不依赖高温的情况下,缩短处理时间,减少能源消耗。对热水和蒸汽加热设备进行优化,采用高效热交换器回收并重复使用热能,减少能源浪费。微波加热利用电磁波快速加热食品内部,在减少外部加热时间的同时,提升加热效率,避免传统加热工艺中的热损失。采用节能型电加热装置,优化加热元件的工作效率,降低能源需求。热处理过程中,安装温控和气流调节系统,实现精准控温,减少因加热不均匀导致的能量浪费。结合气调包装技术,控制包装内气体成分,在加热过程中降低对外部能源的依赖,优化热处理时间和温度,提升工艺节能效果。对需要冷却的产品,使用冷却系统回收加热过程中释放的热量,转化为冷却介质,进一步降低能源消耗[4]。在生产过程中,实时监控能源使用和温控数据,精确调整生产流程,减少不必要的加热和能源损失。
3.3 推广天然防腐保鲜技术
采用高压处理技术进行食品的杀菌处理,使用高压设备将食品置于较高的压力下,利用物理作用抑制微生物生长,而不依赖高温或化学添加剂。在此过程中,严格控制压力和处理时间,确保食品的口感和营养成分不被破坏。对于需要长期保存的产品,使用辐照技术对食品进行低剂量辐射,直接消除微生物并延长保质期,避免使用任何化学防腐剂。通过浸泡或涂抹等方式,将迷迭香、百里香或茶树油等天然抗菌成分涂抹到食品表面或加入内部,有效防止食品氧化和腐败。在加工过程中,使用酶促反应技术,选用食品适配的天然酶类,调整其活性,使之抑制微生物生长,减少化学防腐剂的使用量。对于包装环节,采用气调包装技术,调整包装内的气体比例,减少氧气含量,增加二氧化碳或氮气,减缓微生物生长并延长食品保质期[5]。气调包装的具体操作是将食品放入密封袋中,并在袋内充入特定气体,通过调节气体浓度,达到维持新鲜度和防腐保鲜的效果。在冷链管理中,控制温度,确保食品在加工、储存和运输过程中维持在低温环境下,防止因温度波动导致食品腐败。对于水果和蔬菜等易腐品,在包装过程中加入天然酸化剂,调节pH值,抑制微生物的生长,延长保鲜期。
3.4 设计可持续包装系统
选用可降解材料如生物基塑料、纸质包装、淀粉基材料等,避免使用传统塑料和泡沫材料。在包装设计中,尽量避免过度包装,采用最小化设计理念,精确计算每个包装的尺寸和重量,避免浪费。在生产过程中,对包装材料进行精确切割,确保包装材料得到有效利用,减少废弃物的产生。引入模块化包装设计,使包装结构可以根据不同产品需求灵活调整,减少材料的过度使用。对于食品包装的印刷,采用植物油墨或水性墨水,避免使用有害溶剂,确保包装材料更符合环保标准[6]。包装设计中融入可回收或可重复使用的元素,设计统一的标准化包装形式,便于回收和处理。对包装材料进行标识,明确其可回收性和处理方式,提高消费者的回收意识。在物流和运输环节中,优化包装结构,减少空隙和冗余包装,确保运输过程中不会产生过多的能源消耗和碳排放。引入智能包装技术,在包装内嵌入温湿度传感器,对食品储存和运输过程中的环境条件进行实时监控,根据实际情况调整包装状态,延长食品保质期。在包装过程中,推广使用可堆叠、可折叠的设计,减少存储和运输过程中占用的空间,降低运输成本和资源消耗。优化回收系统,建立统一的包装回收网络,确保包装材料能高效回收和循环再利用,实现包装材料的闭环管理,减少环境污染。
4 结语
本文提出对食品实施精准加工、引入低碳热处理技术、推广天然防腐保鲜及设计可持续包装系统,旨在降低原料浪费、减少能源消耗、避免过度使用化学添加剂及减少包装浪费,推动食品加工工艺向环保、节能方向发展。随着技术创新和管理优化的不断推进,食品加工行业将为消费者提供更安全、健康、环保的食品,推动整个行业的绿色、智能和可持续发展。
参考文献
[1]冯艳之.唐山市绿色食品产业发展研究[D].上海:上海师范大学,2012.
[2]高陈玲.生态文明视角下绿色食品发展路径研究[J].中国食品,2024(4):117-119.
[3]赵辉,杜海洋,常筱磊.浅析绿色食品原料标准化生产基地的作用[J].优质农产品,2024(5):66-69.
[4]粘昊菲.绿色食品产业对低碳经济的推动作用研究[J].中国集体经济,2024(29):100-103.
[5]邓晓霞,岳孜静.基于低碳经济的快递包装优化研究[J].物流科技,2024,47(16):107-110.
[6]陈松芝.全生命周期理念下农副产品包装功能延伸设计策略[J].上海包装,2024(3):18-20.
作者简介:刘俊新(1979—),男,江苏如皋人,硕士,副教授。研究方向:食品科学。