浅谈绿色设计在食品机械中的应用

付国壮(北京航空制造工程研究所，北京100024)

二十世纪末，各界只追求经济发展的后果是出现噪音问题、水资源短缺、空气污染、沙漠化严重、温室效应等各类问题，这些问题的存在严重威胁到人类的生存， 此外还有人口的快速增长导致消耗掉的各类资源，走可持续发展的道路迫在眉睫。 绿色不仅仅在消费上体现，也可在设计上做到绿色，并将绿色设计在各方面推广应用，都会有助于和谐社会的构建。 下面就通过绿色设计在食品机械上的应用这个方面来讲述。

一、绿色设计

1、绿色设计是什么

所谓的绿色设计 (Green Design) 也可称为环境意识设计(Environment Conscious Design)环境设计(Design for Environment)生态设计(Ecological Design)。 虽然有不同的称谓，但其内涵主旨是相同的。 就是通过在产品的整个生命周期内，充分考虑所生产的产品对资源和环境的影响， 将产品的可回收性、 可重复利用性、可拆卸性、可维护性等环境属性设定为设计的目标加以重视的基础上，确保产品的质量、功能、开发周期和使用寿命符合有关要求，坚持Reuse,Recycle,Reduce“3S”原则，对产品进行设计，做到对环境的污染降到最低、对能源的消耗降到最小、零部件和产品能够实现重新利用和再生循环。

2、绿色设计的内容

绿色设计是一个涵盖面很广泛的工艺流程。 绿色物流设计、绿色材料选择设计、 绿色回收利用设计、 绿色产品科回收性设计、绿色制造过程设计、绿色包装设计、绿色服务设计和产品的可拆卸性设计等方面都有涉及到绿色产品设计的内容。 因该设计流程复杂， 所以在对产品的材料进行选择、 生产加工的流程中，都要考虑其对环境是否会有消极影响，对能源的利用是否存在浪费的现象。 并尽可能的对这些这些问题进行分析，找出并执行最优的方案和最合理的结构。 通过对产品的可回收性设计、绿色产品设计的材料选择和关联、 产品的可拆性设计方面的详细介绍，展现绿色设计的作用。 对产品进行可拆性设计，能够使产品结构方便拆卸，便于对其进行维护，并且在产品报废后还能够使部分零用件得以回收利用；在充分考虑材料的回收价值、回收方法以及回收可能性等方面的前提下， 对产品的可回收性进行设计；选择设计绿色产品所用的材料时，不能将有害成分与无害成分进行混合等内容。

3、绿色设计运动的兴起

1992 年初， 一个以观念艺术为内容， 以装置艺术为外形的“仿生艺术”展由欧洲到美洲进行展出，这次展出目的是通过实践来探讨人与环境的关系， 可以说这是绿色主义的一个具体体现。 绿色主义是在20 世纪后期兴起的一种新的人文主义思想，该思想的主旨就是促使人与环境和谐相处， 此处的环境有很广泛的含义，包括自然环境、人文环境和人自身的心理环境，第三种同样重要但又是容易被忽视的一方面。

随着社会的发展，社会中各类矛盾变得特别尖锐，人们变得特别焦虑，此时，绿色主义所体现的思想越来越重要。 在食品机械中开始出现使用绿色设计就是受绿色主义影响下发生的技术变革。 绿色设计的出现和应用对缓解社会中的一些问题发挥的作用不断增加。

二、食品机械

1、什么是食品机械

食品机械的概念是指把食物原材料加工成食品或是半成品过程中所应用的装备和机械设备。 食品机械是实现食品原料向食品或半成品的渠道，有着很重要的作用。

2、食品器械分类

食品机械可分成食品包装设备和加工机械两大种类， 他们又可以进行进一步的细分。 包装机械进一步分成包装印刷机械、包装材料加工机械、包装设备和包装容器制造机械等包装机械。而分离机械、输送机械、筛选与清洗机械、冷冻机械、蒸发与浓缩机械、成型机械、挤压膨化机械、粉碎与切割机械、干燥机械、均质与搅拌均匀机械这些机械种类则属于食品加工机械的进一步细化种类。

3、我国食品工业与食品机械的发展历程

我国的食品工业和食品机械的大致经历了三个发展过程，在这三个过程中可以见证我国在食品工业和食品机械方面的成果。

(1)传统作坊生产方式阶段

该阶段主要发生在20 世纪50 年代之前， 主要通过手工操作的方式对食品进行生产和加工， 只是在沿海一些经济较发达的城市中有少量的食品加工厂利用工业化的生产方式来生产食品，生产食品所用的设备几乎都是来自国外的设备，并且粮食加工厂的情况要比食品加工厂的状况要好些， 但其所使用的食品机械也几乎是国外生产设计的。 在这个阶段，我国独立自主的食品行业和食品机械都还没有开始发展。

(2)半机械半手工生产方式阶段

与这个发展阶段相对应的时间段是50-70 年代，该阶段内，我国的食品加工业和食品机械工业得到了不小的发展， 食品加工厂在全国各地得到了较大的发展，例如全国的使用油、面粉和大米等食品加工厂的数量不断增加，规模不断得到扩展，此时初步的机械化工业生产方式成为大多数主要的粮食加工厂中得到了广泛的应用。 但此时的食品加工厂仍还是采用半手工半机械的生产方式来生产各类所需的食品， 而且大多数的生产工序还是采用传统的手工操作方式， 只有一些关键主要的工序利用机械进行加工。 较好的一面是，为适应食品工业发展的需求，食品机械行业也不断地得到相应的完善和发展， 新建路许多适应时代的食品机械工业， 使得我国出现了一批专门从事生产食品机械和粮食生产的制造工厂， 在此后的30 年内得到不断地发展。不断得到发展的国产食品机械可以满足我国食品工业的不断变化的需求， 而此时大的食品机械工业已作为独立的机械工业而存在了。

(3)机械化自动化生产方式阶段

80 年代以后随着国家的改革开放， 使食品工业得到了快速的发展， 此时进入了机械化自动化的第三个食品工业和食品机械发展阶段。 随着开放的不断深入，国外企业在我国进行投资建厂等商业活动，让此阶段的食品生产工艺成为了“中西合璧”的产物。 在这个阶段人们对加工产品的数量、质量和品种的要求不断提高， 这就在很大方面促进了我国食品工业以及食品机械制造业的发展速度和发展进程， 同时通过不断地借鉴国外先进大的食品机械技术， 我国的食品机械工业的发展水平获得了很大的提高。

三、绿色设计在食品机械中的表现

当前为顺应时代潮流，增强的生态环境意识设计理念。 将绿色设计应用在食品机械中是食品机械行业领域中的普遍做法。

1、食品机械液压系统和动力系统中的表现

将绿色设计应用到食品机械液压系统和动力系统的设计中有很重要的作用。 液压系统是食品机械进行传动所依靠的主要系统，但该系统存在着不少问题。 像是有噪声污染和漏油污染等问题， 这些问题会影响到食品的品质还成为影响食品业发展的障碍因素， 用水、 植物油来代替矿物油就可解决漏油污染的问题，采用声控系统可解决噪声污染的问题。 为此，要加快对水压、植物油等生态液压系统的研究，尽快的投入使用，改善现存的问题。 以在食品机械的动力系统中通过消耗一次性能源石油来进行食品生产的，同样会存在着漏油污染、噪声污染、热排放污染、噪音污染等的潜在危险。 绿色设计在食品机械动力系统中的体现就是利用电力代替石油作为食品机械的动力， 并不断加快对植物油、太阳能、天然气和氢气等能源的开发，使之可以在食品机械中得到应用。

2、食品机械材料中的表现

在食品机械材料进行绿色设计时，选取低耗能、低污染、低成本、易于加工、易处理、易回收的耐腐蚀无毒便于拆卸清洗的材料，因为又该机械生产出的食物是让消费者直接来食用的，食品质量关系到人们的身体健康， 所以在设计时确保所选的食品机械材料是安全的，绿色的。

3、食品机械的结构中的表现

在对食品机械的结构进行设计时同样要坚持绿色的理念，做到易于装配、制造和拆卸，在保证产品质量不断得到提高的情况下，尽可能的减少零件的使用数量，在装配和制造过程中的尽可能的做到清洁生产，减少环境污染，延长设备的使用寿命。 同时为做到生产环节的完善， 在产品达到使用期限后的部分零部件可以进行翻新和重新使用或是安全的处理掉， 进行可拆卸性设计不仅可以降低处理废弃物时的费用， 还可以对一部分零部件进行二次利用。

四、具体实例

食品药品机械工程中心是将绿色设计在食品机械中应用的最成熟的公司之一，它是一个部门齐全，生产工艺成熟的企业，隶属于中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所。 该研究所创建于1957 年，是国内专门从事航空制造技术与工艺装备开发的综合性研究所， 还是多个国家级与部级重点实验室和制造技术研究研发中心。

食品药品机械工程中心主要从事新型食品包装机械和制药机械的研制、开发和生产，并为客户提供满意周到的售后服务和技术支持。 在食品包装机械方面，改工程中心结合多年食品包装机械开发经验，依靠雄厚的综合科技开发能力和综合制造能力，不断完善和改进新型食品包装机械设备。 陆续开发出大袋果汁无菌包装生产线，番茄酱生产线等全套生产线设备，研发出果蔬原浆生产线、浓缩酱生产线等工艺流程。 并可根据用户的需求，对一些果蔬饮料、番茄酱等无菌大包装设备进行设计和生产，并且该工程中心所生产的食品机械在质量方面。 这些优势为其在食品机械中应用绿色设计的做法远领先于同行。

结语：

食品安全问题无小事，他关系到每个公民的切身利益。 为了使人人在今后可以吃到放心的食物，社会各界都行动起来，不仅要对食品质量、运输渠道进行监督，还要严格监督生产食品所用的器械。 从源头上断绝潜在健康隐患，还消费者一个安全的食品消费空间，对食品器械生产商来讲，在生产器械时，要本着绿色、安全、放心的原则去设计去生产。

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