1074 食品杀菌温度在线监测仪开发

项目负责人：吴凡

公司/学校名称：滁州学院

项目简介：

随着生活水平的提高，人们越来越重视食品的安全问题。食品杀菌是食品生产过程中的重要环节之一，杀菌是热量在时间上连续累积以达到微生物被灭活到指定数量范围的过程，为保证长期储存的安全性，预包装食品在生产过程中几乎无一例外的热量积过剩，即过度杀菌，食用品质损失很大，所以杀菌优化一直是食品工程领域的研究热点，杀菌温度的监测及控制也因此变得尤为重要。温度过低，无法达到杀菌目的；温度过高，不仅将导致过渡杀菌使产品质量下降，而且会增加设备能耗、浪费时间。

我们在与企业技术人员交流过程中得知，目前的食品杀菌温度监测是将一个无线温度探头置于一批产品中的某一件内部，通过收集无线温度探头数据，从而知晓食品是否杀菌完全。但是由于无线信号在传输过程中会受到很多干扰因素，如产品和杀菌釜等障碍物、电动机等强干扰源、环境湿度等，导致接收到的监测数据不够准确。因此这种方法的可靠性不高。

本公司针对上述问题，拟与安徽沛愉包装科技有限公司联合开发一款食品杀菌温度在线监测仪，该仪器可以实时监测并显示杀菌釜内部环境温度随时间变化曲线，通过本公司开发的内置计算程序，实时显示产品中心点温度随时间变化曲线，将大大提高食品杀菌监测的可靠性和效率。随着后期技术研发的深入，我们希望推出可自动调节温度，达到变温杀菌需求的仪器，更好提高能源利用率和保证食品品质。

本公司提出的食品杀菌温度监测仪开发技术路线为：先选择特定产品；采用简单、高效、成熟的CFD数值模拟技术，研究杀菌环境温度、产品中心点温度、时间三者之间的定量关系；进行一系列的实验验证数值模拟结果的准确性；若数值模拟结果准确性不高，则返回修正CFD数值模拟，若数值模拟准确性高，则利用大量的数值模拟数据进行分析和数据拟合；利用编程软件对拟合得到的方程进行编译；仪器制作。

产品策略

产品是公司的核心，为保证公司的可持续发展，产品研发是以后工作的重心。

1、第一阶段

第一步：初期公司侧重于为食品企业杀菌环节有温度控制需求的消费者提供数据调研和系统定制等产品和服务，如我们的合作伙伴沛愉机械有限公司，此阶段注重交流和学习，改进产品质量，使之更加契合市场需求。

第二步：这一步除继续推进数据调研和系统定制以外，公司将侧重于将产品发布在中国食品机械设备网上，吸引更多的客户使用，此时对产品和技术的要求达到了一个新的高度，将会扩大人才队伍与公司规模，保持产品的实用性，更好的满足客户的需求。

2、第二阶段

此阶段在之前数据和知识的积累基础上，为食品业各方提供基于内容运营的解决方案，此时需要引进内容运营相关人才，继续加强技术研发保证产品和解决方案的质量。

营销策略

1、第一阶段

第一步，采取市场渗透战略，推进与高校、公司合作的相关项目，注重产品和服务的宣传，打造品牌效应。

第二步，采用市场开发战略，除继续提供与已有公司合作，也将面向更多中小食品企业消费者提供免费或低价的服务，针对不同的各户采用差异化战略处理。

2、第二阶段

采取产品延伸战略，扩大现有产品的深度和广度，基于之前积累的技术知识，推出基于CFD技术的食品杀菌温度在线监测仪，利用更加专业的产品和服务为客户创造更高的价值，获取更高的回报。

进行市场环境分析的主要目的是了解产品的潜在市场和销售量，以及竞争对手的产品信息。只有对掌握了市场需求，才能做到有的放矢，减少失误，从而将风险降到最低。以凉茶为例，凉茶一直以来为南方人所热衷，这其中有气候、饮食上的差异，因此应该将主要的营销力量集中在南方城市，如果将进行错误的定位，将力量转移到北方，无论投入多大的人力财力，都不会取得好的营销效果。

盈利模式

拟定公司注册资本为100万。其中创业团队通过筹借的自有资本为10万元，预计吸引外部投资人进行风险投资50万元，向银行贷款40万元，此阶段前期预计承接8个公司的小型项目，每个项目1万元，4个中等项目，每个项目5万元，3个大型项目，每个项目13.3万元，前期预计项目产值达到67.9万。预计2年内项目产值达到75.42万。在项目的合作进行中推进“服务换数据，数据换数据”的模式，即在项目执行过程中可依据客户能提供的数据的质量相应给予相应优惠，借此来达到积累数据和领域知识的目的。

财务预测

主要财务预测说明

(1) 财务预测假设及说明

本企业为新兴企业，基于一定的财务假设得出未来五年的财务预测。

财务预测以公司所处地区社会、政治、经济环境及公司所遵循的现行法律、法规和国家有关政策、财务会计制度无重大变化为前提编制；公司在财务预测期间无重大的坏账及其他损失；公司在预测期间无重大不可抗力和不可遇见因素造成的重大不利影响；预测期，公司生产经营正常；融资成功，资金到位并按计划使用；仅对五年内作比较，时期相对较短，因此纵向财务状况比较不考虑通货膨胀影响，而横向的财务状况比较可以互相抵消通货膨胀的影响。

(2) 预测编制说明

公司设在大学生创业孵化基地，该孵化基地属于第二批省级农民工创业园和大学生创业孵化基地，被评为“省级大学生创业孵化基地（A级）”。创业孵化基地总面积1000平方米，2011年11月开始建设，2012年1月基本建设完成。基地配有办公桌椅、网络和电话接口等基本办公设施，可容纳创业团队25个、供100余人同时办公。基地建立以来，积极遴选优秀创业团队入驻，入驻创业项目紧密依托该校专业优势，涉及电子商务、教育培训、企业咨询、网站开发等多个领，近年来，学院不断调整学科专业结构，积极优化应用型人才培养模式，深化教育教学改革，强化创新创业教育，建立健全创新创业教育工作机制，全面推进创新创业教育工作，在创新创业人才培养方面取得了丰硕的成果，先后荣获国家级大学生创新创业训练计划实施高校、安徽省普通高校大学生创新创业教育示范校等荣誉称号，在历届省大学生职业规划设计大赛暨大学生创业大赛中都取得了优异成绩，涌现出一批大学生创业典型。

本公司属于增值税小规模纳税人企业，适用增值税率为3%，第一年符合小型微利企业标准，适用企业所得税率为20%。自第二年起将获取高新技术企业认证，适用企业所得税率为15%。机器设备及办公设备估计使用寿命 5年，期末无残值，按直线法计提折旧；无形资产按直线平均法摊销，摊销期限为15年；上述两项费用均计入管理费用。公司的设备、原材料供应商的信誉足够好，设备到货、安装、调试在1个月内完成，生产中能够保证产品质量。

产品功能

实时监测食品在杀菌的过程中产品的中心温度随时间变化曲线，增加食品杀菌监测的实时性、准确度及可视化，达到更佳的杀菌效果，更好的加工、保存以及储藏食物。

1、杀菌釜内部环境实时检测

本产品具有测温探头，可以实时检测杀菌釜内部环境温度，并在监测仪屏幕上实时显示温度随时间变化曲线。使用时，监测仪可以外挂在杀菌釜外壁上进行有线检测，避免了无线检测造成的误差。

2、产品中心点温度在线监测

根据CFD数值模拟以及实验得到的大量数据，处理得到杀菌环境温度、产品中心点温度、时间三者之间的定量关系，拟合形成模型，将此模型进行程序编译，写进电路板，制成食品杀菌温度监测仪，使用时，监测仪可以外挂在杀菌釜外壁上，根据检测得到的杀菌釜内部环境温度及监测仪内置的程序，在监测仪屏幕上实时显示产品中心点温度随时间变化的曲线，达到实时监测中心点温度的目的。

SWOT分析

优势（Strengths）

食品制造业、石化热电厂、医疗设施研究、机电工程等领域对该技术的依赖性大；在国内，相关技术的研究并不算成熟，满足不了市场的需求，本公司掌握的基于CFD技术下的食品杀菌温度监测方法有着明显的竞争优势，该技术的不断成熟为我们公司的发展开拓了巨大的市场。

劣势（Weakness）

在温度监测中使用二阶微分的控制方法、基于多模型切换的温度监测方法及控制系统等高端技术的研究在逐渐吞噬市场。我们的技术还不是很成熟，并没有投入大量的生产，各种未知的问题有待发现和解决。

机会（Opportunity）

食品工业技术中对食品的杀菌温度控制有着十分严苛的要求，常规的水浴、喷淋和回转技术经常满足不了技术需求；而温度监测在数字技术上的要求较高，纯延迟过程系统的控制较为复杂，单纯的串级控制不能满足特定要求，种种迹象表明我们公司掌握的这门技术有着广阔的市场。

威胁（Threats）

压力蒸汽灭菌器温度控制器、蒸汽式杀菌釜气动自动控制系统设计等技术的开发占据了主要市场，科技的更新速度超乎我们的想象，相关技术的不断成熟对本公司基于CFD数值模拟技术下的杀菌温度监测方法存在着威胁。一些高校成立的相关技术研究专项小组，如浙江大学食品学院的团队，层出不穷，各种各样的蒸汽杀菌隔空温度控制技术不断成熟，相关技术在市场上形成巨大的竞争压力。

关键技术

1、CFD数值模拟

CFD是计算流体力学（Computational Fluid Dynamics）的简称，计算流体力学和相关的计算传热学，计算燃烧学的原理是用数值方法求解非线性联立的质量、能量、组分、动量和自定义的标量的微分方程组，求解结果能预报流动、传热、传质、燃烧等过程的细节，并成为过程装置优化和放大定量设计的有力工具。

2、数据处理

运用Statistic数据处理软件，对CFD数值模拟数据进行因素分析及回归分析，并与实验数据进行对照，观察数值模拟的精度，并对数值模拟数据进行修正。

3、程序编译

运用C++程序编译软件，对杀菌环境温度、产品中心点温度、时间三者之间的定量关系采用程序化的语言进行描述，构建一个模型。编译出程序。

4、变温杀菌

近年来你，变温杀菌已被认为是一种有效降低品质损失的技术。

恒温杀菌：（Constant Retort Temperature）简称CRT，一个升温阶段

变温杀菌：（Variable Retort Temperature）简称VRT，升温形式多样

相对于CRT，VRT有个缓慢升温的过程，有助于热量从加热介质到食品内

行业现状

在食品安全越来越受重视的形势下，杀菌检测技术的研究成为专业人员关注的焦点。各种各样的温度监测方法在不断地被挖掘，有些方法引入了DMC动态矩阵和多变量模型预测先进控制高端技术，基于预测函数控制温度的研究占据主要市场，相关控制技术在不断地被研究和优化。目前存在的众多检测方法都会消耗较大的成本，而且结果会有相对较大的偏差。这时就需要一些新兴技术的开发与利用，一些工厂已经意识到相关技术的重要性，并投入人力物力进行开发。在一些高校，相关技术也已经成为毕业生论文设计的首选，行业处于发展阶段，市场需求大，前景无限，但风险与机遇并存。

市场供需状况

市场上现有的测温技术，即将无线温度探头置于一批产品中的某一件内部，通过收集温度探头数据，从而知晓食品是否杀菌完全。由于无线温度探头在数据传输中会受到外界因素的干扰，如产品和杀菌釜等障碍物、电动机等强干扰源、环境湿度等，造成产品中心点温度监测数据不准确，从而导致无法达到杀菌目的或过渡杀菌使产品质量下降、而且会增加设备能耗、浪费时间等。由于不能预测一个时间段内的温度，也不可能对所以产品进行一一检测，出现杀菌不完全或者杀菌时间过长导致产品的营养元素流失比比皆是，因此现有的测温技术手段已经不能满足部分食品加工企业的需求，急需开发或改进现有的测温技术，形成新型杀菌测温控制系统，一款能够预测某种产品多久才是最合适的杀菌时间已经成为商家的需求。

4.2.2 市场供给状况

修压力蒸汽灭菌器温度控制器、蒸汽式杀菌釜气动自动控制系统设计等技术的开发目前占据了主要市场。市场有很多的无线温度探头以及对杀菌温度监测的一些改进型仪器，但市场上尚未有成品出售，对于能够研究时间、温度之间的关系以及通过它们的曲线分析来对某个时间段温度发展趋势预测问之甚少，然而食品生产企业又急需此种技术设备，因此，目前市场还是一片空白，由于本公司提出的杀菌温度监测方法更加便捷、可靠，市场前景广阔。