利用TRIZ理论解决枸杞汁在生产加工过程中的品质问题
2018-09-10李树志李莉
李树志 李莉
摘 要:本文基于TRIZ的创新思维、解题方法及规律,克服原有的惯性思维,站在系统的高度,对枸杞汁在生产加工过程中品质不良这一技术系统进行了原因分析,通过矛盾矩阵、TRIZ发明原理、物质场模型及标准解、小人法等工具的应用解决了问题,并转化为实际技术方案,大大提高了加工后枸杞汁的品质,具有较高的推广应用价值。
关键词:TRIZ理论;枸杞汁;品质
中图分类号:TS223文献标识码:A文章编号:1003-5168(2018)26-0060-02
TRIZ理论(发明问题解决理论)起源于苏联,是阿利赫舒列尔(G. S. Altshuller)教授研究整理出来的一套系统化理论,主要包括技术系统进化法则、系统分析、矛盾分析、资源分析、物-场模型分析、技术矛盾创新原理、物理矛盾分离方法和发明问题解决算法等工具[1]。TRIZ理论的核心是消除工程技术领域内的矛盾及技术系统进化原理,建立了解决工程问题和复杂发明问题所需的各种分析方法、解题工具和算法流程[2]。现阶段,在红枸杞加工液体口服制剂过程中,由于没有考虑枸杞果肉、籽与枸杞果皮等物质的分离问题,导致加工出来的果汁口味不纯正,有异味,得率低,直接影响产品质量和市场销售额。基于此,本文利用TRIZ理论有效解决了枸杞生产加工工艺流程中存在的问题,大大提高了枸杞汁的成品率。
1 问题背景和描述
1.1 问题背景
枸杞鲜果是由果皮、果肉、籽和水等成分组成的,利用鲜果汁加工成的口服制剂产品口感、风味及成品率与其息息相关。目前,市场上采用的枸杞鲜果汁取得方式不合理,导致枸杞液体口服制剂口感不纯正、风味不佳,成品率极低。
1.2 问题描述
枸杞果汁压榨过程属于一次性压榨,将果汁与果皮、籽、果肉等全部打浆混合,压榨后的果汁密度高、口味不纯正、有异味,果皮和籽混合在果汁中给枸杞口服液体制剂产品带来一种药味和不良香气。
1.3 建立解决问题的新系统
通过新的枸杞鲜果汁加工工艺及保证果汁出汁率、口感、风味及品质的方式,在不添加外来物质的情况下,制得高品質的枸杞液体口服制剂。
2 基于ARIZ的问题分析与求解
2.1 问题分析与表述
2.1.1 建立系统功能模型。通过功能模型分析可以得出,用过滤网过滤压榨后的枸杞果汁对提高枸杞汁品质是最主要的一道工序。
2.1.2 因果分析。通过因果分析可以得出,过滤网孔径大小对枸杞汁品质的影响是最关键的。
2.2 分析问题模型
2.2.1 利用技术冲突求解。利用技术冲突进行求解的方案主要有以下两个。
方案一:依据No.10预操作发明原理,得到解如下:压榨枸杞鲜果时,先打碎枸杞,再加过滤网将果皮、果肉和种籽等影响枸杞汁品质的物质过滤去除,从而改善枸杞汁品质。
方案二:依据No.18振动发明原理,得到解如下:枸杞汁压榨过滤的同时,通过振动增加枸杞汁得率,既保证了枸杞汁品质,又提高了得率。
2.2.2 构建物质-场模型。构建的物质-场模型见图1。
2.2.3 通过物质-场模型从X1角度应用76个标准解。据此得出的解决方案如下所示。
方案三:依据No.3标准解,得到问题的解如下:在过滤时,枸杞汁S1通过过滤网S2时,枸杞汁过滤效果不好,使用一个刮板S3及时刮掉过滤网上面的杂质,不但能提高过滤的枸杞汁品质,而且还能提高枸杞汁的出汁率。
3 定义理想解确定物理冲突
根据所建问题的物质-场模型,应用No.15并联标准解解决流程。
方案四:枸杞汁过滤时,少量枸杞汁残留在过滤网表面上,仅用常压去除效果不好,增加第二个场改善过滤效果。改进后的物质-场模型见图2。
4 利用扩展物质-场资源
4.1 使用“小人法”进行建模
方案五:一个弹性材质的过滤网会增加过滤网和枸杞汁之间的接触面积并确保枸杞汁中的杂质小人被过滤网小人抓住。
方案六:降低枸杞汁的浓度将帮助枸杞汁小人更容易离开过滤网小人,提高得率,同时过滤网小人更容易抓住杂质小人。
4.2 应用新资源
应用新资源的情况下,依据选定的标准解,得到问题的解。
方案七:在原过滤网的上方加一孔径密度更小的过滤网,或在原过滤网的下方加一孔径密度更大的过滤网。利用扩展资源形成的物质-场模型见图3。
5 最终方案选择
基于No.10预操作发明原理、No.18振动发明原理、No.3标准解、No.15并联物质-场模型标准和小人法等几个方案的结合,得到的最终解如下:根据浓度大小选择适当孔径的过滤网,并在过滤网上面增加刮板,随时刮掉杂质;同时,在过滤网上加振动装置辅助过滤,满足去除杂质并保证出汁率,以得到最佳品质的枸杞汁,从而在不添加任何外来物质的前提下制得口感佳、得率高的枸杞汁液体口服制剂产品。
6 结语
通过TRIZ理论创新问题解决流程,从生产加工工序入手,形成了7种技术方案,经过方案评估,在现有生产工艺条件下,采用合适孔径的过滤网及配套的刮板,实现了除渣功能,提高了枸杞汁的品质,创收创效明显。该工艺技术已形成一项发明专利(专利名称:一种枸杞鲜果全汁发酵酒及其制备方法;专利号:ZL201310175804.0),在枸杞加工业中具有一定的推广应用价值。
参考文献:
[1]曹福全.创新思维与方法概论:TRIZ理论与应用[M].哈尔滨:黑龙江教育出版社,2009.
[2]檀润华.TRIZ及应用技术创新过程与方法[M].北京:高等教育出版社,2010.