粮油加工领域

粮食公益性行业科研专项“粮油加工领域”项目承担单位征集指南（2013年度）第一部分申报须知一、前言随着《国家粮食安全中长期规划纲要（2008—2020年）》和《粮油加工业“十二五”发展规划》的陆续发布及实施，我国粮油加工也的重要地位和作用日益突出。粮油食品是重要的城乡居民生活必需品，粮油加工业与种植业、食品工业、饲料工业、养殖业等紧密关联，是粮食产业链的重要组成部分，是农产品加工业和食品工业的基础性行业。大力发展粮油食品加工业，对发展现代农业和现代粮食流通产业，推进农业产业化经营，加强粮食产销合作，带动农业增产、农民增收，改善城乡居民生活、保障供给安全具有重要作用。但目前我国粮油加工业方式落后，产业发展方式粗放，部分产品产能相对过剩。粮油加工业企业规模小，数量多，技术水平低，企业集中度低，经营管理粗放，市场竞争力弱。行业发展主要依赖数量扩张和产能扩张的模式，导致企业开工不足，相当多的小型企业处于半停产状态，行业整体开工率偏低。产能过剩一方面表现为行业总体产能相对过剩，另一方面表现为原料产地产能不足，同时，先进产能、精深加工产能相对不足，落后产能比重较大，局部地区产能过快扩张。扶优汰劣任务艰巨，产能结构亟待优化。粮油食品基础研究能力不强，研究体系不够健全，粮油食品营养等基础研究能力薄弱，粮油食品基础研究能力不强，研究体系不够健全，粮油食品营养等基础研究能力薄弱，粮油加工食品营养基础研究和标准及体系不完善，难以指导企业节能减排，不符合营养健康安全产品的需求，难以指导粮油加工产业的健康发展。粮油加工业产业链不完善结构不合理，产业布局不尽合理，亟待调整。大部分粮油加工企业仍限于以初加工为主，深加工产品少，产业链短，技术含量和附加值低，同质化严重，专用型功能性产量及产量少，深加工转化能力和低，深加工水平低，产业链短。根据国家城镇化发展，粮油主食产业化水平与需求差距巨大。粮油加工副产物综合利用水平低能力不够，资源增值率低，粮油加工生产过程中产生的稻壳、米糠、麸皮、薯渣等副产物没有得到高效利用。核心技术装备有待突破，自主创新能力较弱。粮油加工企业注重加工产能建设，研发和成果转化投入不足。以企业为主体的技术创新体系尚未建立，创新机制不健全。粮油食品健康科学技术、高效节能、食品安全等核心技术亟待突破控制技术，大型关键装备的稳定性可靠性落后于国际先进水平。针对粮油加工行业的转型和升级，迫切需要加快适应粮油加工行业相应基础理论的研究和相关技术装备的研发，加快粮油加工技术体系的研创，提高粮食加工的技术和主食化工业装备水平，大力实施加工过程的信息化和智能化控制水平，减少粮食加工损失，提高粮食加工效率，降低粮食加工成本，增加粮油市场保障能力，特别是成品粮和粮油主食的供给能力，为保障国家粮食安全提供技术支撑。围绕粮油加工业发展的基础理论和关键技术重大需求，实现理论创新和关键技术突破，推进粮食加工业的发展，提升粮食加工行业的传统发展模式，促进主食品工业化的发展，建立主食品工业化的理论体系和现代装备制造体系，在粮油生产过程中，实现生产过程的精细化管理和智能化控制，显著提升粮食加工信息化智能化水平，实现粮食加工现代化、高效化、智能化、低碳化发展，提升粮食加工效率，保证粮食加工和主食工业化过程品质安全，降低粮食加工和主食加工能耗，实现原粮加工和主食加工高效连接，最大限度地利用粮食资源。为了解决我国粮油加工业存在的问题，实现“粮安工程”，保障粮食质量安全，为消费者的健康服务，提升粮食科技自主创新能力，进一步贯彻落实《行业规划》、《十二五”粮食科技发展规划》，结合《公益专项管理办法》，针对粮食行业发展需求，制定本粮食公益性行业科研专项项目征集指南，根据项目情况，择优确定承担单位。二、择优内容课题01:食用植物油适度和稳态化加工工艺研究与关键装备开发一、研究目标针对我国油脂加工长期存在的过度加工、资源利用率低、能耗大及污染物排放等问题，全面开展基于油脂产品安全、健康、营养的目标，重点研究进行油脂适度和稳态化加工工艺和关键设备的开发。建立基于适度加工思想的食用油加工技术体系，从而为逐步改变我国目前食用油过度加工的模式，引导油脂行业进行现行生产工艺改进，为食用油脂的适度和稳态化加工工艺技术和装备开发、产品标准和技术规范制修订提供科学依据和基础数据。二、研究内容1、 不同制油工艺对油脂蛋白、碳水化合物等的物化特性、加工特性及营养品质的影响；探讨不同加工工艺对各成分组成及品质影响的规律。2、 研究植物油精炼工艺过程中助剂、辅剂种类、添加量对油脂品质的影响。3、 不同精炼工艺对油脂品质影响的研究。重点进行油脂适度加工工艺和关键设备的开发，建立基于适度加工思想的食用油加工技术体系，为油脂适度和稳态化加工工艺技术和装备开发、产品标准和技术规范制修订提供科学依据和基础数据。三、 考核指标1、 开发出与油脂适度和稳态化加工配套自主知识产权技术和装备1-2套，发表学术论文3-5篇。2、 形成不同大豆、菜籽等1-2种油料的适度加工工艺关键参数，提出行业技术规程1-2项、新产品和方法标准国家标准（草案）1-2项。四、 项目经费国拨经费控制额度300万元，研究周期3年，定向择优。课题02:植物油加工过程节能减排关键技术及装备研究一、 研究目标攻克植物加工过程高耗能、高污染突出环节，初步建立我国油脂行业低耗、高效、安全、环保的植物油加工体系。二、 研究内容1、研究油料软化过程温度、时间、水分等对油料强度、蛋白、油脂等的影响曲线，建立油料软化工艺包，形成高效节能的油料预处理工艺包和设备。2、 开发高含油料膨化压榨节能工艺，建立膨化破坏油料细胞结构理论和数据，改善现有高含油料高热长时间蒸炒压榨工艺能耗高，油脂和粕品质降低等，开发出高含油料制油新工艺和装备。3、 研究油料浸出和精炼过程中物料热性能和其他基本参数，根据工艺过程中热量的平衡，通过系统和关键点控制，实现车间热量的合理充分利用，克服现有设备配置过大缺陷，大幅度降低热能消耗，减少设备投资。4、 根据油脂浸出和精炼废水的特点，利用高效蒸发设备浓缩浸出废水并利用其余热，开发精炼废水的二次利用技术，降低废水排放量并降低水消耗。三、考核指标1、 形成节能工艺包2套；能源消耗降低15%以上；形成废水利用减排技术成果2个，降低水消耗30%以上。2、 获得自主知识产权节能装备与装置3-5台；发表学术论文7-10篇，申请专利3-5项，技术规程2-4项，新产品和方法标准（草案）3-6项。3、建立和形成合理加工示范基地1-2个。四、项目经费国拨经费控制额度300万元，研究周期3年，定向择优。课题03:食用植物油加工业能效智能管理体系及信息化平台研究一、 研究目标确定食用植物油加工行业工艺、技术、设备及管理等方面的能效对标类型、方法、技术要求和组织管理要求，建立食用植物油加工行业的能效管理体系标准或规范文件；研究食用植物油加工行业能效对标信息化平台内容、功能要求和管理要求等，开发平台应用软件，实现食用植物油加工行业能效管理的数字化和信息化。二、 研究内容1、 研究制定食用植物油加工业的能效管理办法。2、 研究制定食用植物油加工业的能效考核指标体系。3、 研究食用植物油加工业的能效标杆制定办法。4、 研发适用于食用植物油加工业的能效管理系统平台。5、 进行食用植物油加工业能效管理体系及信息化平台示范建设。三、 考核指标1、 建立食用植物油加工业的能效管理体系的管理办法、能效标杆制定办法、评价指标体系。2、 完成适用于食用植物油加工业的智能管理信息软件平台研发。3、 建立一套智能管理信息系统示范。4、 发表论文5篇以上，完成3项标准规范的制定。四、 项目经费国拨经费控制额度190万元，研究周期2年，定向择优，由企业牵头。课题04:植物油加工企业生产过程标准计量控制技术研究一、 研究目标利用传感器、光机电等信息技术，开发植物油生产过程在线控制点和标准计量技术。重点开发在线物料流量、温度、压力，以及交互作用的智能化控制和标准计量技术和仪器。促进企业生产中能源消耗精准化计量，实现企业现代化管理和节能减排目标。二、 研究内容1、 研究在分析生产过程关键控制点的基础上，利用传感器、光机电等信息技术，开发植物油生产过程在线控制点和标准计量技术。2、 开发在线物料流量、温度、压力，以及交互作用的智能化控制和标准计量技术和仪器。3、 研究确定大型植物油加工企业能量消耗关键控制点，包括植物油料压榨过程调质器、蒸炒锅、膨化机、榨油机等；浸出过程的浸出系统、蒸脱系统、浓缩系统和回收系统等；油脂精炼过程的脱胶脱酸环节、脱色脱臭环节以及冬化分提环节等。三、考核指标1、开发植物油生产过程标准计量控制系统分析数学模型和应用软件2-3套，申报软件知识产权2-3个。2、 建立植物油生产工艺标准计量关键控制点流程，研究开发智能化计量仪器和装置4-6套，示范应用1-2家企业。3、 申请或授权国家专利1-3项，发表论文8-10篇，培养硕士研究生3-5人。四、项目经费国拨经费控制额度300万元，研究周期3年，定向择优。课题05:小麦精准制粉关键技术装备的研究开发一、 研究目标本课题旨在有效解决制粉核心装备的设计、控制、可靠性、制造及集成等技术，最终实现装备的高效、精准控制、信息智能、大产量、高得率、低能耗，为日处理小麦600-1000吨生产线提供先进的工艺技术和核心装备技术，实现示范应用。二、 研究内容1、 开展小麦特性及在制物料系统的精准分级、碾磨、筛理的机理研究。2、 磨粉机流线型模块化设计、磨辊新材料、自动喂料机构、安全保护装置、内腔清理装置、智能控制及传动系统的研究。3、 高方平筛新材料、新结构的研究；压铸铝筛面格、新型清理推料块、筛箱保温材料、新型吊挂装置、物料堵塞报警装置的研究。4、清粉机筛框、风道、喂料、振动机构的优化设计；分级与清理技术、风道变量调节的研发；大产量双层箱体清粉机的研制。三、考核指标1、 研制出智能磨粉机、大处理量高方平筛和高效清粉机各一批样机。2、 研究出关键装备的入磨小麦颗粒分级技术和小麦精准制粉匹配技术。完成在日处理小麦600-1000吨生产线中的验证及示范应用。3、 制定技术规范（草稿）3-4项。申报专利5-6项，发表学术论文2-3篇。培养技术骨干3-5名。四、项目经费国拨经费控制额度400万元，研究周期2年，定向择优。谋题06：小麦加工着水关键技术及装备研究一、 研究目标本项目主要针对植物油加工和流通环节过程中存在的危害因子的形成、分析方法、减少危害成分的工艺技术及装备进行研究，并建立“从加工和流通到餐桌”的全程质量监控体系。二、 研究内容1、 开展应用于小麦加工各过程（包括润麦、入磨等阶段）的射频频段研究，在此频段“密度不相关”能量损耗、相移与小麦水分含量近似呈线性关系。2、 开发小麦加工过程水分含量在线检测设备，建立小麦水分含量于粉尘封闭环境下的模型，提出检测电路本身及料位、温度、小麦品种、麦粒间及内部水分均匀度差异对检测结果的补偿算法，提高检测准确度。3、开发小麦加工过程着水控制系统，研究着水流量精确控制技术和润麦时间控制技术，提高小麦加工过程自动化技术水平，抑制润麦时微生物的生长，最小化研磨功耗及成品灰分，提高出粉率和面粉品质。三、 考核指标1、 设备2套：小麦加工着水控制器样机1套；着水控制系统1套。2、 小麦加工过程着水自动控制系统规范和标准1项。3、 新技术、新工艺、新方法2套：小麦加工过程水分在线检测技术，小麦加工过程着水自动控制技术。4、 发明专利1个，软件著作权1个，发表论文2-3篇。四、 项目经费国拨经费控制额度200万元，研究周期3年，定向择优，由企业牵头。课题07:小麦制粉加工中计量精益化控制技术研究与应用一、 研究目标针对我国小麦制粉加工中能耗检测技术和节能控制技术严重缺乏等问题。本课题研究开发小麦加工功效有效性分析技术、小麦制粉加工能耗动态检测技术、小麦加工功效控制技术等功效计量监控和精益化控制技术，根据小麦加工各阶段（小麦清理、皮磨、渣磨、清粉、心磨）所使用设备的功能和使用时间，建立不同粉路和研磨设备以及面粉等级和功效的数学模型，计算设备理论动力功效传递参数，建立小麦加工功效分析系统、能量检测和计量和控制系统，实现对小麦加工设备功效有效性的检测和控制。二、 研究内容针对我国小麦制粉加工中功效检测技术和节能控制技术严重缺乏等问题。研究开发小麦加工功效有效性分析技术、小麦制粉加工功效动态检测技术、小麦加工功效平衡与控制技术等功效计量监控和精益化控制技术，根据小麦加工各阶段设备的功能，建立数学模型，计算设备理论动力消耗，建立小麦加工功效分析系统、功效检测和计量和控制系统，实现对小麦加工设备功效有效性的检测和控制。三、 考核指标1、 建立小麦加工功效分析系统、功效检测和计量系统，实现无功损耗降低20%以上。2、 研制新技术3项，申请发明专利1-2项，研制新装置1-2套。3、 发表学术论文5篇以上，编写著作1部以上，培养研究生3人以上。四、 项目经费国拨经费控制额度150万元，研究周期3年，定向择优。谋题08:小麦清洁加工与在线智能监控技术研究一、研究目标研究小麦清洁制粉新技术、小麦真空调质关键技术、小麦加工在制品有害物快速检测等技术，集成创新小麦清洁制粉技术及洁净面粉生产技术，开发相应的装置，实现小麦粉的安全生产。项目完成时，清洁面粉的微生物指标到达：菌落总数＜2000cfu/g面粉，霉菌＜200cfu/g面粉，大肠菌群＜50MPN/100g，面粉重金属残留达到欧盟标准。二、 研究内容针对目前我国小麦加工业普遍存在的食品安全重视不够，检测技术手段缺乏、产品质量安全难以控制等问题，研究小麦清洁处理技术、小麦真空调质技术、产品安全性快速检测技术，开发小麦表面清理装置、真空调质装置及在线智能控制系统，确保小麦及其加工产品的质量安全，实现小麦粉的安全生产。三、 考核指标1、 研制小麦清洁加工新技术3项，制定小麦清洁加工制粉新工艺1套；研制小麦加工产品有害物质快速检测技术1项。2、 开发小麦清洁处理装置及快速检测装置3套；建立小麦清洁安全加工技术规程1项，制订标准2项。3、 建设年加工15万吨小麦清洁加工示范生产线1条。4、 申请发明专利2-4项，发表学术论文15篇以上。四、项目经费国拨经费控制额度225万元，研究周期3年，定向择优。谋题09:小麦加工过程微生物控制技术研究一、 研究目标本项目根据国际小麦粉加工业的发展趋势，满足国内民生与下游企业对食品安全的需求，通过集成创新，研究小麦粉加工过程中的微生物控制技术，建立日处理小麦50吨的低菌小麦制粉生产示范线，确保加工出的小麦粉微生物指标符合要求，保障国民的食品全。二、 研究内容1、 我国小麦粉微生物限量指标的研究与提出。2、 研究与提出小麦制粉过程微生物控制的关键点。3、 研究小麦经过臭氧处理后进行制粉过程中微生物的变化规律，并与传统加工方法比较；确定小麦臭氧处理技术参数。4、 研究润麦过程微生物控制技术；研究小麦制粉和加工环境微生物控制技术。提出小麦制粉过程微生物控制操作规程。5、建立基于食品安全的小麦制粉微生物控制生产线示范。三、 考核指标1、 建立小麦粉中微生物的限量标准与检测方法。基于微生物控制清洁安全小麦加工技术操作规程。2、 产品小麦粉中微生物指标比传统加工方法降低60%。建立基于微生物控制技术日处理50吨小麦的小麦粉的中试示范线1条3、 申请低菌小麦粉加工专利1项，公开发表论文2篇。四、 项目经费国拨经费控制额度125万元，研究周期3年，定向择优。谋题10:粮食加工关键主机的数字化设计技术研究一、研究目标1、 建立碾米机等粮食加工关键主机的重要件、标准件、常用件的自动化和半自动化三维实体建模技术。2、 建立碾米机等粮食加工关键主机的数字化开发软件平台，利用此平台技术，可进行碾米机等关键主机的装配模拟和运动模拟，进而对零件进行优化设计，提高碾米机等粮食加工关键主机的水平。二、 研究内容1、 分析粮食加工关键主机，尤其是碾米机的特征和参数，研究建立粮食加工关键主机的数字化建模技术。2、 基于Solidworks软件进行二次开发，研究建立粮食加工关键主机的虚拟样机运动仿真与零件优化设计技术，建立碾米机等粮食加工关键主机的数字化开发软件平台，利用此平台技术，可进行碾米机等关键主机的装配模拟和运动模拟，进行动力学分析，有限元应力分析，进而对零件进行优化设计。三、 考核指标1、 重要件、标准件、常用件的自动化和半自动化三维实体建模。2、 粮食加工关键主机的数字化开发软件平台。四、项目经费国拨经费控制额度120万元，研究周期3年，定向择优。课题11:低能耗碾米技术研究一、研究目标研究高性能节能型碾米机的机理，探索影响碾米效果和能耗的关键参数；提出适合我国主要稻谷类型的低能耗碾米工艺技术路线和工作参数。二、 研究内容1、 研究“高效节能型碾米机”机理，探索影响碾米效果和能耗的关键参数。2、 根据上述研究，提出分别适合加工籼稻糙米、短粒粳稻糙米和长粒粳稻糙米的“低能耗碾米工段工艺技术”及工作参数及参数组合。3、 完成加工籼稻糙米、短粒粳稻糙米和长粒粳稻糙米的生产性试验，完善工作参数及参数组合。三、 考核指标1、 提出由2-3道碾米工序构成的分别适合加工籼稻糙米、短粒粳稻糙米和长粒粳稻糙米的“低能耗碾米技术”及工作参数3套。2、 应用“高性能节能型碾米机”以及本项目开发的“低能耗碾米新技术，碾米工段加工1吨糙米耗电不大于14千瓦小时，其中碾米机耗电不大于8千瓦小时。3、 发表高水平文章2-3篇。四、项目经费国拨经费控制额度100万元，研究周期2年，定向择优。课题12:小麦加工业能效管理体系及信息化平台研究一、研究目标建立小麦加工行业的能效管理体系，包括制定小麦加工业的能效管理办法、管理标准、能效标杆确定办法、能效管理评价指标体系等；进行适用于小麦加工企业的能源监管平台系统搭建的研究，开发平台软件，用于辅助小麦加工企业实现能效管理的数字化、信息化，提高管理的精度和实时度，确实提高小麦加工业的能源管理技术手段和管理成效，节约能源，降低能耗，促进小麦加工业的生态、低碳发展。二、 研究内容1、 研究制定小麦加工业的能效管理办法和管理标准。2、 研究制定小麦加工业的能效考核指标体系。3、 研究小麦加工业的能效标杆制定办法。4、 进行小麦加工业能效管理信息化平台建设研究。5、 进行小麦加工业能效管理体系及信息化平台示范建设。三、 考核指标1、 建立小麦加工业的能效管理体系的管理办法、管理标准、能效标杆制定办法、评价指标体系。2、 完成适用于小麦加工业的智能管理信息软件平台研发。3、 建立一套智能管理信息系统示范。4、 发表论文3篇以上，完成3项标准规范的制定。5、 申请专利1项。四、项目经费国拨经费控制额度150万元，执行年限2年，定向择优，由企业牵头。谋题13:模仿手工多向压延成型智能化机器人控制鲜湿面条生产线一、 研究目标1、 形成一套模仿手工拉伸、多向压延全自动鲜湿面条生产线，延长面条货架期、保持面条品质、模仿手工面条成型原理超越手工面条品质，实现鲜湿面条全自动、全连续、无人化操作。2、 解决目前面条成型的单向压延和切割成型的品质缺陷、解决鲜湿面条保质期问题。二、 研究内容本项目研发从原辅料的定量输送、连续和面、连续熟化、面带成型、面带整理切条、输送牵伸、面条拉制切割成型、自动叠花、自动送盒、自动投料到自动包装为一体的拉制成型鲜湿面条生产线。研究内容包括：面粉及辅料定量输送机构、自动温控定量加水机构、连续喷粉造粒和面机构、隧道自动连续熟化机构、多向连续压面机构、面带整理切条机构、面条输送牵伸机构、面条切割成型机构、面条叠花机构、自动送盒机构、自动投料包机构、自动包装机构及整个控制系统。三、 考核指标1、 形成一套模仿手工拉伸、多项压延全自动鲜湿面条生产线，实现鲜湿面条全自动、全连续、无人化操作。2、 日生产鲜湿面条12-16吨。3、 解决目前面条成型的单向压延和切割成型的品质缺陷、解决鲜湿面条保质期问题。4、 申请国家专利15项，其中发明专利4项。四、 项目经费国拨经费控制额度400万元，执行年限2年，定向择优，由企业牵头。课题14:全谷物加工共性关键技术研究与开发一、 研究目标重点开展全谷物（糙米、全麦）营养素与植物活性物质差异性谱库构建研究；新型干法全麦粉与糙米加工工艺研究开发及其安全、经济可行性评价研究；全麦粉、糙米的加工品质特性及其在主食品加工中的适宜性评价研究；全谷物食用与加工品质的影响因素、机理及其改良技术研究；全谷物加工共性技术应用研究与示范等。从而系统构建全谷物（糙米、全麦）营养素与植物活性物质差异性谱库，研发集成创新稳定化全麦粉及糙米的优化工艺技术并开展产业化示范，并形成全麦粉及糙米主食品加工品质改良技术、产品、标准及安全性评价。二、 研究内容全谷物（糙米、全麦）营养素与植物活性物质差异性谱库构建研究；新型干法全麦粉与糙米加工工艺研究开发及其安全、经济可行性评价研究；全麦粉、糙米的加工品质特性及其在主食品加工中的适宜性评价研究；全谷物食用与加工品质的影响因素、机理及其改良技术研究；全谷物加工共性技术应用研究等。三、考核指标1、 建立糙米、全麦的主要生理活性组分的高通量、快速筛查方法10-20种。2、 建立我国主产区小麦、稻谷品种中主要营养素与植