化学合成工艺自动化范文

时间:2024-04-11 11:24:43

导语:如何才能写好一篇化学合成工艺自动化,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

化学合成工艺自动化

篇1

关键词:计算机化系统;制药企业;质量管理

中图分类号:F426 文献标识码:A

随着科学技术的高速发展,计算机自动化控制系统在各个工业生产领域中的被广泛运用。制药行业也开始引入计算机化管理,为传统的制药企业带来了一场新的革命。

一、计算机自动化控制系统在化学合成制药中的应用

化学合成制药生产中,由于工艺过程复杂、工艺路线长、防爆等特点,一般采用独立的现场仪表进行简单的监测和控制,关键工艺参数多由操作员手工调节,过程控制受操作人员影响较大,记录的关键工艺参数,按一定的时间周期间隔进行记录,无详细趋势曲线可查。

计算机自动化控制系统通过总线形式进行数据采集和控制现场执行器的控制方式,采用监控软件编程,满足复杂工艺的控制过程要求。现场的温度、压力等测量信号通过安全栅接入采集模块,再由转换器与计算机通讯,监控软件浏览信号状态及趋势,控制信号经转换器输入到电磁阀,控制现场气动执行器,实现工艺控制。

计算机自动化控制系统对人员设定级别限制,工艺参数由管理人员设定,普通操作人员无权修改工艺参数。采用计算机自动化控制系统后,计算机自动记录的生产过程参数变化状态的趋势曲线,可以远程浏览实时的生产工艺流程图,直观反映生产状况,根据曲线对生产控制情况进行追溯和分析。测量参数超过设定的允许范围时,系统会以文字、声音等多种方式在多个环境进行报警。

二、计算机在制药企业仓储管理中的应用

药品种类越来越多,与此同时制药所需的物料品种也越来越多的。这些物料有不同的特性,不同的存储要求。它们被存储于不同环境的库房内,同时货物处于不断转移的状态。以往库房中各环节的连接主要是靠纸面单据来完成的,这些单据需要靠人来进行手工填写,再逐单在计算机上进行数据录入操作,工作量非常大,且易引起操作失误。

信息技术不断进步,以前采用手工录入,现在可通过无线局域网,借助条码标签及无线条码扫描手持终端,使计算机信息系统的数据输入更加快捷、准确,使库房的业务流程更加流畅。无线条码信息系统减少了纸面单据人工填写的过程,库房操作人员可直接在手持终端上向计算机信息系统发出请求,通过扫描仓库条码信息完成物料接收、转移及发送的物流工作。通过实施无线条码技术,可对药品原材料及成品的库存进行有效的控制,符合国家有关药品物料存储、物料转运和产品的标签的相关规定。

三、计算机自动化控制在净化空调系统中的应用

良好的洁净环境是制药企业必须具备的。净化空调系统最终能否满足空气净化级别和生产所要求的各项指标或参数,关键在于仪器仪表的检测和自动化程度的高低。以往的洁净房间主要是采用周期性的(每月或每周)监测,监测与控制是分离的;今后,以在线检测仪表与自控装置联合运用的计算机自动化控制,成为洁净室控制的发展趋势。

洁净室的控制要点采用自动化和非自动化的区别:

温度、湿度:非自动化采用温度计和湿度计进行温湿度的监测,此种条件下,监测仪器无法对温湿度进行控制,温度调节需要手动调节冷热源的流量,精度不够且温度波动较大,湿度调节也需要手动调节加湿或除湿。自动化监控是采用室内在线实时远程传感器,通过变送器、各种调节器来控制各种管道上面的执行器,实现温、湿度的自动控制。

风速、风量、压差:非自动化控制是采用热球式风速计对风量进行监测,微压差表对压差进行监测,然后再通过反复手工调节新风口、回风口或余压阀,控制进风量、排风量,使压差达到规定的要求。自动化控制采用室内在线实时远程传感器和差压变送器,配合计算机网络系统实现实时监控和控制,用差压变送器检测室内压力,通过调节器、执行机构控制回风调节阀,控制新风量。利用计算机和电动风阀控制不同房间的送风和回风,以控制各个房间正压值。

互锁:非自动化控制是采用机械装置进行控制,自动化控制主要是采用门禁系统进行控制,主要是通过计算机编程实现门与门之间互锁,真正从设计上防止洁净区房间的门同时开启。

四、计算机化系统在质量控制管理中的应用

质量控制部门主要进行原辅料、中间产品、成品的质量检验控制,是制药企业比较早期接触计算机的部门,高效液相色谱、气相色谱、红外分光光度计、紫外分光光度计都是率先使用计算机的仪器,在制药企业发展的进程中,HPLC-MS、GC-MS、NMR、ICP等大型仪器也逐渐进入制药企业的分析仪器领域,要有效地对众多计算机进行管理,需引入实验室信息管理系统,与实验室的分析仪器连接,对仪器分析数据进行自动采集,存储并进行全面分析,远程控制分析仪器,对样品分析全过程进行动态跟踪监控。

五、计算机化系统在GMP管理中的应用

计算机化系统对原料采购、生产、以及包装、标示、储存直到销售等一系列环节进行实时控制,增强对药品生产全过程的控制能力,极大降低生产过程中可能影响产品质量的因素,使其控制下的产品质量更加可靠。另一方面,由于计算机化的建立,很多必须要做的记录由电子记录替代,节约大量的纸张和人力成本,且更真实、准确、便于追溯,提高质量管理效率。

计算机化系统在GMP管理中的应用是未来药品生产与质量管理的必然趋势,我们应抓住眼前的机遇,顺应历史潮流,发展壮大。

参考文献

[1]王燕,梁毅.计算机化系统在GMP管理中的应用[J].医药工程设计,2009(10).

[2]齐艳华,徐强茹.计算机过程控制系统在化学合成制药生产中的应用[J].浙江化工,2011(05).

篇2

一、“一体两翼”的课程体系的构架

2001年石家庄市提出了建设“药都”的目标:计划将本市建成国内最大的抗生素、维生素生产基地以及国内外具有一定优势的半合成抗生素、生物制药基地与中药现代化基地,形成在国内有较高知名度的“药都”。按照高等职业教育“能力本位观”的要求,针对制药行业一线职业岗位群对知识、能力、素质的实际需求进行调研,发现在大量需求化学制药生产、运行、管理岗位的同时,围绕制药技术的设备维护岗位和药品营销岗位也成为制药行业人才需求增长点。基于上述市场调研结果,石家庄职业技术学院经过专家指导委员会论证,确定了以化学制药技术为主体,制药设备维护和医药营销为两翼的“一体两翼”课程体系架构,这种“一体两翼”课程体系按类型由实践和理论两个教学部分组成。

1.实践教学体系构成

(1)基本技能模块。具有良好文化修养、美学修养、纪律观念、具有较强自学基础和能力、科学锻炼身体的基本技能:通过政治理论与道德修养、军训、体育等实训课程来形成;计算机、英语应用能力:通过英语课的听说训练、上机实训来形成。(2)职业基本技能模块。具有基础化学实验知识的学习、操作、分析、设计能力;化工生产设备认知、操作、设计、维护等基本能力;化工生产系统基本参数测量及自动控制的基本能力;识、读企业生产设备图和工艺流程图的基本能力;化工生产过程中进行零件加工、设备维修及检修的基本能力;药品生产过程关于原料、中间体、产品的分析检测的基本能力;通过基础化学实验、化工机械实训、化工仪表及自动化实训、药物合成实验及药品分析实验来形成。(3)双证书模块。中级分析工证书:化学实验的基本操作技能;实验室常用设备的使用、保养;常用试剂的配制方法,实验数据的处理能力;通过分析工培训来形成。(4)主体核心技能模块。具有化学合成药物生产的实用基本技能、工艺生产控制的基本能力、工业生产认知基本能力。(5)设备维护方向技能。具备常见化工制药机械的有关维护、维修、安全使用等基本能力。(6)医药营销方向技能。具备各种医药产品的营销策划、推销能力等。“一体两翼”所需的能力通过专业技能测试、生产顶岗实习、工作实习等形成。

2.理论教学体系构成。以职业岗位群需求为中心设置课程体系。一个“主体”:化学制药技术工艺操作控制方面以有机化学、化工原理、药物合成反应、药物分析与检测技术、制药工艺学、工业药剂学、制药工程设备、药事管理等课程为主。“两翼”:设备维护方面以化工机械基础、化工仪表及自动化、制药机械和设备维护为主;药品营销方面以药理学、药物化学、药品营销学为主。这种课程体系的架构增强了专业培养的灵活性、适应性,突出了人才培养的针对性和实用性,满足了社会经济发展对人才的需求。

二、“实境育人”教育教学方法

1.校内“实境育人”环境。校内实训基地不断地改善实验、实训条件。在原有化学基础实验室、化工原理实训室、有机合成实训室、分析测试实训室、纯化水实训室的基础上,又建成了制药专业中试车间,改造了纯化水实训室,又新上纯水自动化灌装线一套。

制药专业中试车间,按照“教学、实用、安全、规范”四大原则进行安装设计,车间内部分为动力区和生产区,公用工程齐全,蒸汽、冷冻盐水、压缩空气、循环冷冻水等全部按照制药厂实景要求安装,是一个小型化的制药车间,实现了院校与企业工厂的“零距离”接触,为学生课程实习、顶岗实习提供了一个完整的校内实境教学平台。在车间内不仅可以进行加热、制冷、高压等反应操作,还可以进行固液分离、流体输送、干燥、精馏等操作,并可以进行化工原理、化工仪表及自动化、化工机械、化学反应工程等多门课程的现场教学,是一个完整的实境教学基地。

为了使实验、实训设备更加贴近教学,提高学生的综合实力,学院又购置了14个单元的化工仿真车间,在此化工仿真车间学生可以模拟例如离心泵、换热器、压缩、吸收、精馏、间歇反应、连续反应、加热炉、常减压蒸馏等操作。仿真车间涉及的仿真软件都具有真实的工业背景,工艺流程、设备结构和自控方案都来源于实际;精选的单元操作内容都是制药工业中最常见的;操作与控制界面先进;突出操作实践。仿真车间的建成和使用,在实境教学中也发挥了巨大的作用。

2.校外“实境育人”环境。加强校内实验实训条件建设的同时,根据学生职业能力培养的要求,充分利用社会资源,依托行业优势,加强校外实习实训基地的建设。近几年,化学制药技术专业先后选择了一批技术装备先进,管理科学规范,生产规模适度的生产企业,采用多种方式与之合作,共建校外实训基地。

采用走出去的方式与石家庄某制药厂合作,共建药物制剂实训基地。专业课的课程实验、工程实验、毕业设计均可在工厂由专业教师和工程技术人员共同指导完成,学生以工人的身份在生产一线跟班劳动,在生产实践中学习,使学生对药品生产过程的工艺、设备、车间布置、劳动组织、产品物流、市场状况、环保要求和新材料、新工艺研究开发等有全面的了解和认识,为“零距离”就业奠定基础。通过与多家企业建立教学、研发和技术服务的关系,使产学研合作模式初步形成,极大地促进了化学制药专业的发展,达到了校企合作,互惠双赢的目的。

3.“实境育人”的实践教学体系。强化实践教学,使学生的大部分精力放在提高自身技术操作水平和技术改造水平,主动适应社会的需要。把实践教学内容贯穿于整个教学过程中,形成“工学结合”的实践教学内容体系,建立了相对独立的六步走实践教学体系:即进行化学实验的基本训练和对生产企业的体验实习、进行职业基础课程的实训和双证书培训、进行职业技术课程的实训与实习、顶岗实习、进行专业技能的训练与测试、进行工作实习或毕业设计。环节中渗透爱岗敬业、艰苦朴素、吃苦耐劳等人文素质的教育。

三、“一体两翼、实境育人”课程体系实施的保障机制

1.规章制度建立与执行。学院积累多年教学管理经验并遵循教育规律,制定和形成了教学管理规范和教学管理制度,制定了教学管理文件汇编,使教学管理规范化和科学化。我系根据各专业特点,进一步完善和健全系级教学管理制度,建立健全学生管理规章制度,并聘请了6位具有高级职称、实践经验丰富的知名专家成立了“专业指导委员会”。教学工作严谨、规范,严格执行各项教学管理制度,形成了一套行之有效的教学质量监控体系。

2.实力雄厚,爱岗敬业的教学师资队伍。化学制药技术专业现有专任教师17人:其中教授2人,副高职5人;具有双师素质教师13人;硕士研究生8人;院级骨干教师8人。本专业教师在高职教育的改革中边探索边总结提高,取得了良好的教学成绩。

3.教学质量标准健全。制定《教学管理规范》,对课堂教学、实习、实训等各教学环节都制定了标准和要求。还根据学生提前就业所带来的对教学过程的影响,在广泛调研的基础上制定了“关于加强毕业设计(毕业论文)工作的意见”、“提前就业学生教学要求”、“学生工作学期教学组织和管理办法”等文件,及时解决教学过程中出现的问题,适应新时期教学需要。

四、“一体两翼、实境育人“课程体系的成效

1.实践能力大幅度提高。课程体系能满足培养目标对职业能力培养标准的要求,并能根据技术发展的实际予以更新。这套完整的课程体系从化学制药专业2001级开始策划建立并实施。几届学生下来,学生的实践动手能力得到很大提高。

2.高就业率。几年来,已经有400多名学生在校内外实训基地完成实习实训任务,基本实现了“工学结合”的教育模式,学生“零距离”上岗。一次就业率达95%以上。

3.实质性办学。有校内的实训车间作基地,与多家企业实现资源共享、信息共享,建立了紧密的合作关系,并与几家企业开展实质性联合办学的探索实践。

4.高就业质量。由于企业参与教学全过程,培养的学生符合企业的用人要求,因此,毕业生更加适销对路。并受到用人单位的一致好评。

5.落实双证书。2004年首次开展“化学检验工中级工”的培训和考核工作,02级60名制药专业学生全部拿到《化学分析中级工》证书,增强了学生就业的竞争实力。04级将分析工培训纳入人才培养方案,所有学生经过培训,既能拿到证书。

篇3

关键词:食品添加剂、安全性、食品质量安全

一、前言

食品添加剂(Food additives)是构成现代食品工业的重要因素,它对于改善食品的色、香、味,增加食品营养,提高食品品质,改善加工条件,防止食品变质,延长食品的保质期有极其重要的作用。因此,食品添加剂工业,在食品工业中占据重要地位,可以说没有食品添加剂工业就不可能有现代食品工业。但人工合成食品添加剂的使用直接影响食品的安全性,也直接关系到消费者的身体健康。

二、食品添加剂简介

(一)食品添加剂的定义

食品添加剂通常是人们为了改善食品质量和保持或提高营养价值,在食品加工或贮藏过程中添加的少量天然或合成的物质。它们具有某些特定的功能,既可以是单一成分,也可以是混合物。有关食品添加剂的定义,世界各国也有所不同。在我国,根据《中华人民共和国食品卫生法》附则中的规定,食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。食品营养强化剂、食品用香料、胶基糖果中基础剂物质、食品工业用加工助剂也包括在内。(GB2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》)

(二)食品添加剂的分类

食品添加剂按其原料和生产方法可分为化学合成添加剂和天然添加剂。一般说除了化学合成添加剂外,其余的都可纳入天然食品添加剂。食品添加剂还可按安全性评价来划分,联合国食品添加剂法规委员会(CCFA)曾在FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会(JECFA)讨论的基础上将其分为A、B、C三类,每类再细分为两类。

A类JECFA已制定人体每日允许摄入量(ADI)T和暂定ADI者;

B类JECFA曾进行过安全性评价,但未建立ADI值,或者未进行过安全性评价者;

C类JECFA认为在食品中使用不安全和应该严格限制作为某些食品的特殊用途者。

由于食品添加剂功能各异,所以按其用途分类,世界各国至今也没有统一的标准。据统计,目前国际上使用的食品添加剂种类已达14000余种,其中直接使用的约4000余种,其中香精、香料占80%以上,目前我国在GB2760-2007中已公布批准使用的食品添加剂有1812种(含食品用香料)。国外的食品添加剂更加普遍,美国已有25000多种食品添加剂应用在近20000种食品中,日本使用的有2000多种。

(三)我国食品添加剂的发展趋势

我国是13亿人口的大国,近二十年来食品工业发展迅速。为了进一步提高我国食品加工业的水平,缩短和世界食品工业发展的差距,开发新的食品添加剂和配料具有十分重要的意义。此外,随着经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,人们对食品有了新的要求,营养食品、功能食品、保健食品、绿色食品等已成为食品消费市场的主流,而食品添加剂对生产这些产品的品质起着至关重要的作用。

三、合理使用食品添加剂可提高食品安全性

食品添加剂大大促进了食品工业的发展,并被誉为现代食品工业的灵魂。添加剂在食品领域立下的功劳是不可取代和,合理使用食品添加剂可以提高食品的安全性。我们现在的生活是不可以没有食品添加剂的。

(一)使用食品添加剂有利于食品的保藏,防止食品败坏变质。除少数食品(如食盐)以外,各种生鲜食品若不能及时加工或加工不当,就会腐败变质,带来很大损失。防腐剂可以防止由微生物引起的食物腐败变质,延长食品的保存期,同时它还具有防止由微生物引起的食物中毒的作用;抗氧化剂则可阻止或推迟食品的氧化变质,以提高食品的稳定性和耐藏性,同时也可以防止可能有害的油脂自动氧化产物的形成。这对食品的保藏具有一定的意义。

(二)使用食品添加剂能改善食品的感官性状。食品的色、香、味、形态和质地等是衡量食品质量的重要指标。食品加工后有的退色、有的变色,风味和质地等也可有所改变。适当使用着色剂、护色剂、漂白剂、食用香料以及乳化剂、增稠剂等食品添加剂,可明显提高食品的感官质量,满足人们的不同需要。

(三)合理使用食品添加剂能保持或提高食品的营养价值。食品加工往往可能对原食品造成一定的营养损失,在食品加工过程中适当添加某些天然营养素范围的食品营养强化剂,可以大大提高食品的营养价值,这对防止营养不良和营养缺乏、促进营养平衡、提高人们健康水平具有重要的意义。

(四)合理使用食品添加剂能增加食品的品种和方便性。食品超市的货架,摆满了琳琅满目的各种食品,这些食品除主要原料是粮油、果蔬、肉、蛋、奶外,还有一类不可缺少的原料,就是食品添加剂。各种食品根据加工工艺的不同、品种的不同、口味的不同,一般都要选用正确的各类食品添加剂,尽管添加量不大,但不同的添加剂能获得不同的花色品种。它们大部分都是防腐剂、抗氧化剂、乳化剂、增稠剂以及不同的着色剂、增香剂、调味剂乃至其他各种食品添加剂配合使用的结果。正是这些方便食品的供应,才给人们的生活和工作带来了极大的方便。

(五)合理使用食品添加剂有利于食品加工操作,适应工业生产的机械化和自动化。在食品加工中使用消泡剂、助滤剂、稳定剂和凝固剂等,可有利于食品的加工操作。例如加工豆腐时使用卤水、葡萄糖酸内酯作为凝固剂,大大提高了豆腐生产的效益。

(六)合理使用食品添加剂能满足其他的特殊需要。糖尿病患者不能食用蔗糖,又要满足甜的需要。因此,需要各种甜味剂。对于碘缺乏者可以供给碘强化食盐,防治肿脖病(碘性甲状腺肿)。婴儿生长发育需要各种营养素,因而发展了添加有矿物质、维生素的配方奶粉。

四、滥用食品添加剂造成的危害

由于食品添加剂毕竟不是食物的天然成份,少量长期摄入也有可能存在对机体的潜在危害。随着食品毒理学方法的发展,原来认为无害的食品添加剂近年来发现可能存在慢性毒性和致畸、致突变、致癌性的危害,故各国对此给予充分的重视。近年来随着食品添加剂的增多在食品的监督抽查中发现一问题:吊白块用于腐竹加工上,色素包裹蜜饯违规,漂白粉用于开心果,过量的增白剂用于面粉。这些问题食品,归结起来都是滥用食品添加剂,也就是超范围使用和超量使用引起的,这些严重地影响了食品的安全性,使一些本可以正常使用的食品添加剂不断受到非议,有些企业为了迎合消费者的心理,在含食品添加剂食品标识上注“无食品添加剂”的字样欺骗消费者。严重地影响了消费者的知情权。

五、食品添加剂的安全管理

食品添加剂按照标准使用,是安全的。但基于食品添加剂使用存在的问题,为确保食品安全性,必须加强食品添加剂的管理。

[1]加强全民食品营养及卫生知识的普及。让消费者增强有关食品添加剂安全性方面的知识,使其从科学层次上去了解食品添加剂的含义。这样才能对某些确实存在安全性问题的食品添加剂采取正确的相应防止措施,阻止或降低这些食品添加剂对人体造成的危害。从而最终在消费者中树立对食品添加剂的信任。

[2]加强完善食品添加剂的管理制度。完善食品添加剂的管理制度是提高消费者对食品添加剂信任的前提和保证,也是规范其市场管理、维护市场秩序的保障。

[3]对质疑的食品添加剂采取严格措施。对受到质疑的那些食品添加剂,应该重新评估,其ADI值也应该通过实验重新制定。部分考虑到其安全性的不确定因素应该删除不再使用。

[4]加快新型食品添加剂的开发。开发新型的、更安全的、更营养的天然性食品添加剂是添加剂行业中的迫切课题。这些新型的功能性食品添加剂可以逐步取代那些有毒的、不安全的、化学合成的食品添加剂,因而可从根本上消除消费者对食品添加剂的恐怖。

篇4

关键词 有机合成化学;回顾;展望

中图分类号:O312 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)042-005-01

跨入新世纪,随着社会经济发展和改革开放的不断深入,我国的有机化学已不再是限于少数领域,现在正在做大量有特色的工作,而且还有很多令人瞩目的新创造,尤其在金属参与的有机合成方法学、不对称催化与不对称合成以及生物活性天然产物的全合成等方面。但是作为一个发展中的有机化学大国,我们的有机化学也正在向其他的领域进军,从经典的物理有机化学到计算化学、分子识别、超分子化学、化学生物学、有机材料化学乃至更广受瞩目的绿色化学和化学生物学都可以领略到前进的步伐。基于这种状况,回顾与展望有机合成化学具有重大意义。

1 有机合成化学的回顾

自从有机化学成为一门学科以来,人们了解了分子的结构、性能,合成出各种各样有用的化工产品,这种根据一定的结构建立有机分子的手段,称为有机合成。有机合成化学是研究用化学、物理或生物方法合成有机化合物的科学。总体上看,有机合成涉及各种各样的单元反应,包括碳—碳键和碳—杂原子键的形成或断裂以及官能团的引入、转换和除去。据统计,有机化学反应目前已超过3000个,其中广泛应用于有机合成的有200多个,而且还不断有新的合成反应问世。这是有机合成方法学的问题,是有机合成的基础。另一方面是将这些反应和方法结合起来,以比较简单的分子为原料进行天然的或设计的目标分子的合成。迄今为止,已知的有机化合物已超过2000万个,其中绝大多数是通过有机合成获得的。进行有机合成时,合成路线及策略的合理而巧妙的设计以及合成方法的高效性、选择性、原子经济性、环境友好和经济实用的综合效益至关重要。

回顾有机合成化学的发展,首先应提及的是在1902-2005年共97次Nobel化学奖中,约有25项是固有机合成领域的杰出贡献而获奖,可见有机合成在化学和众多科学发展中占有极其重要的地位。它们涉及有机合成最重要的三个方面:一是天然产物的研究和复杂有机物的合成;二是重要类型反应或方法学的研究;三是有机合成的重要概念和理论。

最近三四十年有机合成得到了从未有过的飞速发展,呈现了多彩缤纷的新面貌,取得了许多令人瞩目的重大成就。此外还有几个方面值得特别指出:传统有机合成和有机化工正由资源能源耗费大、环境污染严重的状况逐步转变为绿色合成和洁净工艺;有机合成化学正渗透和深入于其他学科中,特别是对生命科学和材料科学的巨大促进;高选择性合成,特别是不对称催化合成取得很大的进展,许多有广泛应用价值的新反应和新方法相继问世;组合化学、多样性导向的合成(diversity-oricntcd synthesis,DOS)、正向合成分析(forward-synthetic analysis)、高通量自动化合成技术提供了迅速达到分子多样性的捷径,为新药、生物活性物质、精细化学品和特种功能材料的研发提供更有力的工具;利用微生物、天然酶和人工酶进行选择性催化合成日益受到重视;超声波、激光、微波等技术更加广泛地应用于化学合成反应,多种非共价键作用力,如氢键、静电力、疏水作用、π-π相互作用等,在构筑高级有序超分子新结构方面已取得许多重要成果;众多结构复杂的含多个手性中心的天然或设计的目标分子的成功合成,进一步展示了有机合成化学巨大的创造魅力以及科学-艺术的完美结合。海葵毒素就是迄今人工合成获得的具有最大相对分子质量和最多手性中心的次生代谢产物。我们今天的生活,几乎离不开有机物了。

2 有机合成化学的展望

有机合成化学发展至今,可以说已达到了十分成熟、精致、高超的学术境界。但是,它在许多方面还不能很好地满足不断提高的科技发展和人类需求。有机合成离绿色合成或理想合成(理想合成的定义是斯坦福大学P.A.Wender教授于1996年提出的,它是指用简单、安全、环境友好、资源有效的操作,快速、定量地把价廉、易得的起始原料转化为天然或设计的目标分子)还有很大的差距,不少合成方法就高效性、选择性、原于经济性、环境友好、简便实用的综合效益还较低;如何更有效利用N2、O2、H20、C02、SO2、CH4以及农副产业废弃的大量生物质,使之转化为更有用的有机物,还有大量工作要做;就合成反应的原子经济性考虑,许多有机合成反应,包括获得Nobel奖的Grignard反应、Wittig反应,原子利用率都很低;再举一个简单产品为例,由苯或苯酚制备邻苯二酚,至今还没有合成效率高,特别是选择性局的较好的一种生产方法。

回顾有机合成化学,不难发现从实验方法到基础理论都有了巨大的进展,显示出蓬勃发展的强劲势头和活力。世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、营养、石油化工、交通、环境科学等与人类生活密切相关的行业中,直接或间接地为人类提供了大量的必需品。与此同时,人们也面对着天然的和合成的大量有机物对生态、环境、人体的影响问题。展望未来,有机合成化学将使人类优化使用有机物和有机反应过程,有机化学将会得到更迅速的发展。

当前,和谐社会发展的需求致使现代有机合成的发展趋势产生了变化,从传统的方式向高选择性、原子经济性和保护环境的方向发展。这些发展方向都需要先进的合成工艺,即不能使用繁琐的反应步骤,控制污染物的排放量,选择高效的催化剂和洁净的反应介质,如离子液为介质的有机反应等。

但是我们相信,面对社会可持续发展提出的高需求和新挑战,通过一代代有机化学工作者的艰苦努力和不懈创新,有机合成化学必将进一步发展和完善,也必将继续为人类美好的未来做出更大的贡献。

综上所述,自尿素合成以来,有机合成化学经历了巨大发展,产生了许多新反应、新概念、新方法和新技术,推动了有机化学迅速发展,构筑了丰富多彩分子世界,推动了与之相关的众多基础学科,交叉学科和应用行业的产生与发展,为人类进步和生活质量提高做出了巨大贡献,我们要相信通过不懈努力,有机合成化学将会不断完善与发展。

参考文献

[1]周淑晶.有机化学合成实验的绿色化[J].黑龙江医药科学,2009(06).

[2]杨宝华.有机化学实验教学改革与创新[J].检验医学教育,2009(01).

[3]王园园.微波促进有机合成化学的应用进展[J].天津化工,2008(05).

篇5

食品添加剂的分类

食品添加剂一般根据其来源和用途分类,我国一般采取按用途分类的方法,主要包括以下几种:①食用色素:是使食品染色后提高商品价值的一类呈色物质,分为天然色素和合成色素;②食品甜味剂:是指赋予食品以甜味的食品添加剂,有天然品和人工合成品2种;③食品抗氧化剂:能阻止和延缓食品氧化的食品添加剂,可提高食品的稳定性,延长存储期;④食品防腐剂:是指为防止食品腐败、变质,延长食品保存期,抑制食品中微生物繁殖的物质;⑤食用香料、食用增味剂和其他食品添加剂。

食品添加剂的检测技术

高效液相色谱。高效液相色谱法是色谱分析法的一个分支,是在20世纪60年代末期,在经典液相色谱和气相色谱的基础上,发展起来的新型分离分析技术。问世以来,因其具有分离效能高、分析速度快、检测灵敏度好、能分析高沸点但不能气化的热不稳定生理活性物质的特点,而被广泛应用于生物化学、食品分析、药物及临床分析。近年来,随着色谱技术的不断发展,各种工作站软件的开发,以及与质谱等仪器的联用,大大拓宽了HPLC的应用范围。

气相色谱法。气相色谱是流动相为气相的层析技术,作为常用的分析手段,它在测定分子量小于1000,沸点低于350℃的化合物时常被使用。气相色谱由于样品在气相中进行交换分离,分离测定物在二相中的交换速率大大加强,且层析柱的长度也可以很长,因此分离效率比液相层析高。随着多种高灵敏检测器的出现并广泛投入使用,在测定时使用较粗的层析柱时其灵敏度高于液相层析、气相色谱,常被用于食品微量成分或低沸点食品成分的分析,如香料,农药等的测定。

另外,有报道气相色谱法用于检测甜蜜素、同时测定食品中3种抗氧化剂丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)和特丁基对苯二酚(TBHQ)的方法,检测小麦粉添加剂。

紫外可见分光光度计。紫外可见分光光度计既是一种历史悠久、传统的分析仪器,又是一种现代化的集光、机、电、计算机为一体的高技术产品,它的应用非常广泛,在有机化学、生物化学、药品分析、食品检验、医疗卫生、环境保护、生命科学等各个领域和科研生产工作中都已得到了极其广泛的应用,如食品中酸奶中维生素A的测定、番茄红素的测定、食品中甜蜜素的测定、食品中硝酸盐的测定。

薄层层析。薄层层析又叫薄层色谱,是色谱法中的一种,是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的试验技术,属固-液吸附色谱,它兼备了柱色谱和纸色谱的优点,一方面适用于少量样品的分离;另一方面在制作薄层板时,把吸附层加厚加大。因此,又可用来精制样品,此法特别适用于挥发性较小或较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。

毛细管电泳技术。食品的多样性及组成成分复杂,对应用于食品分析的方法提出了很高的要求,一个理想的食品分析方法最好可以应用于不同的食品基质,并可同时测定同一基质的不同组分。由于毛细管电泳(CE)适用范围非常广泛,而且CE具有多種不同的分离模式,可以满足许多基质复杂的食品分析要求。如防腐剂、甜味剂、抗氧化剂、色素、营养强化剂、维生素等测定。

随着近年来商品仪器的不断改进和完善、自动进样器的使用以及高灵敏度检测器如激光诱导荧光、飞行时间质谱、串联式质谱等与CE的联用,不但可使测定精度提高,而且能完成连续自动进样及在线分析,检测极限大大降低。采用CE—MS(质谱)、CE—NMR(核磁共振)及CE—MS—MS技术,充分利用了HPCE的高离效率和MS或NMR的高灵敏度与定性鉴定能力,可快速完成众多复杂成分的分离与结构鉴定,在食物中毒等突发公共卫生事件中鉴定有毒有害物质的应用将显示巨大的潜力,毛细管电泳技术在食品安全检验中的应用将越来越广泛。

离子色谱法。离子色谱最初是为分析无机阴、阳离子而发展起来的,随着IC技术的发展,其应用范围也逐渐扩大,可分析的物质不仅包括各种无机阴、阳离子,还扩展到各种有机阴、阳离子及生化物质。在食品分析中,用于防腐剂、酸味剂;有报道离子色谱法同时测定食品中丙酸盐、脱氢醋酸、甜蜜素、山梨酸、苯甲酸等五种添加剂的方法和离子色谱法检测面制品中溴酸钾。

生物传感器。生物传感器主要由生物识别元件和信号转换器两大部分组成。生物识别元件又称感受器,由具有分子识别能力的生物活性物质构成。当生物识别元件与待测物发生特异作用后,所得产物通过信号转换器转变成可以输出的电信号、光信号等,从而达到分析检测的目的。生物传感器有优异的选择性和较高的灵敏度,有可能不用试剂,在组分复杂的试样中快速和连续测定被分析物。

酶联免疫吸附分析法。吴定等人研究了食品中苯甲酸含量的竞争ELISA测定方法。

流动注射分析技术。流动注射分析是1975年以来迅速发展起来的一种溶液自动分析及处理技术。自其诞生以来,由于其具有自动化程度高、操作灵活等较强的技术特点,通过运用各种流路和利用不同的检测器和技术,因此,迅速在冶金、地质、环境监测化学工程、食品分析等行业得到广泛的应用。

篇6

关键词:陕西地区 制药设备维修专业 专业设置 课程体系

目前,我国制药行业发展势头良好,这对制药设备也提出了新的要求。在调研陕西地区制药企业的过程中,我们发现制药企业普遍面临设备维修人员知识陈旧、无法胜任先进制药设备维修工作的难题。这就给技工院校设置制药设备维修专业带来了契机。

一、制药设备维修专业市场前景分析

首先,近20年来,尤其是近10年内,医药行业的发展较之传统机械行业要快。随着制药企业规模的不断扩大和技术更新,制药设备也都更新为自动化设备,维修费用逐年增长。目前,全国有将近6000家制药企业,仅陕西就有大大小小300多家制药企业,而真正懂制药设备维修的人员可谓凤毛麟角。经笔者调研,目前制药企业80%~90%的维修工都存在技能落后的问题。虽然制药专业也不乏大学毕业生,但是大学生擅长理论,懂技能的人不多,又轻看维修工种。培养适应现代制药企业设备维修需求的高技能人才,研发新型设备维修管理系统,对降低企业的维修成本、促进企业的发展有着非常重要的作用。所以制药设备维修工还需要技工院校进行培养,开设此专业前景光明。

从国家专业名录来看,高职院校和技工院校专业目录里面都有制药设备维修方向。如高职的专业称为药剂设备制造与维护,技工院校一般开设的是化工机械的维修(制药维修)专业方向。然而,这些学校几乎都分布在华东和华南地区,以广东、上海居多,整个西北、中原地区开设此专业的院校并不多。尤其是目前陕西的技工院校大都未开设此专业,所以利君、迪赛、杨森这些制药企业只能招收机械设备维修专业毕业的学生。但机械设备的维修与制药设备的维修大有不同,维修人员大多完全靠经验积累开展工作。这也给陕西地区技工院校设置制药设备维修专业提供了广阔的市场。

二、专业设置思路

目前制药企业发展呈现集中化和规模化,制药设备趋向于大型化、自动化、节能化和无人化。制药企业对设备的需求主要有三点:一是安全可靠、结实耐用,使用、维修方便;二是环保节能,留有升级空间;三是材料使用货真价实。

所以技工院校要针对制药企业的需求,大量走访制药企业,为开设此专业做好调研。如调研利君、迪赛、杨森、赵步长等大型企业和一些中小制药企业。首先,要了解设备的特点、维修工岗位技能要求。其次,要专门了解制药设备制造业。如山东新华制药股份有限公司机械厂是世界最大的消毒设备制造厂,上海东富龙制药设备制造有限公司主要生产真空冷冻干燥设备,长沙楚天科技有限公司主要生产医药包装机械和药品包装机械。通过拜访生产厂家,教师可以了解行业发展状况,积累生产实践经验,还可以与企业开展合作,让制造企业投入设备,将学校作为企业实训基地,为企业培养售后维修人员。

在专业人才培养方案上,学校应严格按照示范校专业开发的流程来做,由行业调研形成培养规格,经过岗位调研和分析,将工作领域的任务转化为基于工作过程导向的课程体系,形成培养目标。

从设备管理的变革趋势来看,企业的维修方式已由事后维修、计划预修制发展为状态维修。状态维修是指以设备运行状态为基础的维修体制,又名视情维修。根据设备的运行状态进行监测并提前维修,是现代维修的新方向。那么,技工院校就应从这一趋势出发,重在培养“保障预见性维修人才”,保证企业设备运行高速、流畅、无障碍。

除了培养制药设备维修专业的学生外,学校还可以结合新型设备的特征、设备管理的新方向对企业现有维修职工进行再培训。可以有三种办班思路:半年/1年班、2年班、3年班。

三、专业课程设置

通过对相关企业岗位的调研,确立了该专业的主要课程及各自所占的比重。制药行业相关法律、法规及GMP(医药行业验证规范),这是区别于其他行业的特点,占10%;制药专业的相关知识,如固体、水蒸、冻干机(冷冻干燥-78℃)、中药、西药化学合成、免疫学、血液学等,占10%;上述不同专业在加工工艺上的不同,占30%;制药设备、不同制剂设备的原理,占10%;各类工艺、流程、要求等,要求过程高效、流程无障碍,占20%;钳工基本知识、锅炉、配电,片剂、针剂冻干,占10%;机械类基础知识,如机械制图、机械基础等,占10%。

笔者学校经过市场调研,通过和制药企业设备管理部门沟通,初步形成制药设备维修专业课程体系,并待后期完善。

四、小结

随着市场竞争的不断加剧和先进制造技术的发展,企业迫切需要具有专业知识和操作能力较强的高技能人才。而技工院校作为技能人才培养的摇篮,有着校企合作的先天优势,学院应认清形势和市场前景,经过认真调研和师资转型,并依托大型制药企业作为校企合作单位,实现校企双方发展的双赢。

参考文献:

[1]王宏睿.制药设备维修管理系统的研究与开发[J].机械制造,2009(10).

[2]郁君平.设备管理[M].北京:机械工业出版社,2011.

篇7

我国是世界上最大的小麦生产国和消费国,所产小麦几乎全部用于加工面粉,除此之外,每年仍需进口几百万吨小麦用于各种高档专用粉的生产,而这些专用粉都必须会添加面粉品质改良剂。面粉品质改良剂是专用于改善小麦面粉及其制品品质,延长保质期,改善食品工业性能,增强食品营养价值的一类化学合成或天然物质。面粉品质改良剂在面粉加工以及面制品的生产过程中发挥了极其重要的作用,应用也愈来愈普遍。随着对环境及食品安全问题日益重视,回归大自然,崇尚绿色消费,已成为一种潮流。国家发改委、国家经贸委和农业部联合全国食品工业发展规划中也指出,天然、营养、多功能且安全可靠是我国食品添加剂发展方向。因此,面粉品质改良剂走天然、营养、多功能的发展道路是企业的必由之路。淀粉作为一种天然资源已经广泛应用于工业中。淀粉分子中含有大量羟基,传统的改性淀粉大部分在淀粉分子中引入亲水基团,所得产品只具有单一的亲水性,大大限制了其应用领域。在淀粉分子中通过高交联变性可以使淀粉的糊化温度及分散、疏水等特性得到提高,拓宽应用范围。在对淀粉进行疏水性改造的同时,对其改造以增强淀粉的流动特性,所得产品可以在造纸、食品、化工等领域得到广泛应用。

调配定量浓度的淀粉乳,置于定温水浴锅中,搅拌器不断搅拌,调整淀粉乳的pH,加入定量的三偏磷酸盐,反应过程中用3%的Na2CO3溶液调节体系pH使之维持在一定pH值。待反应结束后用6%的盐酸溶液调pH为中性。反应结束后,水洗、抽滤后放入40℃干燥箱中过夜干燥。

三偏磷酸盐添加量分别为0.5%、0.8%、1.0%、1.5%、2.0%,其他反应条件为:反应温度38-40℃,时间5h, pH分别为6-8 ,成品水份控制在小于15%。

淀粉调浆化学改性洗涤干燥过筛成品。

三偏磷酸钠添加量对淀粉糊化温度的影响。从表1可以看出,随着三偏磷酸钠添加量的增大及反应时间的加长,淀粉糊化温度增高。

三偏磷酸钠的添加量增多,与淀粉的接触会越大,有利于酯化交联反应,也就会使得取代度增加。此时由于反应时间的增长,为了维持反应体系pH的稳定,要不断的补充碱液。

水分含量对淀粉流动性的影响。水分在粉粒状料中的存在形式,一般可分为吸附水、薄膜水和毛细管水三种。水分含量较少时,最初的水分都被粉粒吸附于表面,这种吸附水分对粉粒物料的流动性影响不大。但随着水分含量的增加,在吸附水的周围会形成薄膜水,物料颗粒越细,粒子间的距离越小,薄膜水的粘结性就越大,颗粒间就越不容易发生相对移动,从而影响粉粒状物料的流动性。而当水分含量增加到超过最大分子的结合水时,会形成毛细管水。毛细管内呈负压状态,因此毛细管水会将粉粒拉近,使整个物料的流动性变得更差。

表2为不同水分含量对淀粉流动性的影响。从表中可以看出,随着水分含量的减少,淀粉的流动性有显著提高。因为当水分减小时,降低了淀粉颗粒间的粘结性,提高了其流动性,所以淀粉流动性受水分含量影响较大,其流动性随着水分含量的减小而增大。

通过对变性淀粉糊化度、含水量的分析,进一步探讨了变性淀粉的流动分散性性质的机理研究。结果表明:

(1)通过变性处理后,淀粉颗粒表面有颗粒状附着物出现,颗粒发生不同程度的皱缩现象,变性淀粉的流动性越好,其表面附着物较其他样品增多。

(2)变性淀粉的糊化开始温度和交联剂的添加量成不规则的正比关系,用量加大,交联程度也高,糊化开始温度越高。

(3)不同水分含量对淀粉流动性的影响较大,随着水分含量的降低,淀粉流动性增强。

磷酸酯双淀粉在面粉改良剂中的应用研究

面粉改良剂的试验对比。面粉改良剂一般是由乳化剂、氧化剂、酶制剂、无机盐和填充剂等组成的复配型食品添加剂,用于面制作中可促进面制品的柔软和增加面制品蒸煮或烘烤弹性,并有效延缓面制品老化等作用。

传统的面制品改良剂主要是用普通玉米淀粉或碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛等为原料作为载体的,产品灰分大、水份高,易抱团结块,使用时难于分散,均匀度不高,造成产品质量不稳定。近年来随着人们对产品质量的要求越来越高及工业自动化喂料生产的需要,传统的原料质量已满足不了市场的需求。

将制备的变性淀粉与玉米淀粉分别作为原料用于面粉改良剂中作对比,分析两种原料的流动性和分散性,以及应用产品外观测评。

原料称量混合过筛成品。

小结。通过对表4两个配方的实验对比分析,用普通食用玉米淀粉和磷酸酯双淀粉制作的面粉改良剂外观无明显差别,但用手摸时明显感觉到配方一的粉比较干爽,用手抓时分散性好,配方二会有成团的现象。用漏斗测试时配方一流动顺畅,无阻塞,配方二流动较慢,有阻塞,要加以振动才能流完。

结论

面粉改良剂是为了适应现代工业发展的需求,使面粉在原有的性能上提高或改善面粉制品的耐煮性、保水性、稳定性,从而更适应生产及消费者的需要。工业化生产时工厂都是通过自动喂料机定量添加的,所以在使用必须要求面粉改良剂流动性要好,不能有阻塞,这样才能确保质量的稳定。通过试验分析总结:

(1)制作磷酸酯双淀粉时三偏磷酸盐添加量为2.0%,反应温度38-40℃,时间5h, pH分别为6-8 ,产品的糊化温度比原淀粉明显提高,添加到面粉中能提高面粉的耐煮性。

篇8

关键词:不添加、防腐剂、安全

但食品不添加防腐剂就真的安全吗?本文从食品防腐剂的概述,食品防腐剂的发展现状与趋势以及现阶段人们对食品添加防腐剂的看法出发,对食品中添加防腐剂的安全问题做一个简单的讨论,希望借此帮助人们对食品中添加防腐剂的安全问题有一个正确的认识。

一、食品防腐剂的概述

(一)食品添加剂的定义

食品添加剂是指用于改善食品品质、延长食品保存期、便于食品加工和增加食品营养成分的一类化学合成或天然物质。食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化合物质或者天然物质。目前我国食品添加剂有23个类别,2000多个品种,包括酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、着色剂、护色剂、酶制剂、增味剂、营养强化剂、防腐剂。甜味剂、增稠剂、香料。

(二)食品添加剂的主要作用

食品工业离不开食品添加剂,主要是因为其具有其他物质无法代替的“魔力”:它们能够帮助保藏食品、防止食物变质,避免储藏运输不当引致巨大的资源浪费;能够改善食品感官性状,满足世界各地各民族形成自己鲜明的饮食特色和丰富多彩的美味佳肴;促进食品品种多样化和便利化,造就超市琳琅满目的食物品种、快餐食品、即食食品、速冻食品,满足不同人群需求;利于食品加工操作,适应食品机械化和自动化生产,使大规模高产量的食品生产成为可能;保持营养成份减少损失,并通过营养强化剂提高食品的营养价值;还能在开发糖类脂类替代品等专用食品,调节人体机能和维护健康满足特殊需要方面发挥重要作用。利于保存,防止变质,改善食品的感官性状,保持或提高食品的营养价值,增加食品的品种和方便性。

二、食品添加剂的现状与趋势

现代食品工业中,几乎所有的加工食品都要不同程度地用到食品添加剂。食品工业的发展离不开食品添加剂,它是食品工业技术创新和发展的重要推动力,是食品安全、卫生的有力保证;而且食品添加剂顺应了天然、营养、多功能的食品发展潮流。随着食品添加剂研发、技术创新及应用水平的不断提高,不仅天然食品添加剂的品种迅速增加,质量迅速提高,而且利用现代科学技术发展了不少人工化学合成的天然类似物或等同物,甚至用生物技术手段来开发新的天然食品添加剂。当前,食品添加剂正在朝天然、营养、多功能方向发展,功能性配料或称功能性食品添加剂蓬勃发展。食品添加剂已成为现代食品工业发展必不可少的基础工业之一。近年来,我国十分注重国际食品添加剂流行品种的研发,随着生产技术和成本的突破,我国食品添加剂新品种的国际贸易量必将得到增长,从而进一步带动了我国食品添加剂的发展。

三、现阶段人们对食品添加剂的看法

由于近几年国内市场上接连出现了食品安全事件,搞得消费者人人惊慌,使食品消费者对合成添加剂抱有排斥态度。苏丹红、吊白块、三聚氰胺、草酸事件等,层出不穷。那么这些是不是食品添加剂呢?而且多数人认为食品添加剂都是有害无益的,不应该添加,安全无毒或基本无毒的天然食品添加剂越来越受到消费者青睐。

四、食品中不添加防腐剂是否真的安全

(一)食品中添加防腐剂的利与弊

首先食品添加剂存在的作用(也就是好处)来说,其保持或提高食品本身的营养价值,尤其是在日常生活中我们对于营养需求的限制,为防止食品生产加工或者保存过程中一些营养成分容易发生改变(食品营养素被氧化、食品的腐败变质),那么适当的抗氧化剂或者防腐剂,就能够有效避免营养素的损失。另外在作为特殊膳食用食品配料或成分方面,适当的食品添加剂就能完全的调整口味以及食物热量的控制。在保证养的前提下,食品的质量、感观特征和稳定性方面是食品添加剂不可忽略的方面。例如,在使用某些需要保证潮湿度的东西,在达到色、香、味等感观特征外,适当的香料能够明显提高整体质量。食品中添加防腐剂可以改善食品的外观性状。食品在加工过程中,由于加热等因素会造成食品颜色、质地口感等改变,或有些食品营养价值很高,但本身的色泽、口感不能满足人的感官要求。如果添加色素、漂白剂,食品将会呈现更诱人的颜色;乳化剂、稳定剂的添加使用可使食品的质地更均匀,呈现良好的口感。人们摄取食品不仅为了获得营养,还追求口味的新奇与变化,适当的使用甜味剂、酸味剂、香精等,可显著改善食品的适口性。很多天然食品由于缺乏某种营养素会降低整体营养价值。营养强化剂的使用,可增加食品的营养价值,增进身体健康。此外,食品添加剂还能满足其他特殊要求,如无糖的甜味剂可满足糖尿病患者的特殊要求。

但是与此同时也出现了 一系列的安全隐患,食品添加剂的使用范围以及添加量是否真的在国家标准范围内使用,这是一个让人质疑的问题。

1.非食品添加剂被一些企业违法使用

非食品添加剂一般属于工业使用的添加剂,是国家卫生部明令禁止使用于食品行业的添加剂。因为这类添加剂已经被证实对人体的危害具有很大的作用,但是由于其低价或者是可以更好的改变食品的某一性能所以就被一些企业非法使用,并流通到市场,造成消费者食用后中毒或者导致死亡。2010年8月份以来,惠氏、雅培、多美滋、雀巢等洋品牌奶粉被查出奶粉中含有香兰素、乙基香兰素等违禁添加剂。卫生部《食品用香料、香精使用原则》明确把纯乳、原味发酵乳等20种食品列为禁加食用香料香精范围,可是洋品牌集体违规让消费者再一次无所适从。

2. 超范围、超限量使用食品添加剂

国家原味发酵乳等20种食品列为禁加食用香料香精范围,可是洋品牌集体违规让消费者再一次无所适从。标准《食品添加剂使用卫生标准》中有各种食品添加剂使用的种类和范围,超出这些范围和品种就是不合格的产品。常见的如甜蜜素、糖精钠等在膨化食品中或着甜点中经常使用,给人们的健康带来了威胁。超量使用食品添加剂同样是违法的。经常见到的比如防腐剂的使用,虽然延长了食品的保质期,降低了企业的成本,但是这样超限量的使用却是违法的行为。2010年7月据媒体报道,国家质检总局在江苏进行风险监测时发现,金浩茶油等一批公司生产的茶油中含有超国家标准6倍的苯并芘,部分茶油更出现严重超标,金浩等企业选择了秘密召回。后金浩公司公开发表致歉信承认42t茶油致癌物超标,并宣布赔偿已购买金浩茶油消费者的损失。

3. 用伪劣添加剂

如果说合格优质的食品添加剂在一定的时间内对改善食品的某些功能具有一定的积极意义,对消费者的健康也不会造成威胁。但是劣质的或着是过了保质期的食品添加剂含有的汞、铅、砷等此类有害的物质,对产品的质量和消费者的健康都有着严重的危害。

食品的质量问题还有是在加工的过程中操作不规范,卫生条件不达标。造成这样的原因无非是企业为了减少生产成本采用非食品级的食品添加剂。

(二)食品中不添加防腐剂是否真的安全

目前发现市场上不少食品包装上都明确标示“本品不含防腐剂”,有些则标称“不含添加剂”。但实际上是否如此呢?据有关食品专家指出,市场上所有经过加工包装的食品,为防止腐败变质,均经过防腐处理,只是加工方法不同。除罐头由于经过高温杀菌、抽空密封而不需添加外,其它那些营养丰富、水分高、容易腐败变质的食品,为保证在保质期内不被微生物破坏,大多数食品包装都会加入适量的防腐剂。据透露,“两乐”里也含有防腐剂苯甲酸钠。

现在,许多食品都在强调自己肯定没有添加防腐剂,好像这样才是最健康的,其实并不一定。有的食品,比如说可乐之类的碳酸饮料,在加工的过程中必须要添加防腐剂。因为它在加工过程中没有特殊的杀菌程序,如果没有防腐剂,它的保存期势必要缩短,而且非常容易被细菌污染,饮用很不安全。所以像这类食品,必须添加防腐剂。有的食品,在加工过程中采用了高温、真空等消毒和保鲜的方法,这样的食品就没有必要添加防腐剂。比如说八宝粥和果汁饮料,这些食品在加工过程中只要是合乎卫生标准,就是安全和卫生的,消费者就可以放心食用。国家标准规定允许添加的防腐剂等食品添加剂本身,是可以安全食用的,“真正对健康造成危害的,是过量添加食品添加剂,或是使用我国食品添加剂列表之外的添加剂等违规使用行为。”

食品添加剂本身并不可怕。比如我国许可使用的某些防腐剂品种,其毒性比盐大不了多少。而且,该用防腐剂的时候不用,反而对人体健康不利。比如休闲食品在加工、运输和储存过程中所需时间较长,而且原材料本身较容易变质,如果不添加防腐剂,这类食品就会滋生致病菌,反而不利于健康”。

个别宣称不含防腐剂的食品,其实是通过添加盐的方式防腐。而摄入盐分太多可能诱发高血压等疾病,对人体的伤害反而比适当添加防腐剂要大。

实验证明,食品添加剂有着改善和提高食品色、香、味及口感,保持和提高食品营养价值的作用,现在每种类型的食品基本上都有相应的使用食品添加剂的国家标准,只要严格按照国家标准的种类和剂量添加的食品都可放心食用。

(三)如何正确看待食品防腐剂在食品中的使用

合理使用食品添加剂可以防止食品腐败变质,保持或增强食品的营养,改善或丰富食物的色,香,味等。

实际上,不使用防腐剂具有更大的危险性,这是因为变质的食物往往会引起食物中毒的疾病。另外,防腐剂除了能防止食品变质外,还可以杀灭黄曲霉素菌等有毒微生物,这无疑是有益于人体健康的。

不使用有毒的食品添加剂。如“吊白块”(学名:甲醛亚硫酸氢钠),也叫吊白粉吊白块,化学式为NaHSO2•CH2O•2H2O。“吊白块”由锌粉与二氧化硫反应生成低亚硫酸等,再与甲醛作用后,在真空蒸发器浓缩,凝结成块而制得。“吊白块”呈白色块状或结晶性粉状,溶于水。常温时较稳定,在高温时可分解亚硫酸,有强还原性,因而具有漂白作用。在80℃以上就开始分解为有害物质,它可使人发热头疼、乏力、食欲减退等。一次性食用剂量达到10g就会有生命危险。“吊白块”主要用在印染工业中作为拢染剂和还原剂,它的漂白、防腐效果相当明显。

当前,正确、合理、科学地使用食品防腐、抗氧剂,对食品进行防腐保鲜,在国内外都是食品防腐保鲜的主要手段,是食品防腐、保鲜系统工程的重要一环。只要食品加工企业严格按照食品添加剂使用的有关标准进行生产,保证食品安全。人们对此不必担忧,可放心食用。

篇9

关键词:微流控芯片;基因芯片;芯片实验室;体育科研

中图分类号:G804 文献标识码:B 文章编号:1007―3612(2006)11―1495―03

1 微流控芯片技术概述

1.1微流控芯片微型全分析系统又称为芯片实验室,是一个跨学科的新领域,是通过分析化学、微机电加工、计算机、电子学、材料科学及生物学、医学的交叉实现化学分析系统,从试样处理到检测的整体微型化、自动化、集成化与便携化。微流控分析芯片是微型全分析系统的主要组成部分,是以常规毛细管电泳原理为基础,通过微细加工技术将微管道、微泵、微阀、微储液器、微电极、微检测元件、窗口和连接器等功能元器件像集成电路一样,使它们集成在芯片材料(基片)上,实现样品进样、分离、反应乃至在片检测的微全分析系统。它以分析化学为基础,以微机电加工技术为依托,以微管道网络微结构为特征,以生命科学为目前主要应用对象。

微流控芯片的早期形式是芯片毛细管电泳。根据芯片材料的不同可分为硅芯片、玻璃芯片、石英芯片、高聚物芯片和复合材料芯片;根据功能的不同可分为高分辨分离芯片、微采样芯片、微检测芯片、细胞分析芯片、前处理芯片、化学合成芯片、多功能集成化芯片。每一个芯片实验室都将被赋予一定的功能,因此形成功能芯片系统,大体包括三个部分:一是芯片;二是信号的检测收集装置;三是包含有实现芯片功能化方法和材料的试剂盒。所涉及到的部件包括:和进样及样品处理有关的透析、膜、固相萃取、净化;用于流体控制的微阀(包括主动阀和被动阀)、微泵(包括机械泵和非机械泵);微混合器、微反应器、微通道和微检测器等。其制作工艺包括芯片的基体加工及表面加工、键合和粘接等。

微流控芯片把整个生化验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上,且可多次使用。因此具有广泛的适用性。微芯片分析系统的出现不仅可使珍贵的生物试样与试剂消耗大大降低到微升甚至纳升级,而且使分析速度成百倍地提高,费用也相应下降,从而为分析测试技术的普及创造了条件。近年来,微流控芯片技术在以下几方面得到了发展:微流控分析系统从以毛细管电泳分离为核心分析技术发展到液-液萃取、过滤、无膜扩散等多种分离手段,具有广泛的应用前景;微流控分析系统从单道检测发展到多重平行检测;微全分析系统从成分分析工具发展到包括在线检测的微型化学反应与合成手段;在新药物筛选中显示出强大的生命力;微流控分析系统具有多种检测手段,如电化学、质谱、原子光谱、光声光谱、化学发光等。由此可见,微流控芯片在生物化学分析中具有显著优势,这种生化检测可以提高分析速度,增加分析效率,减少样本和试剂的消耗,排除人为干扰,防止污染以及完成自动高效的重复实验。分析系统的微型化可以使野外实验室变得很简单,芯片实验室的潜在应用范围包括高效筛选、环境监测、临床监测、空间生物学、现场分析、生物战争试剂检测、高效DNA检测等。

1.2微流控芯片与基因芯片 20世界90年代初由瑞士的Manz和Widmer提出了以微机电加工技术(microelectro-mechanical systems,MEMS)为基础的“微型全分析系统”(micrototal analysis systems,μTAS)。μTAS可以分为芯片式与非芯片式两大类,其目的是通过化学分析设备的微型化与集成化,最大限度的把分析实验室的供能转移到便携式的分析设备中。目前,芯片式是发展的重点,即最大限度地把分析实验室的供能集成到方寸大小的芯片上,实现所谓的“芯片实验室”(lab-on a-chip,IDC)。在芯片式μTAS中,依据芯片结构及工作原理又可以分为微阵列芯片和微流控芯片。微阵列芯片目前的应用对象是DNA分析,也称DNA芯片、基因芯片或生物芯片。生物芯片技术的实施包含三个基本元素:1)生物探针分子的获得;2)探针分子的表面固定和对样品的识别;3)识别结果的检测和分析。有关基础研究始于20世纪80年代末,主要是在生物遗传学领域发展起来的。而微流控分析芯片是1990年提出的μTAS主要发展方向,主要是在分析化学领域发展起来的。在目前的学术刊物中,微全分析系统(μTAS)和微流控芯片(microfluidic chip)指的是同一个概念。其目标是把整个化验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在可多次使用的微芯片上。因此较微阵列芯片应有更广泛的适用性及应用前景。

1.3微流控芯片的应用 目前微流控芯片已突破其发展初期在加工技术即基本流控技术上的主要难关,正在进入一个开展更深入的基础研究、广泛扩大应用领域,及深度产业化的转折时期。这种微型化、集成化的微流控芯片氨基酸和蛋白质的分离、免疫分析、DNA分析和测序、生物细胞研究等方面显示出巨大的潜力。这必将对疾病诊断和治疗、新药开发、食品卫生等诸多领域产生革命性的影响。

1.3.1蛋白质分析 微流控芯片的一个重要的应用领域是蛋白质。蛋白质的微流控电泳芯片,通过在玻璃片或硅片上设置各种微泵、微阀、微电泳以及微流路,可将生化实验室的分析功能浓缩固化在蛋白质芯片上,然后在电场作用下,样品中的蛋白质通过芯片上的孔道分离开来,经喷雾直接进入质谱仪中进行检测,以确定样品中蛋白质的分子量及种类。除了蛋白质以外,对更为复杂的糖蛋白的芯片测定也已开始,用电泳技术结合蛋白酶和糖苷酶对蛋白质的处理,在芯片实验室进行糖蛋白中糖链分析的方法已建立。徐良基等利用微流控芯片技术制作石英玻璃材料的微流控芯片,在自行研制的紫外可见吸收检测系统上,实现了芯片上对牛血清蛋白BSA、人免疫球蛋白IgG和人转铁蛋白TRF及它们的混合溶液的分离检测,结果重复性较好。王惠民等依据电荷和分子量的不同,利用微流控芯片技术,在2~3 min内检测到38例尿蛋白阳性患者中,溢出性蛋白尿3例、选择性蛋白尿9例、非选择性蛋白尿26例,8例健康对照未检出蛋白峰。

1.3.2免疫分析免疫分析是利用抗原和抗体之间的特异性反应来选择性识别和测定作为抗体或抗原的待测物。经过多年的应用与发展,免疫分析已经成为临床诊断、生物医药以及环境化学研究中一种有力的分析手段。降低样品和试剂的消耗量,提高分析速度是免疫分析的重要目标。在微流控芯片上进行免疫分析是对毛细管电泳免疫分析技术的重大革新。这种微片装置是在微型的玻璃片或者硅芯片上采用化学刻蚀等技术产生一些微小的通道来代替传统的毛细管作为电

泳分析的场所。这种开放式的通道结构使得在很短的分析长度内就可以满足分析需求,可以大大缩短整个分析所需的时间,并可根据实际需要设计合适的芯片。芯片上可以很容易地刻蚀上很密集的分析通道的阵列,并可高精度地复制生产,大大增加了分析通量。因此,免疫分析在微流体系统中的应用已受到广泛的关注。

1.3.3 DNA分析及测序 微流控芯片可用于迅速分离DNA限制性片段PCR产物,比常规的毛细管电泳分离要快得多。把β珠蛋白的PCR扩增反应缩微集成到硅芯片上,目的基因进行15 min的扩增,然后仅用2 min就可完成PCR产物的分离,整个分析过程不到20 min。混合样品多PCR产物电泳芯片分离,可同时分析10个以上PCR反应产物,尤其适用于基因作图分析,以及遗传性疾病诊断。在微流控芯片上观察荧光标记DNA的重复三联体序列,分离速度是常规毛细管电泳的十几倍。此外,常规DNA测序需要制备微升级的样品,试剂消耗量大。将纳升级的样品制备系统缩微到芯片上进行测序,可在分离前除去多余的引物、盐分、核苷酸等,所用测序体积是Sanger双脱氧链终止法的1/300,测序成本明显降低,而且可进行固相测序。将微流控芯片四色标记法用于DNA测序,可在540 s分离150个碱基,准确率在97%以上。用高分子材料制作的微流控-微阵列芯片,可以用于核酸杂交并对其进行实时检测。而且微流控-微阵列体系还可以检测杂交反应的动力学特性。

1.3.4细胞培养与检测单细胞分析对重大疾病的早期诊断、治疗和药物筛选以及细胞生理、病理过程的研究有重要意义。微流控分析芯片的网络结构和微米级的通道尺寸使简化单细胞分析成为可能。微流控芯片系统用于细胞分析是近年来该技术发展的一个热点,已引起较广泛的关注。利用微全分析系统高度微型化、集成化和设计灵活等特点,通过巧妙设计和精密加工能够实现细胞的培养、凋亡及检测等功能,如细胞操作,绿色荧光蛋白的表达,基因转染,细胞活性测试,细胞分离,细胞内钙离子的测量,激素分泌监测以及高通量的细胞含量分析等。目前,微流控:片系统已被应用在血液流变学、单细胞操纵与计数以及单细胞胞内组分分析等多方面。在微流控芯片通道中,人们利用气压、液压和电压,或利用介电电泳、光学陷阱、行波介电电泳以及磁场等技术,可以操纵细胞通过或驻留在通道内的任意位置,从而使单细胞计数、筛选以及胞内组分分析等操作大大简化。

1.3.5药物筛选 药物筛选是现阶段新药开发的主要途径。高通量药物筛选是近10年来发展起来的药物筛选的新的技术体系。微流控芯片实验室实现药物筛选的基本原理是以酶标为例,即令酶和一种荧光标记的底物反应,使之产生一种荧光产物,用芯片电泳将这一荧光产物和荧光底物或其他荧光本底分离开来。这种方法已经用于蛋白激酶.磷酸酶、蛋白酶、细胞色素和磷酸单脂酶等,芯片上的分离只需几秒,通常变异系数小于10%。用于药物筛选微流控芯片装置有两大类,一类是一次性使用芯片,它采用类似于喷墨打印机的微散射法,把样品和试剂注入芯片的一组通道;另一种以连续流法为基础,它将样品的注射过程、混合过程和功能实现过程在芯片上集成于一体。

微流控装置的用途广泛,但目前流行的微流控装置最大的不足之处是它们需要大量辅助的外部设备,体积庞大且成本很高,这就极大地限制了它的应用。克服这些困难的一个途径就是将所需试剂装配并存储于微流控体系内部,真正实现“lab-on-a-chip”。有学者预计,最晚到2008年,以微流控芯片为核心的微分析系统将取代当前化学分析实验室的很多设备,使化学分析进入病房、生产现场甚至家庭。在此基础上再经过三五年,能监测自身生化指标及基因变异、食品卫生及环境状况的便携式“个人化实验室”将可能成为现实。

2 微流控芯片技术与体育科技研究

中国自1984年重返奥运大家庭以来,在奥运会上取得了喜人的成绩。这些成绩的取得与科研人员参与到运动队中开展科研攻关与科技服务,大大提升科学化训练的水平密切相关。在总结了以往开展科研攻关与科技服务经验的基础上,针对运动员在训练比赛中遇到具有共性和基础性的问题,在新的一个备战奥运会周期中,提出了10个领域的科研工作,即运动员科学选材、运动训练科学化理论与方法的研究与应用、优秀运动员训练监控和机能评定的研究与应用、运动员体能恢复与营养补充的研究及应用、运动员心理咨询和心理训练理论与方法的研究及应用、运动创伤与医务监督的研究与应用、中医药防治运动性疲劳及伤病的研究与应用、反兴奋剂的研究与应用、体育信息与服务的研究与应用、竞技体育综合管理及战略研究。其中,在运动人体科学领域涉及的主要的热点问题有,运动损伤的防治、运动性低血睾酮、运动性低血色素(运动性贫血)、运动性免疫机能低下等的发生机理的研究,以及兴奋剂检测方法的研究,等等。

随着教练员、运动员文化素质的提高和运动训练基地科研条件的改善,借助科技手段辅助训练日益被教练员、运动员所接受,甚至有些教练员已经开始尝试根据科研人员的科学检测报告制订训练计划。事实上,对训练进行科学监控已成为当今运动训练(科学)的重要组成部分。目前,常用辅助教练员开展训练、评价运动员体能的指标有,血睾酮、皮质醇、血乳酸、血红蛋白、红细胞谷胱甘肽和活性氧、血清肌酸激酶、血尿素、IgN、IgA、IgG等,其中,监测血睾酮、皮质醇、红细胞谷胱甘肽和活性氧等通常须要采集受试者的静脉血,用分离出的血清与红细胞才能完成监测。然而,运动员和教练员往往不愿接受静脉取血,因此,研发微创、微量(采集末梢血)、快速的分析方法检测生化指标,现场化、及时性地评价运动员体能具有重要的意义,相关方法的研究亟待解决。

根据微流控芯片实验室所需样品微量,更具高通量、高效率、短时间等优势,中国科学院林秉承等与我们合作,利用微流控芯片技术进行了血睾酮和皮质醇联合检测芯片,血睾酮、皮质醇联合检测芯片分析仪的研发,目前该工作已完成标准品的检测。如果能够充分发挥微流控芯片技术的优势,研发出不需要用常规的静脉取血分离血清检测的方法,而是以末梢微量全血为直接的检测样品的芯片检测系统,建立通过微量的末梢血就可以快速、准确地完成多项指标的同时检测的运动员体能监控的微创检测方法,那么这将是一个“质”的飞跃。这个飞跃不仅仅会体现在检测方法上,也一定会体现在提高运动员体能上。如果能将这种技术推广应用,必将受到体育科技人员、乃至运动员和教练员的普遍欢迎,具有广阔的市场前景。

另外,利用微流控芯片电泳同时检测细胞活性氧类和谷胱甘肽的技术、单分子光学检测技术、基于毛细管及芯片电泳的分子相互相互作用的研究技术和基因诊断技术引等皆有可能作为研究方法,应用到体育科研中。

篇10

开放式创新战略一直以来是宝洁快速增长的主要成功因素,但是近几年尤其是金融危机以后,宝洁创新乏力,全球竞争力下降,业务下滑,面临战略重新调整的需求。

本文旨在重新思考,在变化的市场环境中,企业开放式创新战略的成功因素以及在具体实施过程中的局限性,从而为企业发展提供借鉴。

宝洁创新体系的演变

谈开放式创新战略之前, 有必要先梳理宝洁创新体系的演变。

宝洁的创新体系发展和公司的业务发展是紧密联系的,而且更加曲折。

创立之初的100多年,宝洁的创新基本上以基础应用加上适当的品牌推广进行――这个阶段的技术创新基本上靠在辛辛那提的实验室对现有的化学合成技术进行应用来驱动新产品的研制,产品种类相对单一,销售模式以量产和分销为主。这个阶段最大的创新应该是建立了品牌的概念,从而为产品赋予了可以和消费者产生共鸣的情感内涵。

二战以后的40年时间里,宝洁陆续成立了研发中心网络为主导的产品创新平台,产品的创新领域更加多样化,而且注重专利技术,通过内部研发申请专利来保护创新成果。当然,并非所有产品的推出都一帆风顺,女士产品品牌“Rely”一经推出反响不俗,却在后期急转直下,惨淡收场。但无论如何,在这个过程中,宝洁公司的各个部门都获益良多,譬如在研发部门,公司开始对所有品牌产品进行“差异化分类”,在创新和提高技术程序的同时,开发新的品牌;在市场和宣传方面,公司开始了与广播媒体的合作尝试,并与商建立长期合作关系;另外,公司人力资源部门也通过提升人事管理系统来推进工厂中员工的工作表现。同时,公司还提升了总体管理能力,对偏离初衷的运作行为、商品全球化过程中不恰当的行为,进行了较有效地控制。

从1980年至20世纪末期,宝洁的创新体系发生了深刻的变化。由于全球竞争对手的出现,宝洁传统的以美国为核心的研发驱动模式转变为区域性创新平衡,一些低附加值的产品创新甚至完全搬到了美国本土以外,然后再回到本土进行销售。区域平衡的创新体系,目的是为了进一步降低成本,提升全球的创新资源配置效率。在此过程中,宝洁把一些拳头产品作了必要改变,以适应当地市场的文化要求,这些产品包括了大名鼎鼎的潘婷、碧浪、帮宝适和汰渍等等。更重要的是,在此阶段,宝洁为一些迟暮的老品牌重新注入活力,典型如佳洁士。同样在此阶段,通过与沃尔玛、家乐福和乐购等大型连锁超市建立合作关系,宝洁建立了自己新的渠道体系。最终,宝洁成功完成了庞大而复杂的结构重组工作,成为21世纪最重要的行业领导企业。

进入21世纪,创新变得越来越民主,很多好想法、好创意甚至解决方案已不再单纯来自财大气粗的公司或政府实验机构,而来自每个人每个地方。宝洁传统的内部创新方法遇到了挑战――全球劳动力成本的上升、创新竞争的加剧、创新的成功率下降导致研发成本不断上升。当时的宝洁首席执行官雷富礼曾提到,虽然研发的力量和产出是稳定的,但是创新的成功率仅有35%左右,再加上竞争对手更加灵活,宝洁的盈利持续减少,股票市值从117美元跌到51美元。雷富礼意识到,需要寻找新的创新方式了。经过与高管团队和外部咨询伙伴的探讨,雷富礼提出了“联系与发展”的创新战略。通过革命性的创新战略调整,宝洁1999~2008年销售额从367亿美元增长到835亿美元。宝洁研发费用占销售收入的比例也从2000年的4.9%下降到2009年的2.5%,而研发成功率几乎翻了一番。

但是,当时间进入21世纪的第二个十年, 随着开放式创新的持续实践,“联系与发展”理念成为公司层面的主导思想,开放式创新的弊端与局限性开始显现,在新的市场环境下,一定程度上表现出了对创新的阻碍。开放式创新开始“过度”,企业对外部资源产生依赖性,由此导致企业内部人力资源和技术经验的匮乏――在开放式创新的政治指挥棒下,所有人都为了表现开放式创新而不断引入外部供应商的技术但缺乏自身的技术积累;同时,并不是所有的外部供应商都愿意和宝洁分享最前沿的创新。由此造成恶性循环,内部创新士气低下,当外部的创新源泉萎缩时,企业前进的加速度就丧失了。

第一, 过度依赖外部技术资源。在开放式创新战略的大旗下,宝洁的工程师们开始频繁地参观展览,与供应商沟通,和全球总部的专家沟通,迫切寻找创新的点子进行汇报。研发高管们也热衷于整合各种外部创新信息进行演讲。而外部的资源如大学、供应商、第三方科研机构似乎都乐于接待来自宝洁的技术经理们。这让宝洁的工程师们感到无比骄傲。北京宝洁研发中心一共有四层,其中每层的中间都是实验室,方便研发人员进出。实验室的面积超过研发总部面积的50%,从早上九点到下午五点,这个时间段的宝洁实验室里,大多数人都是第三方的合同工,宝洁自己的研发人员寥寥无几。因为宝洁研发人员发现,一个电话一次访问就可以轻松获得想要的信息,比自己在实验室研究要容易得多,在实验室里深入了解技术细节、分析技术数据变成一件费力而又效率低下的工作。于是,一种习惯性思想开始养成――内部科学家在创新上遇到阻力的时候,就拿起电话打给外部的合作伙伴,然后将外部合作伙伴的技术方案进行整理汇报。久而久之,对外部技术的依赖开始产生,自主思考创新的精神变得淡化。

第二, 固执的创新流程。宝洁的新产品开发流程是非常完善的。项目从立项到上市,每一个阶段以及阶段目标都清晰地写在文件里,每一个部门每个人在什么时间干什么都非常清楚。以包装开发为例,要开发一个新的牙膏包装――从传统的铝塑材料转为高分子塑料多层复合膜结构,要经过这样的流程:先做市场和竞争对手分析,然后收集消费者需求,在初步筛选出最优的若干项设计后开始做样品进行消费者测试,然后锁定新包装的形状、颜色、功能。新的包装由于采用了新材料、新工艺、新供应链,技术风险和投资风险都很高,所以严格地按照流程来走可以降低风险。但是,当包装的改变仅仅是包装纸盒的大小时,依然要走一遍同样的流程,如果要跳过一些不必要的流程,没有一个人能说了算,要说服其他部门的同事,还要期望他们不要太固执。如果碰巧另外一个部门的人是系统的忠实拥护者,那就要花大量精力去解释,最后还要拿到高层去达成共识以确定到底可不可以简化流程。当类似的沟通变成日常事务,开发的效率就变低了。

第三,重战略轻战术,重想法轻实践。之前提到宝洁的文化是鼓励全员创新的,每个员工都可以将创新作为工作放入年度工作计划,并且成为年度考核的重要指标之一。这带来的负面结果是,当员工在内心深处对创新并没有动力与兴趣,但又必须表现出创新的态度时,有些员工对创新就采取敷衍与表演的方式。在宝洁,开会的时候很多人都在谈市场战略,技术体系,谈全球化的创新推广,内容都停留在战略层面。而且这种现象从公司高管到实验室的技术员普遍存在,这样过度的战略沟通使得创新变成一种思想,而不是一个商业化的过程,为最终用户创造价值的过程。

宝洁形成的沟通风格――即谈论新的创意想法,谈论如何转化成产品的需求,谈论我们怎么能更好地创新――这些内容没有问题,是一个公司创新文化的体现,但是当这样的沟通持续影响到员工,使之不能专心深入地去推进创新过程的时候,实际上影响了开放式创新的效果。

第四, 对风险过度敏感。风险自然是创新过程中需要的最重要的控制内容,也是一个创新项目能否成功的重要因素。降低风险的最重要举措之一就是了解消费者和客户。宝洁是在了解消费者方面做得最好的企业之一。宝洁会在每一个新项目进入投资阶段之前,通过消费者测试收集大量数据来确定产品的设计是否与消费者的喜好程度相一致,产品的功能是否能和消费者的情感产生共鸣。宝洁对开放式创新项目更加敏感,设计了一整套完整而严密的消费者测试体系和数据库。

但近几年,消费者年龄结构和情感随着互联网时代的来临而发生了巨大的变化,消费者的诉求更加多样化,更加难以预测。对于大众消费者喜好风险的衡量越来越困难,宝洁习惯了基于数据做决策,使得公司对创新产品风险的衡量过于谨慎。举个例子,减少一毫米外包装尺寸从而节约成本,主要的风险在于影响自动化生产线上的效率,而对消费者没有直接影响――而出于风险考虑,即使包装盒减少一毫米也要经历复杂的消费者和货架测试以确保消费者不会注意到这些变化;技术上的风险要经过全球技术专家的专门评估,再研发实验室模拟自动化生产获得生产参数的优化数据,然后再拿到生产线上去测试,这期间还包括各种文件由各个部门起草、审阅,然后汇总出长达十几页的测试报告提交高管审批。这些流程可以看出宝洁对风险过度敏感,使得创新的效率下降。

过分依赖联系与发展式的外部创新,实际上也削弱了宝洁内部的企业家精神,这是为什么宝洁风险承担的勇气也在下降。

如何改革宝洁创新

宝洁既有的创新流程包括从复杂的消费者调查开始到按部就班的开发程序,甚至到标准化的工厂似乎都成为了开放式创新的阻碍(如图1)。

由此可见,宝洁的开放式创新战略在实施过程中受到了既有创新业务流程和全球中心化组织架构的限制,结合之前分析提到的开放式创新战略的局限性,新时代下的开放式创新战略可以考虑一种更加具有灵活竞争性的创新流程模式(如图2)。

以宝洁目前采用的“联系与发展”开放式创新战略为改革对象:

第一阶段,外部技术的搜索和与外部网络创新平台的互动,依然是创新的主要内容,企业可以利用自己的社会优势充分吸收网络中优秀的创新资源和想法。但这个阶段主要是进行概念性质的创新探索,建立之前提到的创新成功目标,确定网络中各合作方的权责分配,并不进入到宝洁研发流程的实施阶段。

第二阶段,是改革的重点。当项目完成立项后,先进行包括技术、市场和业务风险的细节评估。然后根据评估结果选择创新实施的开发流程,打破宝洁既有的内部研发流程而根据实际情况选择相应的流程要素。目前实际情况是从消费者调查、设计验证到量产准备,整个创新流程都是在宝洁内部严格监管下完成的。这个阶段,改革需要有选择性的对现有流程进行外部授权,尤其是合作伙伴在该技术领域有着丰富经验的情况下。授权通常要考虑的重点因素有:这个技术是否具有专利保护?产品覆盖是全球性还是区域性市场?生产商的质量控制能力怎么样?是否上市速度是该项目成功的主要因素?是否需要对某些设计功能进行妥协而追求成本最低化?这个授权合作的过程是双向的,宝洁的流程并不是被抛弃,而是与外部的资源和能力相结合做出判断和选择。这个选择关键在于企业高管们是否能够具备务实的态度,以及是否能够得到全球总部的支持,并突破组织架构壁垒的限制。

第三阶段,回到企业内部,全面评估技术、业务、市场是否已经准备就绪。这个阶段的困难在于如何评判外部信息的可靠性,企业之前习惯了一切按照内部流程和格式来要求合作方提供信息和数据,但在新的灵活性开放式创新模式下,多数数据是在充分授权信任的情况下由外部合作伙伴提供,这时候企业家精神和判断力是做决定的重要素质。

灵活竞争性的创新模式是对开放式创新战略的发展和补充,使开放式创新战略在实施过程中更加适应新时代环境,从而持续赢得竞争优势。宝洁是开放式创新的先锋,现在仍然是全球最创新的企业。我们期待宝洁能进一步完善其开放式创新的机制和模式,继续为人类提供高品质的消费产品。