食品研究与开发是将原材料加工成半成品或将原材料和半成品加工成食品的工程和方法，包括从原材料到成品或配料进入最终消费者所需的加工步骤或整个过程产品。通常食品研发需要小试、中试、小批量试生产等研发流程。

01.小试小试是根据实验室的理论研究成果，放大某个因素，在实验室条件下进行生产的初步设计。对设备的要求不严格，有的可用同类型的设备代替。规模小，操作方便。通过获得相应的工艺参数和理论基础，可以为今后的中试做好准备。配方和工艺设计是根据产品性能要求和工艺条件，通过试验、优化、评价，合理选择原辅材料，确定各种原辅材料的用量比例。开发新产品、设计新配方，技术人员必须具备扎实的基本技能，包括：食品专业知识基础知识。食物本身融合了物理、化学、生物学、社会学和行为科学或其交叉学科的知识。使用的原料属于生物范畴，加工过程综合了生物、化学和物理变化。了解相关法律法规。熟悉食品及其配料相关的法律法规是食品研发人员必备的基础知识，如食品安全法、食品添加剂相关的GB2760、产品标签相关的GB7718、GB28050、营养补充剂相关的GB14880、等熟悉原材料的性质、用途及相关背景：每种原材料都有其自身的特点。只有熟悉并了解原材料的各种性能，才能很好地应用。在不同的配方中，根据不同的性能指标要求选择不同的原材料非常重要。熟悉营养性食品添加剂的特性及使用方法：了解食品添加剂的各种特性，包括复合性、安全性、稳定性（如耐热性、耐光性、耐微生物性、抗降解性等）、溶解性等。这对于公式设计尤为重要。熟悉设备和工艺特点：根据配方中原料和辅料的特性，匹配合适的设备和工艺，才能达到配方的最佳效果。具有质量管理能力。在配方设计阶段，必须根据设备性能和生产管理水平确定质量关键控制点和控制参数以及食品危害控制水平。熟悉实验方法和检验方法：配方研究中常用的实验方法有单因素优化法、多因素变换优化法、平均检验法和正交检验法。配方设计者必须熟悉实验方法和测试方法，才能获得可靠的实验数据。熟练查阅各种文献资料：文献查阅可以提供相关原材料和工艺的间接经验。多做实验，学会总结：只有理论知识，没有具体的实验经验，是不可能做出好的产品的。多做实验，不要害怕失败，并保留每次实验的详细记录。整合资源：配方设计是一个系统的过程，不仅仅是设计本身，任何与设计相关的、能够促进发展的因素都需要考虑。通过传播知识、交流经验等方式，引发创新理念，激发创新热情，增强吸收、转化、创新能力。配方设计内容查找参考国家标准或企业标准，使产品从设计阶段就满足标准的需要。寻找核心原材料。根据配方设计中的原辅材料，评估原材料的质量、成本、生产操作的便利性、仓储的便利性等。其中，主要原料需要根据各种食品的类别和要求，以及体现食品性质的功能，成为产品基本骨架的主要成分；因此，必须具备匹配性（符合现有设备和工艺的可能性）、多样性（注重系列化、多样化加工等产品原则）、经济性（因地制宜、就地取材、原料基础）、安全。主要设计方案是主要原材料的选择和配置，形成食品的初始形态。

现阶段要重点引入成本控制要求，在成本可控的前提下设计实现目标的各项方案，对核心原料、糖酸比、主香精等重大问题形成初步结论和味道。香味。香氛设计就是将芳香物质相互搭配。由于每种香味成分的挥发性不同，它们会分阶段蒸发。香气类型不断变化，有序地刺激嗅觉神经，使其保持兴奋状态，避免嗅觉疲劳。让人久久感受美妙的香气。食品加香设计是根据各种香精香料的特点，结合味觉、嗅觉现象，达到香气与风味的平衡，以求各种香气、香料之间的和谐。调味料。食品的调味设计是在食品生产过程中通过对原料和调味品的科学配制，产生人们喜欢的口味。调味料的设计工艺和整体风味效果与所选择的原料以及原料与加工工艺的匹配有重要关系。色彩调整。食品讲究色、香、味、形。食品颜色作为食品质量指标越来越受到人们的重视。其中，着色、显色、护色和褪色是食品加工的重点研究内容。功能性设计。功能设计是在食品的基本功能上添加特定的功能，以提高食品的营养价值。随着人们对食品成分与健康关系的深入认识，功能食品逐渐成为研究的热点。品质提升。品质改良是基于主骨架来改变食品质感的品质改良设计。它通常利用食品添加剂的复配作用，赋予食品一定的形状和质地，以满足营养食品加工的质量和工艺性能要求。保存、保存。通过添加防腐剂、灭菌等，保证产品的保质期，最大限度地发挥产品的经济效益。工艺设计。工艺过程是实现产品的技术要求。其质量好坏直接影响最终产品的质量，如口感、稳定性、风味等，同时也影响制造成本和产品成本。稳定性观察。小试配方初步形成后，必须对体系的颜色、稳定剂的稳定性、添加功能因子的稳定性等进行观察和评价。02.中试中试是指为将研究成果产业化、降低转化风险、提高转化率而进行大规模试生产、试营销、试使用的过程。小试成熟后，将开展中试，研究工业生产工艺和设备选型，为工业设计提供依据。这一过程的目的是验证、改进、完善实验结果，消除各种不确定因素，获得可靠的数据，使其与其他相关技术相匹配，符合生产实际，符合社会需求，从而使新技术顺利应用于生产并成功将新产品推向市场。从实验室研发到工业化生产的过程并不是简单的放大。因此，中试和小试的结果往往存在差异，需要对产品配方和技术进行进一步的改进和改进。造成差异的因素包括：1.人为因素实验室检测，多为具有严谨专业习惯的实验室工程技术人员，使用相对精密的仪器设备，样本量较小，因此（每批之间）检测结果差异较小；生产过程中，操作人员均为经过或未经培训的生产线操作人员，所使用的称重和加工设备精度稍差，加工量较大。加工后的产品质量只能在要求规格的适当范围内。在人为因素的影响下，实验（小试、中试）的效果会与生产线上量产的效果有所不同。2、设备因素

1、设备参数因素实验室使用的许多测试设备或中试生产线大多是为了模仿生产设备而制造的，但设备的参数必然存在一些差异。例如：用于研发挂面的小型压面机的转速比生产设备压辊的转速要快，擀出来的面团效果会有很大差异；小麦实验磨辊的齿形数据和转速等磨粉机的参数不可能与生产所用的完全一样。面粉的状况（粉红色、纯度、面团特性）会有很大不同。因此，设备参数对产品性能的影响成为重要的差异化因素。2、设备规模因素无论是小型实验室试验，还是已经形成的中试生产线，其设备规模都无法与正式生产的设备加工规模相比。在许多食品加工中，如面粉（单位研磨长度的研磨强度差异很大）、饼干（不同位置的烘烤效果对产品的口感和外观有不同）、馒头（不同规模的醒发过程和影响）蒸煮工艺对产品效果的影响）等产品，生产设备的规模会对生产出来的产品效果产生一定的影响。3、原辅材料因素

1、原料品质差异。对于实验室原料的选择，由于用量较少，预处理相对精密，但选择的余地较小，代表性较差；但在生产实践中，加工量较大，特别是农产品加工时。受原料来源的影响，品质会相差很大（小麦加工是最典型的例子）。2、送料精度的差异受加工量和工作环境的影响。实验室操作和生产操作中的投料精度会有很大差异。其主要来源是：在实验室的小试和中试中，需要称量样品量小，测量设备精度高，操作精细。但生产中的计量设备精度相对较低，称量样品量较大，因此投入的物料相对比例会有所不同；实验室的称重和投料环境相对稳定和准确，但在生产过程中，生产环境中的流动气流、空气中的灰尘以及投料时的运动都会影响投料的准确性。4、工艺因素

1、工艺路线的差异：在一些实验中，实验者忽略了小的工艺细节。例如，一些面粉研发和测试人员在使用实验磨进行制粉测试时，省略了清理小麦后的润湿过程，直接进行面粉提取测试。这样，生产出来的面粉中就存在大量的面筋星。有些实验者在测试面团特性时忽略水分测量，直接称量300g面粉进行测试，没有意识到结果差异存在不确定性。2、工艺参数的差异仍以面粉加工为例。无论是进口布拉班德小型实验磨机还是实验室使用的国产三皮三芯小麦实验磨机，测试过程中的研磨参数（齿角、斜度、齿顶等）和筛分参数（筛网孔径配置、辅助清洗配置、回转半径参数等）不能完全等同于生产中的工艺参数状况，导致产品质量（理化和面团特性指标）存在较大差异。03、小批量试生产小批量生产是从小试、中试到工业化生产的必要过渡环节。产品批量生产前，安排使用所有正式的生产工装、工艺、设备、环境、设施和周期，生产适当的小批量产品，以验证产品设计的合理性和产品的可制造性。04.减少研发各阶段差异的对策

1.管理标准任何开发团队都有自己的管理体系。为了减少研发检测与生产加工结果的差异，应建立相应的管理制度。一是建立面粉及其制品的研发控制程序，通过开发计划、开发任务、样品试制记录表、工艺方案、小批量试制等一系列过程控制手段，规范研发过程。编制检查表、小批量试产总结报告等管理行为。同时，当出现差异时，可以通过这些控制方法来检查问题的原因，以便于后续工作中的调整。每个阶段工作结束时，必须及时进行必要的总结和分析，避免给下一步工作带来更多的不确定性。2、技术规范在开发设计中，需要预测可能存在的不确定因素，并可靠地控制这些因素；根据生产设备和工艺的现状进行工艺设计，尝试模仿可能的生产状态，设计研发流程。安排研发流程，实现生产的“再现”，消除可能存在的差异。对于生产过程的控制，在工艺和操作技术规范上提出必要的要求，以达到检测与生产状态的“一致性”。另外，在整个开发测试过程中（小试、中试、小批量试产），每组测试的所有数据（包括一些暂时可能不会用到的数据以及人们经常使用的环境条件数据）忽略）必须保持清晰的记录并积累数据以供系统分析问题。3、设备规格在配备研发设备时，应尽可能与生产设备的效果相对应。即使测试结果存在差异，研发人员也可以通过经验进行修正，并对研发测试与生产结果的差异进行预测性调整。