摘 要:随着禽肉产量和消费需求的不断上升,去除家禽内脏作为家禽屠宰的关键技术环节,一直以来都是屠宰领域的研究重点。本文以世界专利文摘库以及中国专利文摘数据库中的检索结果作为分析样本,重点阐述了机械去除内脏方式的多种不同形式,研究了多种处理装置的加工特点和技术效果。
关键词:家禽 内脏 去除
1.引言
我国是世界第二大禽肉生产消费国,每年的禽肉产量仍呈增长趋势[1]。家禽的屠宰加工一般由固定、电击晕、宰杀、去毛、去除内脏、分割、冷冻贮藏等步骤构成[2]。而从禽类胴体去除内脏,是家禽屠宰加工过程的关键部分。改进工艺流程、提升生产率和处理效果,一直是各大生产企业、科研机构的研究目标。
2.去除家禽内脏的专利技术发展概况
从全球相关专利申请量分布可知,本领域专利申请量趋势大致分为六个阶段,1970年以前为萌芽阶段,最早的专利技术出现在1901年,往后每年均有2-5件的申请量,申请量较小。1970开始后的十年为发展较为迅速,相比之前总量接近翻倍,工业革命带动了行业技术的革新,使得专利技术由原来的手工作业开始向机械转化,接来下的十年专利申请量增长平缓,专利技术逐渐完善,且以上各阶段的专利技术主要以欧美国家申请为主。90年代初期,伴随着中国专利申请的开始,之后的十年内专利申请量大幅增加,该阶段专利技术发展迅速,技术更加全面和完善。由于國外技术的停滞不前,在2000年往后的十年中出现了专利申请的瓶颈期,专利申请量锐减,申请人开始注重从专利的申请数量往申请质量上发展,2010年后至今,专利申请又出现了迅速增长的态势,中国申请人开始踊跃开创新科技,注重知识产权的保护。
中国专利申请在2015年以后的申请数量超过其他国家,且整体技术分布更加全面。另外,虽然荷兰的申请量并非全球第一,但是全球知名的内脏加工企业均集中在该国家,可见,该国家在这一方面的技术发展是较为领先的。
3.机械化去除家禽内脏的方式
机械去除内脏的方式是机械化大发展的产物,主要包括了真空吸附、旋转式、水平连续式、水平半自动式、机械手等形式,并结合后续处理要求,增加了其他功能和智能化手段。
3.1真空吸附方式去除
真空吸附方式是采用真空产生的吸力替代原来的拉力的掏膛手段,主要包括手持式吸附装置、自动吸附装置。手持式吸附装置减少了操作者的使用难度,同时可以依靠操作者的加工需要随时调整[3]。自动吸附装置依附于自动化生产线或生产系统,对输送到位的胴体进行自动伸入吸附内脏,过程标准化程度高 [4]。
3.2旋转式内脏去除机
旋转式内脏去除机具有连续性强、生产线紧凑和操作简便的特点,通过将去除工具伸入至悬挂的家禽胸膛内,去除工具包括轴和钩,驱动去除工具向上运动,内脏被取出[5]。
3.3水平式连续内脏去除机
水平式连续内脏去除机具有简单明了的结构,通过多工位的水平设置,由不同工种的操作工人分别处理各工位的家禽,设备整体性强,便于操作和管理[6]。
3.4水平半自动化内脏去除机
水平半自动化内脏去除机通过结合了自动化的部件而节约人力,将家禽放置加工台上,随后气缸驱动抓子向家禽胸膛方向运动,直至抓子伸入至家禽胸膛内,然后气缸再驱动,驱动抓子向后运动,与此同时,家禽内脏被抓子带出[7]。
3.5机械手式内脏去除机
机械手式内脏去除机一般需要结合输送和定位结构,使被加工的家禽胴体保持在加工位置,以便于操作的统一。在输送方式上,主要有悬挂夹取式和水平式两种。
悬挂夹取式内脏去除通过夹取机构的夹取支杆所形成的夹取间隙打开或闭合,实现对内脏的夹取和释放功能[8]。水平式内脏去除装置借助了水平工作台面的支持力,因此降低了生产线对定位部件的整体要求,具有较高的定位稳定性[9]。
3.6带清洁功能的内脏去除机
在常规的内脏去除装置上增加了清洁功能部件,连续的处理去除内脏后的胴体,以达到后续处理的标准,集成性强[10]。
3.7机器人净膛系统
随着机械化自动化技术的快速发展,机器人净膛系统能够替代传统的生产线,智能化的设备结合图像采集技术,能够使生产更加标准化。通过构建直角坐标系,机器视觉装置识别胴体的位置和体位,对胴体夹持,随后将信息准确传递到控制系统,控制系统发出指令使机械臂伸入到禽体内掏出内脏[11]。
4.结语
本文以国内外相关专利文献为切入点,对内脏取出技术这一领域进行分析,详细介绍了机械化去除家禽内脏技术的发展概况。通过本文的分析,不仅能充分了解该项技术的技术背景以及发展脉络,而且为本领域的技术人员的研究方向提供了启示。
参考文献
[1] 尹彦勋, 罗平涛. 中国肉鸡产业的发展现状及趋势[G]//全球肉鸡产业论坛暨第2届中国白羽肉鸡产业发展大会会刊. 北京: 中国畜牧业协会禽业分会, 2010: 29-34.
[2] 家禽屠宰净膛只能机械手触觉系统的研究,于阳.
[3] Eviscerating method and apparatus,US2448693A,19431227.
[4] Process for eviscerating poultry,US2795817A,19530824.
[5] Poultry eviscerating tool,US4435878A,19840313.
[6] Method and apparatus for removing viscera from poultry carcasses,US5098333A,19920324.
[7] Eviscerating machine,US2975469A,19590525.
[8] 王猛等,一种夹取式家禽自动取内脏机械手,CN105379819A,20160309.
[9] 王义强,一种家禽内脏去除装置,CN207476848U,20180602.
[10] Method for cleaning poultry cloaca during eviscerating procedure,US3137031A,19600915.
[11] 王树才等,基于机器视觉的家禽净膛机器人系统,CN107668161A,20180209.
作者简介:穆谦,女,汉族,江苏张家港,1988年11月,工学硕士,助理研究员,国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心,江苏苏州(215000),研究方向:食品加工机械,写作方向:屠宰机械