摘 要:隨著禽肉產(chǎn)量和消費(fèi)需求的不斷上升,去除家禽內(nèi)臟作為家禽屠宰的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),一直以來都是屠宰領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。本文以世界專利文摘庫以及中國專利文摘數(shù)據(jù)庫中的檢索結(jié)果作為分析樣本,重點(diǎn)闡述了機(jī)械去除內(nèi)臟方式的多種不同形式,研究了多種處理裝置的加工特點(diǎn)和技術(shù)效果。
關(guān)鍵詞:家禽 內(nèi)臟 去除
1.引言
我國是世界第二大禽肉生產(chǎn)消費(fèi)國,每年的禽肉產(chǎn)量仍呈增長趨勢[1]。家禽的屠宰加工一般由固定、電擊暈、宰殺、去毛、去除內(nèi)臟、分割、冷凍貯藏等步驟構(gòu)成[2]。而從禽類胴體去除內(nèi)臟,是家禽屠宰加工過程的關(guān)鍵部分。改進(jìn)工藝流程、提升生產(chǎn)率和處理效果,一直是各大生產(chǎn)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)的研究目標(biāo)。
2.去除家禽內(nèi)臟的專利技術(shù)發(fā)展概況
從全球相關(guān)專利申請量分布可知,本領(lǐng)域?qū)@暾埩口厔荽笾路譃榱鶄€階段,1970年以前為萌芽階段,最早的專利技術(shù)出現(xiàn)在1901年,往后每年均有2-5件的申請量,申請量較小。1970開始后的十年為發(fā)展較為迅速,相比之前總量接近翻倍,工業(yè)革命帶動了行業(yè)技術(shù)的革新,使得專利技術(shù)由原來的手工作業(yè)開始向機(jī)械轉(zhuǎn)化,接來下的十年專利申請量增長平緩,專利技術(shù)逐漸完善,且以上各階段的專利技術(shù)主要以歐美國家申請為主。90年代初期,伴隨著中國專利申請的開始,之后的十年內(nèi)專利申請量大幅增加,該階段專利技術(shù)發(fā)展迅速,技術(shù)更加全面和完善。由于國外技術(shù)的停滯不前,在2000年往后的十年中出現(xiàn)了專利申請的瓶頸期,專利申請量銳減,申請人開始注重從專利的申請數(shù)量往申請質(zhì)量上發(fā)展,2010年后至今,專利申請又出現(xiàn)了迅速增長的態(tài)勢,中國申請人開始踴躍開創(chuàng)新科技,注重知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。
中國專利申請?jiān)?015年以后的申請數(shù)量超過其他國家,且整體技術(shù)分布更加全面。另外,雖然荷蘭的申請量并非全球第一,但是全球知名的內(nèi)臟加工企業(yè)均集中在該國家,可見,該國家在這一方面的技術(shù)發(fā)展是較為領(lǐng)先的。
3.機(jī)械化去除家禽內(nèi)臟的方式
機(jī)械去除內(nèi)臟的方式是機(jī)械化大發(fā)展的產(chǎn)物,主要包括了真空吸附、旋轉(zhuǎn)式、水平連續(xù)式、水平半自動式、機(jī)械手等形式,并結(jié)合后續(xù)處理要求,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產(chǎn)生的吸力替代原來的拉力的掏膛手段,主要包括手持式吸附裝置、自動吸附裝置。手持式吸附裝置減少了操作者的使用難度,同時可以依靠操作者的加工需要隨時調(diào)整[3]。自動吸附裝置依附于自動化生產(chǎn)線或生產(chǎn)系統(tǒng),對輸送到位的胴體進(jìn)行自動伸入吸附內(nèi)臟,過程標(biāo)準(zhǔn)化程度高 [4]。
3.2旋轉(zhuǎn)式內(nèi)臟去除機(jī)
旋轉(zhuǎn)式內(nèi)臟去除機(jī)具有連續(xù)性強(qiáng)、生產(chǎn)線緊湊和操作簡便的特點(diǎn),通過將去除工具伸入至懸掛的家禽胸膛內(nèi),去除工具包括軸和鉤,驅(qū)動去除工具向上運(yùn)動,內(nèi)臟被取出[5]。
3.3水平式連續(xù)內(nèi)臟去除機(jī)
水平式連續(xù)內(nèi)臟去除機(jī)具有簡單明了的結(jié)構(gòu),通過多工位的水平設(shè)置,由不同工種的操作工人分別處理各工位的家禽,設(shè)備整體性強(qiáng),便于操作和管理[6]。
3.4水平半自動化內(nèi)臟去除機(jī)
水平半自動化內(nèi)臟去除機(jī)通過結(jié)合了自動化的部件而節(jié)約人力,將家禽放置加工臺上,隨后氣缸驅(qū)動抓子向家禽胸膛方向運(yùn)動,直至抓子伸入至家禽胸膛內(nèi),然后氣缸再驅(qū)動,驅(qū)動抓子向后運(yùn)動,與此同時,家禽內(nèi)臟被抓子帶出[7]。
3.5機(jī)械手式內(nèi)臟去除機(jī)
機(jī)械手式內(nèi)臟去除機(jī)一般需要結(jié)合輸送和定位結(jié)構(gòu),使被加工的家禽胴體保持在加工位置,以便于操作的統(tǒng)一。在輸送方式上,主要有懸掛夾取式和水平式兩種。
懸掛夾取式內(nèi)臟去除通過夾取機(jī)構(gòu)的夾取支桿所形成的夾取間隙打開或閉合,實(shí)現(xiàn)對內(nèi)臟的夾取和釋放功能[8]。水平式內(nèi)臟去除裝置借助了水平工作臺面的支持力,因此降低了生產(chǎn)線對定位部件的整體要求,具有較高的定位穩(wěn)定性[9]。
3.6帶清潔功能的內(nèi)臟去除機(jī)
在常規(guī)的內(nèi)臟去除裝置上增加了清潔功能部件,連續(xù)的處理去除內(nèi)臟后的胴體,以達(dá)到后續(xù)處理的標(biāo)準(zhǔn),集成性強(qiáng)[10]。
3.7機(jī)器人凈膛系統(tǒng)
隨著機(jī)械化自動化技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)器人凈膛系統(tǒng)能夠替代傳統(tǒng)的生產(chǎn)線,智能化的設(shè)備結(jié)合圖像采集技術(shù),能夠使生產(chǎn)更加標(biāo)準(zhǔn)化。通過構(gòu)建直角坐標(biāo)系,機(jī)器視覺裝置識別胴體的位置和體位,對胴體夾持,隨后將信息準(zhǔn)確傳遞到控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)發(fā)出指令使機(jī)械臂伸入到禽體內(nèi)掏出內(nèi)臟[11]。
4.結(jié)語
本文以國內(nèi)外相關(guān)專利文獻(xiàn)為切入點(diǎn),對內(nèi)臟取出技術(shù)這一領(lǐng)域進(jìn)行分析,詳細(xì)介紹了機(jī)械化去除家禽內(nèi)臟技術(shù)的發(fā)展概況。通過本文的分析,不僅能充分了解該項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)背景以及發(fā)展脈絡(luò),而且為本領(lǐng)域的技術(shù)人員的研究方向提供了啟示。
參考文獻(xiàn)
[1] 尹彥勛, 羅平濤. 中國肉雞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[G]//全球肉雞產(chǎn)業(yè)論壇暨第2屆中國白羽肉雞產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會會刊. 北京: 中國畜牧業(yè)協(xié)會禽業(yè)分會, 2010: 29-34.
[2] 家禽屠宰凈膛只能機(jī)械手觸覺系統(tǒng)的研究,于陽.
[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,一種夾取式家禽自動取內(nèi)臟機(jī)械手,CN105379819A,20160309.
[9] 王義強(qiáng),一種家禽內(nèi)臟去除裝置,CN207476848U,20180602.
[10] Method for cleaning poultry cloaca during eviscerating procedure,US3137031A,19600915.
[11] 王樹才等,基于機(jī)器視覺的家禽凈膛機(jī)器人系統(tǒng),CN107668161A,20180209.
作者簡介:穆謙,女,漢族,江蘇張家港,1988年11月,工學(xué)碩士,助理研究員,國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心,江蘇蘇州(215000),研究方向:食品加工機(jī)械,寫作方向:屠宰機(jī)械