摘 要：中国的水产物加工总体上仍以劳动麋集 型为主, 机械化、自动化水平不高, 装备普及率较低;接纳先进的加工装备替换 人工, 可显著提高加工效率和产物稳固 性, 改善加工情形 , 减轻劳动强度, 已经成了水产物加工行业迫切需要解决的问题。本文叙述 了生长水产物加工装备的意义, 对海内外水产物加工装备的研究和应用现状举行 了系统剖析 , 对海内外水产加工装备水平举行 了对比, 对水产物加工装备未来生长趋势举行 了展望, 以期为水产物加工装备的生长提供参考借鉴和偏向探索。
2016年, 天下 水产物总量6 901万t, 其中水产物加工总量2 165万t, 加工占比例31%, 水产物加工企业数9 694家[1]。水产物加工现在 总体上仍以劳动麋集 型为主, 机械化、自动化水平不高, 特殊 是前处置赏罚 工序, 80%左右依赖人工, 加工效率较低, 仅有少数大型加工企业引进成套加工生产线, 大部门中小型企业基本上以手事情业为主, 部门工段接纳单机装备 作为辅助, 品质和工效难以保证[2]。据统计, 水产物加工企业使用的加工装备, 约有50%还处于20世纪80年月 的水平, 40%左右处于20世纪90年月 水平, 只有不到10%到达现在 天下 先进水平[3]。
随着生齿 老龄化趋势的日益加剧, 适龄劳感生齿 呈一直 下降的趋势, 同时, 由于水产物加工劳动强度大、事情情形 较量 恶劣, 越来越多的年轻劳动力不愿意加入这一行业, 这导致水产加工企业招工越来越难, 用工成本一直 上升, 严重挤压了水产加工企业的利润, 成为制约企业生长的瓶颈。接纳先进的加工装备替换 人工, 已经成了加工企业的迫切需求。相比人工处置赏罚 , 加工装备在加工效率和产物品质稳固 性等方面具有显着 的优势。通常情形 下, 接纳单机装备 可以提高加工效率5~10倍, 部门加工装备可以提高加工效率几十倍甚至上百倍, 接纳成套装备 , 加工效率尚有 可能进一步提升。产物稳固 性方面, 接纳机械加工的产物, 巨细、厚度匀称 、统一, 阻止 了人工处置赏罚 由于操作不规范造成的产物品质七零八落 , 同时还可有用 防止加工历程中的二次污染, 保障了产物清静 。
与外洋蓬勃 国家相比, 中国水产物加工装备制造手艺 和创新能力显着 不足, 国产装备的智能化、规模化和一连 化能力相对较低, 加工工程装备的设计水平、稳固 性、可靠性及装备 性能等与蓬勃 国家相比存在较大差距, 尚不能完全知足 加工企业的需求。因此, 开展水产物加工手艺 装备的研究, 打破外洋手艺 垄断, 提升自主研发能力, 周全 提升水产物加工装备制造的整体手艺 水平。
1 水产物加工装备研究与应用现状
1.1 外洋现状
西欧 、日、韩等国的水产物加工装备研究起步较早, 手艺 处于国际领先水平, 装备加工精度高, 自动化水平高。德国BAADER公司在中大型鱼类加工装备研发方面处于天下 领先水平, 其研制的鳕鱼去皮机, 加工质量和鱼片产出率高;研发的三文鱼、鮰鱼等鱼片加工全自动生产线、鱼糜加工成套生产线, 自动化水平高、操作工人少、产物清静 卫生[4]。冰岛在鱼片加工、鱼刺检测等装备 研制方面具有较高水平。MAREL公司研发的鱼片切割机, 以高压水为切割刀, 团结 X射线、盘算算法以及水力喷射等手艺 , 能在不到1 s时间内切割出鱼片;VALKA公司研发的鱼片切割性能够切除腹部鱼骨, 通过事先设定的切割方式对鱼片举行 最优化切割, 操作工人能快速高效地对装备 举行 调整, 以知足 牢靠 切割重量、长度、宽度、厚度等要求[5]。瑞典在中小型鱼类加工装备 方面具有富厚的履历 。ARENCO公司开发的中上层鱼类加工生产线可实现自动化去鳞、切头去尾、剖腹、去脏、去背鳍等;开发的船用全自动鱼类处置赏罚 系统能准确 去除鱼头和鱼尾, 并接纳真空系统抽除鱼的内脏, 开片、去皮操作全自动且可调治[6]。法国、美国、挪威等在船上保鲜与加工手艺 及装备 方面的研究较早, 在冷海水保鲜手艺 与加工船设计制作方面有一定研究。现在 外洋加工船主要以冷海水保鲜船、船上保鲜加工船为主, 加工主要工具是金枪鱼等高经济价值渔获物, 尚有 少量的船载鱼、虾粉加工装备 、船上干制品加工装备 等。日本研制的基于三维激光成像的冷冻鱼亲自 定量支解装置, 通过对鱼片的立体监测, 准确支解出所需亲自 的巨细和重量。虾加工方面, 美国JONSSON公司经由 几代的刷新 和完善, 研制出对虾剥壳系统, 将去头虾体牢靠 在旋转圆盘上, 完成抓虾、压实定位、断尾壳、开背、去肠线、壳肉疏散等虾剥壳所有 工序, 并通过一直 完善, 开发出包罗剥离、洗濯 、分级、进料等整条生产线装备 [7-8]。南极磷虾加工方面, 外洋在20世纪70年月 初就研制乐成南极磷虾捕捞加工船, 船上配备南极磷虾冷冻原虾、熟虾、整形虾肉、饲料级虾粉和食物 级虾粉等多套加工生产装备 。日本和波兰在船上用滚桶脱壳法对南极磷虾脱壳, 1 h能加工500 kg虾。德国渔船通过绞碎、脱壳、离心、压榨、速冻、包装冷藏获得南极磷虾肉糜。挪威是现在 磷虾开发使用 最乐成的国家, 装备先进, 设置 了专业化精湛 加工成套装备, 完全实现了工业化自动流水线作业生产加工方式, 日处置赏罚 能力到达700多t[9]。贝类加工方面, 日本研制了一种无水喷雾保活装置, 可在厢式运输车内形成低温高湿情形 , 促进水产物在低温下进入蛰伏状态, 降低新陈代谢水平, 使其在离水条件下长时间维持生涯 [10]。日本研制的扇贝自动加工装备 , 通过蒸汽加热使贝壳张开, 再使用 真空管道将外衣 膜及周边脏器去除, 实现机械化脱壳[11]。美国研制出超高压扇贝加工装备 , 接纳600 MPa的超高压处置赏罚 约3 min后, 壳内组织可从贝壳上完整剥脱离 来。冰岛研制的船载扇贝加工生产线, 由运送 、分级、水浴加热、疏散、冷冻隧道等部门组成, 可实现扇贝成批量加工, 产量可达100~300 kg/h, 自动化水平较高[12]。头足类加工方面, 韩国、日本的加工装备性能处于领先职位, 如韩国GRANDBELL公司开发的鱿鱼加工生产线, 可实现鱿鱼的脱皮、剖片、切圈和切花等机械化作业[13]。精湛 加工装备方面, 外洋在活性物质提取装备 , 鱼、虾油精炼装备 等方面具有较大的手艺 优势, 如德国Haarslev、Alfa Laval等公司在热交流、疏散、纯化等装备手艺 在行业处于领先职位。
1.2 海内现状
近年来, 随着水产物产量的增添 和加工工业规模的壮大, 加工企业对加工装备的需求越来越大, 在引进外洋水产加工装备的同时, 通过对外洋加工装备制造手艺 的引进和消化吸收, 针对行业需要, 一大批具有自主知识产权的新型装备被开发出来并投入使用, 大大提高了生产效率及产物质量, 并极大改善了水产物企业工人的劳动情形 。
装备研究方面, 鱼类加工装备研究取得了一些阶段性效果 。如通过对鱼鳞与鱼体的生物结协力以及去鳞方式的研究[14], 形成设计依据, 研发了弹簧刷去鳞机和卧式多滚筒去鳞机, 加工能力可达1 200条/h, 显著提高了鱼类去鳞效率。去头装备 方面, 研制了基于直线切割的圆盘刀去头机和基于弧线切割的弧形刀去头机。去脏装备 方面, 研制了针对海水小杂鱼的开腹去脏装备 [15]。剖切装备方面, 研发了剖腹机、开背机、开片机、切断机等并应用于现实 生产。保鲜物流装备方面, 以节能提效、高效保活与信息化为重点, 开展了活鱼运输要害手艺 研究[16], 研发了活鱼运输箱水质自动控制系统[17]。鱼糜加工装备方面, 完成了冷冻鱼糜生产工序模块化设计, 创新开发了冷冻鱼糜加工组合式生产工艺手艺 、多级接纳系统、鱼糜加工温升抑制手艺 , 提高了鱼糜加工装备的顺应 性、鱼糜产物品质、得率和企业的投入产出比[18-19]。鱼类副产物综合使用 方面, 创新研发了鱼副产物破碎、动植物卵白复合发酵等装备 , 刷新 和完善了酶解装备 、鱼粉加工成套装备 [20-21]。虾类加工装备方面, 研发了对虾头尾背腹定向要领及装置;通过对虾头胸部的毗连 力学特征 研究, 确定了对虾去头的位置、方式与要领, 掌握了对虾开背的切割特征 , 设计了对虾开背的试验装置, 研制了对虾剥壳样机, 但手艺 还并未成熟, 虽部门应用到了现实 生产, 还存在得率较低、稳固 性差等问题需要刷新 [22-26]。捕捞加工船方面, 海内有企业正在自主设计制造南极磷虾专业捕捞加工船, 将填补我国南极磷虾专业性捕捞加工船的空缺 。要害装备开发方面, 渔业机械仪器研究所创新研发了南极磷虾脱壳装备 , 脱壳效果优异 , 但在加工能力、进料匀称 性等方面还需进一步完善[27-28]。蟹类加工方面, 建设了滚轴挤压、皮带挤压、真空吸滤等实验平台, 乐成研制了河蟹壳肉疏散专用装备 并应用于现实 生产[29-30]。贝类加工方面, 研制了蛤类洗濯 分级装备 和牡蛎组合式高效洗濯 装备 , 可提高洗濯 效率30倍以上[31-35]。海藻前处置赏罚 加工方面, 研制了基于PLC控制夹持力的海带自动上料机, 以及基于悬链线理论的海带打结机[36]。海加入工方面, 开发了预检筛分、一连 蒸煮及整形等要害装备, 集成了海内第一条海参机械化前处置赏罚 生产线[37-40]。副产物综合使用 方面, 研制了车阵式和履带式一连 发酵装置, 提高了发酵历程的平衡 性, 研发黏性物料流化干燥装备 , 集成成套生产线[41]。
1.3 海内外对比剖析
海内应用的水产物加工装备以前处置赏罚 和初加工装备居多, 以机械替换 人工为主要目的, 精湛 加工装备水平较量 落伍 , 如活性物质提取、鱼油精炼、自动称量包装等大型生产线, 除部门单机已国产化外, 焦点装备还依赖入口 , 外洋蓬勃 国家则很是重视精湛 加工装备的生长, 注重产物附加值的提升。国产装备在加工效率、精度、一连 性、稳固 性、自动化水一律 方面与外洋相比还存在较量 大的差距[42-46]。在系统构建与集成方面, 海内水产物加工装备以单机装备 为主, 成套装备 研发、工艺创新与集成能力与外洋还存在较大差距, 如中国远洋捕捞船载加工装备集成能力落伍 , 南极磷虾船载虾粉加工主要沿用陆基的湿法鱼粉生产手艺 及装备 , 针对磷虾特征 的虾粉加工工艺研究与装备开发能力不足, 外洋专业化捕捞加工船上配备的加工装备, 针对性强, 自动化水平高, 可以精准实现去头、去皮、去脏、开片、冷冻包装及品质控制, 系统性集成研究水平很高。此外, 海内的加工装备研发在相当长的时间内都是以引进和消化吸收外洋先进手艺 为主, 近年来逐渐最先 重视自主研发, 但创新能设计能力尚有 待进一步提高。
随着现代渔业工业结构调整、工业链的延伸, 水产物加工工业迅速生长, 水产加工装备的需求量越来越大, 如替换 人工的机械化加工装备、提升产物附加值的精湛 加工装备、注重工艺装备团结 的创新型装备, 突出自动化和信息化的智能型装备、与远洋捕捞相团结 的船载加工装备等, 在高需求和新手艺 的刺激下, 将迎来新的生长。
2 水产物加工装备的生长趋势
机械化、精湛 化、智能化是水产食物 加工装备生长的三个主要阶段, 也是水产物加工实现规模化生长、保证产物品质、提高生产效率、应用现代科技的一定趋势。现在 , 我国水产食物 加工还处于机械化的生长阶段, 加工装备在部门企业或部门工序获得了应用, 但仍未普及。未来的水产物加工将呈机械化快速普及、自动化逐步推进、智能化逐步展现 的生长趋势, 加工装备将朝专业化、一连 化、自动化、节能化偏向生长, 生产规模和处置赏罚 量都将有很大的提升, 装备设计和研发向多品种、多规格偏向生长, 以顺应 市场需求和竞争需要。
2.1 水产物加工机械化快速普及
水产物加工装备凭证 加工可分为保鲜保活、前处置赏罚 、初加工、精湛 加工、船载加工、综合使用 等环节。要周全 实现加工机械化, 则在各个环节都必须接纳机械替换 人工, 开发出成套装备 普及机械化生产。详细 来说, 保鲜保活方面, 通过制冰装备 、水处置赏罚 系统、无水保活系统、冰温保鲜装备等的推广, 配套杀菌、水质净化、充氧等装备 团结 应用, 完善冷链物流系统, 开发保活运输车、船、箱, 形成海陆空全方位保鲜储运模式, 使水产物保鲜保活朝高效、节能和可控偏向生长。前处置赏罚 方面, 通过洗濯 机、分级机、去头机、去鳞机、去内脏机、去皮机等装备的应用及前处置赏罚 生产线的集成与推广, 镌汰 操作工人数目 , 实现水产物工厂化、规模化前处置赏罚 , 既提高处置赏罚 效率, 又保证品质和清静 性, 利便 副产物的集中网络 和处置赏罚 。初加工方面, 通过开片机、开背机、虾剥壳机、贝类生鲜开壳、冷冻鱼糜加工生产线等装备的周全 推广, 提高加工效率, 镌汰 加工历程中的二次污染, 减轻企业用工肩负。精湛 加工方面, 通过研发和刷新 加工装备 , 提高产物附加值、镌汰 活性物质损失、节能降耗是生长趋势。综合使用 装备发面方面, 产物高值化、零废弃、加工历程零排放将是生长趋势。
2.2 水产物加工装备朝精湛 化一直 延伸
2016年, 我国的水产加工品中, 水产冷冻品占比靠近 65%, 精湛 加工产物少, 附加值较低。随着精湛 加工手艺 的生长, 人们对精湛 加工产物需求的增添 以及劳动力成本的一直 上升, 水产物加工领域对深加工装备的需求越来越大, 种种精湛 加工产物的加工都将逐渐从小作坊式劳动麋集 型向机械化、自动化、智能化的手艺 麋集 型转变, 要提升产物的附加值、提高经济效益, 就必须鼎力大举生长精湛 加工, 而水产物精湛 加工要实现一连 化、规模化的生产, 高值化、清静 化流通, 离不开加工与流通装备的研发与应用, 需要有可靠的、先进的精湛 加工装备来支持 。生长水产物精湛 加工装备系统, 如鱼糜制品油炸、蒸煮装备 优化系统。开发海参蒸煮、干制、腌渍加工、干制品复水等规模化加工成套装备 , 开发智能化包装装备 ;开发鱼糜膨化装备 , 鱼糜发酵装备 。开发水产物的低温热泵干燥、液熏、喷雾腌制加工装备 ;开发水产物电子束冷杀菌、微波场杀菌、超高压杀菌等快速杀菌装备 。
2.3 水产物加工装备与工艺团结 日益细密
水产物加工装备的研发依托加工工艺而存在, 加工工艺的应用和推广又必须依赖 加工装备来实现, 两者是一个有机统一的整体, 相辅相成, 相互影响。现在 水产物加工现实 生产中, 大多还处于先研发或引进加工装备, 然后再开展工艺研究, 通过工艺优化使之与加工装备相匹配, 这种模式可以较快地使加工装备应用到现实 生产, 但存在工艺不够先进、创新工艺少等弱点 。由于加工工艺的研发周期要短于加工装备, 加工工艺的创新要比加工装备更快、更新。因此, 未来的生长趋势将是加工工艺与加工装备团结 更细密 , 通过加工工艺来引领加工装备, 先研发形成一种新的工艺, 再凭证 工艺的要求, 开发出顺应 新工艺的加工装备, 这种模式的优点是能确保加工工艺的先进性, 同时也能促进加工装备的加速更新换代。
2.4 水产物加工装备智能化逐步推进
我国水产物加工装备, 最初是通过开关控制, 每台单机装备 旁边装有开关, 控制装备的运行。随着控制手艺 的一直 生长, 逐渐生长到电控柜控制形式, 整条生产线可以通过一个电控柜举行 集中控制, 现在 , 大多数加工装备 照旧接纳这种形式。近年来, 随着PLC手艺 的一直 成熟, 部门加工装备逐渐向自动化生长, 可通过变频器、传感器、三维激光、红外定位、机械视觉等手艺 举行 信息收罗和定位, 通过控制模块举行 自动控制, 实现加工装备的自动化。智能化是指由现代通讯 与信息手艺 、盘算机网络手艺 、行业手艺 、智能控制手艺 搜集而成的应用, 是水产物加工历程智能感知、数字化剖析 与智慧决议 效果 在加工装备上的详细 体现, 如只需事先设定好整套加工生产线的工艺流程、工艺参数等内容, 即可实现自动运转。
3 结论
生长水产物加工装备, 是提升水产物加工焦点竞争力的一定选择, 是实现渔业现代化的主要 组成部门, 可以促进水产加工转方式调结构, 推动水产加工从粗放型朝集约型转变, 促进水产物加工朝规模化、精准化、尺度化偏向生长, 显著提升加工效率, 节约劳动力成本, 提高企业经济效益, 真正起到提质增效的作用。生长水产物加工装备也是推动水产行业去产能, 提升水产物加工能力最主要 的手段, 既可以实现去产能, 刺激对水产质料 的需求, 发动上游的养殖、捕捞业生长, 又可以提升产物的附加值, 发动下游流通和消耗 的生长, 从而促进整个水产行业的生长。生长水产物加工装备, 特殊 是船载加工装备和冷链物流装备, 可以最大限度地保持水产物的营养与风味, 保障品质与清静 , 对促进水产物加工业又好又快生长具有很是主要 的意义。
作者：欧阳杰 沈建 郑晓伟 黄一心 徐皓
泉源 ：渔业现代化2017年05期