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        國內(nèi)外南極磷蝦脫殼設(shè)備發(fā)展概況

        2020-11-16 02:12:56張軍文鄭曉偉
        安徽農(nóng)學(xué)通報 2020年20期
        關(guān)鍵詞:滾軸脫殼磷蝦

        張軍文 鄭曉偉

        摘 要:南極磷蝦蛋白質(zhì)含量高,氨基酸種類豐富,脂肪酸種類比較齊全,礦物質(zhì)含量亦較高。該文介紹了國內(nèi)外南極磷蝦脫殼設(shè)備研究進(jìn)展,對比了關(guān)鍵性能指標(biāo),并展望了未來的發(fā)展方向,以期為南極磷蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

        關(guān)鍵詞:南極磷蝦;脫殼機;得肉率;處理能力

        中圖分類號 TS254.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731(2020)20-0084-03

        南極磷蝦是目前地球上生存著的最大單種生物資源之一,其現(xiàn)存量預(yù)計約為6.5億~10億t[1],具有豐富的潛在漁業(yè)資源,每年可捕獲量約為1億t,可以為地球提供穩(wěn)定的動物蛋白[1-3]。南極磷蝦體內(nèi)蛋白質(zhì)含量較高,約占整蝦干重的50%,肌肉中蛋白質(zhì)的含量干重的70%以上[4-8]。雖然南極磷蝦的營養(yǎng)價值高,但由于體內(nèi)氟含量較高、死后易自溶而腐爛變質(zhì)等特性,幾乎都被直接加工成餌料或蝦粉,很難實現(xiàn)南極磷蝦自身真正的經(jīng)濟(jì)和社會價值[9-16]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),南極磷蝦體內(nèi)的氟元素主要集中于蝦殼和頭腹部,除去蝦殼就能高效利用磷蝦蛋白。為了提升加工水平,實現(xiàn)南極磷蝦真正的經(jīng)濟(jì)價值,機械化脫殼加工和處理成為必然趨勢。國內(nèi)外學(xué)者在南極磷蝦相關(guān)加工產(chǎn)業(yè)開展了大量的研究工作,取得了一些重要成果[17]。

        1 國外南極磷蝦脫殼機研究進(jìn)展

        1976年,一項波蘭發(fā)明專利涉及了一種名為TAILS的南極磷蝦脫殼裝置,該脫殼裝置采用旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和配合靜止切剁原件,且在滑槽內(nèi)頂端安裝有多段射流水霧裝置,刀邊緣的凸起優(yōu)選地被覆蓋在垂直于盤運動的方向[18];1981年,美國LAITRAM公司也申請了一種用于南極磷蝦剝皮機的發(fā)明專利,該剝皮機是由1組或者多組剝離輥,剝離輥之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙,且他們的主軸線橫向于要剝離通過機械的磷蝦供應(yīng)的流動路徑。其中安裝有擺動剝皮輥的裝置,使夾持器結(jié)合并剝皮磷蝦,來提供去殼的尾部肉。磷蝦的整平裝置位于每個剝離的裝載端,用于將磷蝦盡量均勻分布在橫向設(shè)置的輥的比例輥間隙上,便于與剝離輥間隙接觸的磷蝦層。每一個剝離段都裝有噴水裝置,該裝置被定位成供應(yīng)水噴霧,來潤滑磷蝦和剝離輥間隙,并且還作用于促進(jìn)磷蝦沿著剝離輥組向下前進(jìn)的輸送機,該輸送機的前進(jìn)速度隨著跟進(jìn)磷蝦的尺寸和位置而變化。磷蝦縱向引導(dǎo)裝置也位于橫向設(shè)置的剝離的上方,磷蝦縱向引導(dǎo)裝置沿剝離輥的主軸線橫向間隔開,以保持磷蝦在剝離輥的軸線橫向上的均勻分布。對于船上安裝,這些引導(dǎo)件可以是有孔的,方便輸送水通過其中,以避免擺動時磷蝦全部向機器的一側(cè)擺動,以及未剝皮的磷蝦沿著剝皮或清洗部分的長度與剝皮的肉一起沖洗[19];1985年波蘭的POLITECIINIKA GDANSKA申請了一種滾軸式磷蝦脫殼裝置的發(fā)明專利[20]。

        2 國內(nèi)南極磷蝦脫殼機研究現(xiàn)狀

        國內(nèi)方面對于南極磷蝦加工方面研究起步較晚;2017年浙江工業(yè)大學(xué)公開了一種南極磷蝦的船載連續(xù)干制方法及其脫殼蝦仁的船載連續(xù)加工方法。其采用的方法和步驟為:首先對捕獲后的南極磷蝦進(jìn)行輸送和分揀,利用振動篩進(jìn)行瀝水,再利用紅外輻射對南極磷蝦進(jìn)行加熱升溫大于70℃;采用熱風(fēng)干燥,進(jìn)行脫殼處理使磷蝦達(dá)到殼肉分離,得到南極磷蝦的蝦仁。再利用真空去雜,最后降溫冷卻,就可以得到干制品的南極磷蝦。這種加工得到的南極磷蝦蝦仁高效、環(huán)保,且品質(zhì)可以保證[21]。同年,巴東縣豐太農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社公開了一種磷蝦殼肉分離的方法,其主要步驟如下:首先,對捕獲的南極磷蝦進(jìn)行預(yù)干燥處理0.5~15min,干燥的溫度區(qū)間為50~150℃;其次,對干燥處理的磷蝦進(jìn)行冷風(fēng)處理,處理時間為5~120s;再次,利用雙輥、四輥或者六輥(采用的轉(zhuǎn)速為5~50轉(zhuǎn)/min)對冷風(fēng)處理后的磷蝦進(jìn)行擠壓脫殼;最后,采用一定速度(5~100m/s)的干凈空氣進(jìn)行吹掃,就可以實現(xiàn)南極磷蝦的殼肉分離[22]。

        2017年中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機械儀器研究所公開了一種南極磷蝦脫殼設(shè)備;整套設(shè)備主要由均質(zhì)槽、液位控制器、布料機構(gòu)、去殼機構(gòu)、噴淋機構(gòu)、蝦肉和蝦殼收集裝置、分揀平臺和包裝平臺等組成。其中核心部件就是脫殼裝置,脫殼裝置由機架、脫殼滾軸、噴淋管、進(jìn)料口、出料口、排水口、電機、連桿、大鏈輪、小鏈輪和齒輪組等組成。其中,出料口與所述機架的側(cè)壁所成夾角≥20°,且≤70°;在豎直方向上所述大鏈輪的旋轉(zhuǎn)中心處于所述電機的旋轉(zhuǎn)中心的下側(cè);所述小鏈輪處于所述大鏈輪的正上方;所述齒輪組沿著所述機架的寬度方向排列。所描述的自適應(yīng)軸承包括軸承座及其內(nèi)壁的彈簧,彈簧端部緊扣在軸承的外壁之上[23];其中,脫殼滾軸由大小滾軸組成,且大小滾軸是交替設(shè)置的,其數(shù)量保持一致。小滾軸位于大滾軸的正上方,大小滾軸通過齒輪組傳動的。該設(shè)備在南極海域船載過程中,去殼使用方便,去殼效率高,蝦肉的得率也較高。

        3 國內(nèi)外南極磷蝦脫殼機關(guān)鍵性能指標(biāo)

        3.1 性能指標(biāo)對比 經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn),研究南極磷蝦脫殼設(shè)備的國外有2家研究機構(gòu),國內(nèi)有2家研究機構(gòu),其各自的性能指標(biāo)如表1所示。從表1可以看出,南極磷蝦脫殼蝦肉得率為10%~25%;蝦殼殘留率小于4.1%;生產(chǎn)線(單臺)處理能力為500~1000kg/h。其中,國內(nèi)的(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機械儀器研究所,簡稱為漁機所,下同)在船載生產(chǎn)線的脫殼蝦肉得率接近于目前能夠獲取的國內(nèi)外最高值;目前這條生產(chǎn)線的處理能力與1989年波蘭海洋漁業(yè)研究所開發(fā)的磷蝦船載加工線較為接近,而高于2002年披露的滾桶脫殼法船載加工線的處理能力。

        針對南極磷蝦體積小、去殼難,以及氟元素易融入南極磷蝦肉等問題,漁機所在國內(nèi)率先開展了南極磷蝦脫殼機的研發(fā)。通過水流和滾軸運動形成的原料控制系統(tǒng),有效地實現(xiàn)了磷蝦殼肉分離,獲得的蝦仁完整度較高、殘留蝦殼少。其采用弧形原料分布器、智能濾水輸送和水射流等技術(shù),提升了原料處理能力且蝦肉出成率提高近1倍左右。目前研制出的專業(yè)化南極磷蝦脫殼機,單機最高處理量達(dá)1000kg/h,脫殼蝦肉的平均得肉率為20%。同時也配套設(shè)計了磷蝦原料均質(zhì)桶、布料斗和濾水輸送帶等南極磷蝦加工輔助設(shè)備,形成了南極磷蝦船載脫殼加工生產(chǎn)線,為促進(jìn)我國遠(yuǎn)洋漁業(yè)資源利用和海洋強國戰(zhàn)略奠定了堅實的基礎(chǔ)。綜合分析,漁機所研發(fā)南極磷蝦脫殼這一項目成果整體接近國際先進(jìn)水平。

        4 結(jié)語

        南極磷蝦作為一種蛋白質(zhì)含量高,氨基酸種類豐富,脂肪酸種類也比較齊全,礦物質(zhì)含量較高[26-28],特別是脫殼之后的磷蝦肉(含氟量少),是提取蝦油、蝦青素等高品質(zhì)產(chǎn)品的保障,在國內(nèi)外得到了廣泛的開發(fā)和利用。相較于國外,我國南極磷蝦脫殼和后續(xù)加工起捕較晚。近年來,漁機所和國內(nèi)其他海洋類高校為代表的單位陸續(xù)開展此方面的研究,取得了一些研究進(jìn)展,這對于南極磷蝦加工和開發(fā)南極海域等具有非常重要的戰(zhàn)略意義。

        目前,國內(nèi)外對于南極磷蝦脫殼基本上是采用機械脫殼這一加工方式,但是脫殼之后對于機器的清洗工作,很多仍然依靠人工進(jìn)行,既增加了勞動強度,又提高了勞動成本。因此,今后亟須開發(fā)出一種自清潔功能的南極磷蝦脫殼機,降低勞動強度,提高南極磷蝦肉的衛(wèi)生狀況,這也是現(xiàn)代食品加工機械發(fā)發(fā)展方向之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,南極磷蝦脫殼機必將會朝向更加自動化、智能化和自清洗等功能方向發(fā)展。

        參考文獻(xiàn)

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        [20]TL:KRILL SHELLING APPARATUS PN:PL144775B1(AD1985.? 08.16,PD1988.07.30)PA:POLITECHNIKA GDANSKA(波蘭)

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        (責(zé)編:張宏民)

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