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1、国内外水产品加工装备的研究和应用现在状况分析,渔业论文内容摘要：中国的水产品加工总体上仍以劳动密集型为主， 机械化、自动化程度不高， 装备普及率较低；采用先进的加工装备替代人工， 可显著提高加工效率和产品稳定性， 改善加工环境， 减轻劳动强度， 已经成了水产品加工行业迫切需要解决的问题。本文阐述了发展水产品加工装备的意义， 对国内外水产品加工装备的研究和应用现在状况进行了系统分析， 对国内外水产加工装备水平进行了比照， 对水产品加工装备将来发展趋势进行了瞻望， 以期为水产品加工装备的发展提供参考借鉴和方向探寻求索。 本文关键词语：水产品； 加工装备； 研究应用； 现在状况； 发展趋势； Abs
2、tract: China s aquatic products processing is still mainly labor intensive, where the degree of mechanization and automation is not high, and popularizing rate is low. By using advanced processing equipment to replace manual labor, processing efficiency can be increased, stability and labor environm
3、ent can be improved, and labor intensity can be reduced, which has become a urgent issue that needs to be thought and resolved as soon as possible in the aquatic products processing industry. In the paper, the significance of developing processing equipment was expound, the research and application
4、status of aquatic products processing equipment at home and abroad were analyzed, the levels of aquatic products processing equipment at home and abroad was contrasted, the development trend of aquatic products processing equipment was prospected, with a view to provide a reference and direction for
5、 processing equipment developing. Keyword: aquatic products; processing equipment; study and application; current status; development trend; 2021年， 全国水产品总量6 901万t, 华而不实水产品加工总量2 165万t, 加工占比例31%, 水产品加工企业数9 694家1.水产品加工当前总体上仍以劳动密集型为主， 机械化、自动化程度不高， 十分是前处理工序， 80%左右依靠人工， 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， 大部分中小型
6、企业基本上以手工作业为主， 部分工段采用单机设备作为辅助， 品质和工效难以保证2.据统计， 水产品加工企业使用的加工装备， 约有50%还处于20世纪80年代的水平， 40%左右处于20世纪90年代水平， 只要不到10%到达当前世界先进水平3. 随着人口老龄化趋势的日益加剧， 适龄劳动人口呈不断下降的趋势， 同时， 由于水产品加工劳动强度大、工作环境比拟恶劣， 越来越多的年轻劳动力不愿意参加这一行业， 这导致水产加工企业招工越来越难， 用工成本不断上升， 严重挤压了水产加工企业的利润， 成为制约企业发展的瓶颈。采用先进的加工装备替代人工， 已经成了加工企业的迫切需求。相比人工处理， 加工装备在加
7、工效率和产品品质稳定性等方面具有明显的优势。通常情况下， 采用单机设备能够提高加工效率510倍， 部分加工装备能够提高加工效率几十倍甚至上百倍， 采用成套设备， 加工效率还有可能进一步提升。产品稳定性方面， 采用机械加工的产品， 大小、厚度均匀、统一， 避免了人工处理由于操作不规范造成的产品品质参差不齐， 同时还可有效防止加工经过中的二次污染， 保障了产品安全。 与国外发达国家相比， 中国水产品加工装备制造技术和创新能力明显缺乏， 国产装备的智能化、规模化和连续化能力相对较低， 加工工程装备的设计水平、稳定性、可靠性及设备性能等与发达国家相比存在较大差距， 尚不能完全知足加工企业的需求。因而，
8、 开展水产品加工技术装备的研究， 打破国外技术垄断， 提升自主研发能力， 全面提升水产品加工装备制造的整体技术水平。 1 水产品加工装备研究与应用现在状况 1.1 国外现在状况 欧美、日、韩等国的水产品加工装备研究起步较早， 技术处于国际领先水平， 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世界领先水平， 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， 自动化程度高、操作工人少、产品安全卫生4.冰岛在鱼片加工、鱼刺检测等设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
9、割刀， 结合X射线、计算算法以及水力喷射等技术， 能在不到1 s时间内切割出鱼片；VALKA公司研发的鱼片切割机能够切除腹部鱼骨， 通过事先设定的切割方式对鱼片进行最优化切割， 操作工人能快速高效地对设备进行调整， 以知足固定切割重量、长度、宽度、厚度等要求5.瑞典在中小型鱼类加工设备方面具有丰富的经历体验。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理系统能精到准确去除鱼头和鱼尾， 并采用真空系统抽除鱼的内脏， 开片、去皮操作全自动且可调节6.法国、美国、挪威等在船上保鲜与加工技术及设备方面的研究较早， 在冷海水保鲜技术与
10、加工船设计建造方面有一定研究。当前国外加工船主要以冷海水保鲜船、船上保鲜加工船为主， 加工主要对象是金枪鱼等高经济价值渔获物， 还有少量的船载鱼、虾粉加工设备、船上干制品加工设备等。日本研制的基于三维激光成像的冷冻鱼亲身定量分割装置， 通过对鱼片的立体监测， 准确分割出所需亲身的大小和重量。虾加工方面， 美国JONSSON公司经过几代的改良和完善， 研制出对虾剥壳系统， 将去头虾体固定在旋转圆盘上， 完成抓虾、压实定位、断尾壳、开背、去肠线、壳肉分离等虾剥壳全部工序， 并通过不断完善， 开发出包括剥离、清洗、分级、进料等整条生产线设备7,8.南极磷虾加工方面， 国外在20世纪70年代初就研制成
11、功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、饲料级虾粉和食品级虾粉等多套加工生产设备。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、包装冷藏得到南极磷虾肉糜。挪威是当前磷虾开发利用最成功的国家， 装备先进， 配置了专业化精深加工成套装备， 完全实现了工业化自动流水线作业生产加工方式， 日处理能力到达700多t9.贝类加工方面， 日本研制了一种无水喷雾保活装置， 可在厢式运输车内构成低温高湿环境， 促进水产品在低温下进入冬眠状态， 降低新陈代谢水平， 使其在离水条件下长时间维持生存10.日本研制的扇贝自动
12、加工设备， 通过蒸汽加热使贝壳张开， 再利用真空管道将外套膜及周边脏器去除， 实现机械化脱壳11.美国研制出超高压扇贝加工设备， 采用600 MPa的超高压处理约3 min后， 壳内组织可从贝壳上完好剥离开来。冰岛研制的船载扇贝加工生产线， 由输送、分级、水浴加热、分离、冷冻隧道等部分组成， 可实现扇贝成批量加工， 产量可达100300 kg/h, 自动化程度较高12.头足类加工方面， 韩国、日本的加工装备性能处于领先地位， 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.精深加工装备方面， 国外在活性物质提取设备， 鱼、虾油精炼设备等方
13、面具有较大的技术优势， 如德国Haarslev、Alfa Laval等公司在热交换、分离、纯化等装备技术在行业处于领先地位。 1.2 国内现在状况 近年来， 随着水产品产量的增加和加工产业规模的壮大， 加工企业对加工装备的需求越来越大， 在引进国外水产加工装备的同时， 通过对国外加工装备制造技术的引进和消化吸收， 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品质量， 并极大改善了水产品企业工人的劳动环境。 装备研究方面， 鱼类加工装备研究获得了一些阶段性成果。如通过对鱼鳞与鱼体的生物结合力以及去鳞方式的研究14, 构成设计根据， 研发了弹簧刷去
14、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。去头设备方面， 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。去脏设备方面， 研制了针对海水小杂鱼的开腹去脏设备15.剖切装备方面， 研发了剖腹机、开背机、开片机、切断机等并应用于实际生产。保鲜物流装备方面， 以节能提效、高效保活与信息化为重点， 开展了活鱼运输关键技术研究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技术、多级回收系统、鱼糜加工温升抑制技术， 提高了鱼糜加工装备的适应性、鱼糜产品品质、得率
15、和企业的投入产出比18,19.鱼类副产物综合利用方面， 创新研发了鱼副产物破碎、动植物蛋白复合发酵等设备， 改良和完善了酶解设备、鱼粉加工成套设备20,21.虾类加工装备方面， 研发了对虾头尾背腹定向方式方法及装置；通过对虾头胸部的连接力学特性研究， 确定了对虾去头的位置、方式与方式方法， 把握了对虾开背的切割特性， 设计了对虾开背的试验装置， 研制了对虾剥壳样机， 但技术还并未成熟， 虽部分应用到了实际生产， 还存在得率较低、稳定性差等问题需要改良22,23,24,25,26.捕捞加工船方面， 国内有企业正在自主设计制造南极磷虾专业捕捞加工船， 将填补我们国家南极磷虾专业性捕捞加工船的空白。
16、关键装备开发方面， 渔业机械仪器研究所创新研发了南极磷虾脱壳设备， 脱壳效果良好， 但在加工能力、进料均匀性等方面还需进一步完善27,28.蟹类加工方面， 建立了滚轴挤压、皮带挤压、真空吸滤等实验平台， 成功研制了河蟹壳肉分离专用设备并应用于实际生产29,30.贝类加工方面， 研制了蛤类清洗分级设备和牡蛎组合式高效清洗设备， 可提高清洗效率30倍以上31,32,33,34,35.海藻前处理加工方面， 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.海参加工方面， 开发了预检筛分、连续蒸煮及整形等关键装备， 集成了国内第一条海参机械化前处理生产线37,38,39
17、,40.副产物综合利用方面， 研制了车阵式和履带式连续发酵装置， 提高了发酵经过的平衡性， 研发黏性物料流化枯燥设备， 集成成套生产线41. 1.3 国内外比照分析 国内应用的水产品加工装备以前处理和初加工装备居多， 以机械替代人工为主要目的， 精深加工装备水平比拟落后， 如活性物质提取、鱼油精炼、自动称量包装等大型生产线， 除部分单机已国产化外， 核心装备还依靠进口， 国外发达国家则非常重视精深加工装备的发展， 注重产品附加值的提升。国产装备在加工效率、精度、连续性、稳定性、自动化程度等方面与国外相比还存在比拟大的差距42,43,44,45,46.在系统构建与集成方面， 国内水产品加工装备以
18、单机设备为主， 成套设备研发、工艺创新与集成能力与国外还存在较大差距， 如中国远洋捕捞船载加工装备集成能力落后， 南极磷虾船载虾粉加工主要沿用陆基的湿法鱼粉生产技术及设备， 针对磷虾特性的虾粉加工工艺研究与装备开发能力缺乏， 国外专业化捕捞加工船上配备的加工装备， 针对性强， 自动化程度高， 能够精准实现去头、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。除此之外， 国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国外先进技术为主， 近年来逐步开场重视自主研发， 但创新能设计能力还有待进一步提高。 随着当代渔业产业构造调整、产业链的延伸， 水产品加工产业迅速发展， 水产
19、加工装备的需求量越来越大， 如替代人工的机械化加工装备、提升产品附加值的精深加工装备、注重工艺装备结合的创新型装备， 突出自动化和信息化的智能型装备、与远洋捕捞相结合的船载加工装备等， 在高需求和新技术的刺激下， 将迎来新的发展。 2 水产品加工装备的发展趋势 机械化、精深化、智能化是水产食品加工装备发展的三个主要阶段， 也是水产品加工实现规模化发展、保证产品品质、提高生产效率、应用当代科技的必然趋势。当前， 我们国家水产食品加工还处于机械化的发展阶段， 加工装备在部分企业或部分工序得到了应用， 但仍未普及。将来的水产品加工将呈机械化快速普及、自动化逐步推进、智能化逐步显现的发展趋势， 加工装
20、备将朝专业化、连续化、自动化、节能化方向发展， 生产规模和处理量都将有很大的提升， 装备设计和研发向多品种、多规格方向发展， 以适应市场需求和竞争需要。 2.1 水产品加工机械化快速普及 水产品加工装备根据加工可分为保鲜保活、前处理、初加工、精深加工、船载加工、综合利用等环节。要全面实现加工机械化， 则在各个环节都必须采用机械替代人工， 开发出成套设备普及机械化生产。详细来讲， 保鲜保活方面， 通过制冰设备、水处理系统、无水保活系统、冰温保鲜装备等的推广， 配套杀菌、水质净化、充氧等设备联合应用， 完善冷链物流系统， 开发保活运输车、船、箱， 构成海陆空全方位保鲜储运形式， 使水产品保鲜保活朝
21、高效、节能和可控方向发展。前处理方面， 通过清洗机、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理生产线的集成与推广， 减少操作工人数量， 实现水产品工厂化、规模化前处理， 既提高处理效率， 又保证品质和安全性， 方便副产物的集中收集和处理。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全面推广， 提高加工效率， 减少加工经过中的二次污染， 减轻企业用工负担。精深加工方面， 通过研发和改良加工设备， 提高产品附加值、减少活性物质损失、节能降耗是发展趋势。综合利用装备发面方面， 产品高值化、零废弃、加工经过零排放将是发展趋势。 2.2 水产品加
22、工装备朝精深化不断延伸 2021年， 我们国家的水产加工品中， 水产冷冻品占比接近65%, 精深加工产品少， 附加值较低。随着精深加工技术的发展， 人们对精深加工产品需求的增加以及劳动力成本的不断上升， 水产品加工领域对深加工装备的需求越来越大， 各种精深加工产品的加工都将逐步从小作坊式劳动密集型向机械化、自动化、智能化的技术密集型转变， 要提升产品的附加值、提高经济效益， 就必须大力发展精深加工， 而水产品精深加工要实现连续化、规模化的生产， 高值化、安全化流通， 离不开加工与流通装备的研发与应用， 需要有可靠的、先进的精深加工装备来支撑。发展水产品精深加工装备系统， 如鱼糜制品油炸、蒸煮设
23、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设备， 开发智能化包装设备；开发鱼糜膨化设备， 鱼糜发酵设备。开发水产品的低温热泵枯燥、液熏、喷雾腌制加工设备；开发水产品电子束冷杀菌、微波场杀菌、超高压杀菌等快速杀菌设备。 2.3 水产品加工装备与工艺结合日益严密 水产品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靠加工装备来实现， 两者是一个有机统一的整体， 相辅相成， 互相影响。当前水产品加工实际生产中， 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， 这种形式能够较快地使加工装备应用到实际生产， 但存在工
24、艺不够先进、创新工艺少等缺点。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。因而， 将来的发展趋势将是加工工艺与加工装备结合更严密， 通过加工工艺来引领加工装备， 先研发构成一种新的工艺， 再根据工艺的要求， 开发出适应新工艺的加工装备， 这种形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 水产品加工装备智能化逐步推进 我们国家水产品加工装备， 最初是通过开关控制， 每台单机设备旁边装有开关， 控制装备的运行。随着控制技术的不断发展， 逐步发展到电控柜控制形式， 整条生产线能够通过一个电控柜进行集中控制， 当前， 大多数加工设
25、备还是采用这种形式。近年来， 随着PLC技术的不断成熟， 部分加工装备逐步向自动化发展， 可通过变频器、传感器、三维激光、红外定位、机器视觉等技术进行信息采集和定位， 通过控制模块进行自动控制， 实现加工装备的自动化。智能化是指由当代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术聚集而成的应用， 是水产品加工经过智能感悟、数字化分析与智慧决策结果在加工装备上的详细具体表现出， 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 发展水产品加工装备， 是提升水产品加工核心竞争力的必然选择， 是实现渔业当代化的重要组成部分， 能够促进水产加工转方式调构
26、造， 推动水产加工从粗放型朝集约型转变， 促进水产品加工朝规模化、精准化、标准化方向发展， 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。发展水产品加工装备也是推动水产行业去产能， 提升水产品加工能力最重要的手段， 既能够实现去产能， 刺激对水产原料的需求， 带动上游的养殖、捕捞业发展， 又能够提升产品的附加值， 带动下游流通和消费的发展， 进而促进整个水产行业的发展。发展水产品加工装备， 十分是船载加工装备和冷链物流装备， 能够最大限度地保持水产品的营养与风味， 保障品质与安全， 对促进水产品加工业又好又快发展具有非常重要的意义。 以下为参考文献 1 农业
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