禽蛋加工裝備存在的問題研究范文

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摘要:本文就當前禽蛋加工企業普遍關心的不同類型禽蛋的加工裝備是否可以通用、禽蛋無損檢測技術的實用性、禽蛋生產線自動上料問題、禽蛋合適的包裝措施、禽蛋清洗設備的實用范圍、如何看待禽蛋快速腌制裝備、鹵蛋設備的主要技術問題、雞蛋深加工裝備的技術進步等問題進行了剖析，闡述了筆者對這些問題的觀點，提出了問題的解決措施，對蛋品加工企業、蛋品裝備制造企業在項目決策、設備使用和管理等方面具有指導意義。

關鍵詞:禽蛋；加工裝備；問題；思考

伴隨著職工勞動工資一波波提升、食品安全呼聲的一浪高過一浪，作為食品原材料和終端食品的禽蛋及其加工產品，其生產加工過程愈來愈依賴加工裝備已是不爭的事實。使用機器設備代替手工進行禽蛋及其制品的生產加工，是現代禽蛋加工企業的主流生產模式，國內規模企業在潔蛋和雞蛋深加工領域大量進口國外先進的禽蛋處理生產線，在傳統蛋制品加工領域則或采用國產較大型的處理設備，或改造進口設備；小型企業也在不斷更新其生產經營模式，或采用進口二手設備、或購置國產設備、或自制簡易設備，呈現手工與設備生產并行的局面。禽蛋加工工藝和技術的研究人員，也越來越重視工藝和技術裝備的適應性，將裝備作為工藝和技術的載體和實踐手段，研發出大量適合采用先進裝備進行大規模工業化生產的新工藝、新產品和新技術。按照禽蛋加工產品，可將禽蛋加工裝備分為三大類：一是潔蛋（鮮殼蛋）加工裝備，主要包括吸盤上料、整列、掉頭、清洗、風干、輻照殺菌、涂膜、檢測、分級、噴碼、包裝等工序和設備；二是蛋制品加工裝備，主要是以鴨蛋為原料的皮蛋、咸蛋制品加工裝備，包括水中上料、鴨蛋清洗、快速腌制、品質檢測、分級、保鮮包裝等設備和以雞蛋為原料的鹵蛋制品和白煮蛋裝備，包括刺孔、定心蒸煮、剝殼、鹵制、烘干、真空包裝等設備；三是雞蛋深加工裝備，包括自動上料、打蛋、蛋清蛋黃分離、均質、巴氏殺菌、冷藏、灌裝、真空干燥、裝袋、蛋殼處理和CIP等設備。經過近年對國內外禽蛋加工裝備的考察，與眾多企業的交流和探討，分析比較國內外禽蛋加工裝備的差距，筆者認為我國禽蛋加工裝備存在以下幾種現象和問題，針對每種問題，筆者提出了一些個人見解，以期能為我國禽蛋加工裝備現代化盡微薄之力。

1不同類型禽蛋的加工裝備是否可以通用

禽蛋品種包括雞蛋、鴨蛋、鵝蛋、鵪鶉蛋、鴿子蛋等，目前世界上最為成熟和實用的先進裝備都是針對雞蛋，如鮮雞蛋清洗包裝生產線、雞蛋蒸煮剝殼生產線、雞蛋深加工生產線等。但針對鴨蛋、鵪鶉蛋及其制品則缺乏成套的先進生產線裝備。不少蛋品加工企業企圖通過購置國外先進的雞蛋加工生產線進行改造，以適應鴨蛋、鵪鶉蛋的加工需要，如將雞蛋的清洗、檢測、分級系統用于鴨蛋，雞蛋的打蛋機用于咸蛋黃的生產等，當然都以失敗告終。由于各種禽蛋品種在形狀、大小、蛋殼厚度和硬度等方面的差異，禽蛋加工企業在沒有機械裝備制造能力和控制系統研發能力的情況下，簡單借用，必然是得不償失。事實上，先進成熟的雞蛋加工生產線裝備的原理多數能適合其它禽蛋，只是必須根據加工對象的新制造敲擊發聲裝置、采集大量鴨蛋有無裂紋的不同聲學信號進行分析和建模，設計檢測軟件；鵪鶉蛋的蒸煮和剝殼設備也必須根據鵪鶉蛋個體小、蛋殼薄的特點進行新的設計和制造。為了盡快研發出國產高效鴨蛋、鵪鶉蛋等加工成套生產線，建議由禽蛋加工企業、禽蛋裝備制造企業和蛋品加工裝備教學科研單位聯合研發，共同申報國家、地方科技項目或以其他形式進行合作研發、試制、試用、示范和推廣。

2禽蛋無損檢測技術的研究與應用

目前禽蛋無損檢測技術主要包括：蛋殼裂紋檢測、內部品質檢測、表面污漬檢測、大小檢測與重量分級；其中，企業最為迫切需求的是蛋殼裂紋檢測，包括鮮雞蛋、鮮鴨蛋蛋殼裂紋檢測和皮蛋、咸蛋的裂紋檢測，遺憾的是目前國內能夠實際應用的裂紋檢測系統只有深圳振野智能公司在其生產的禽蛋處理線上引進的日本技術。在眾多的國內自主研究中，多數處于理論研究階段，雖已明確裂紋檢測原理和方法，嘗試了多種識別算法，但由于裂紋識別的復雜性、禽蛋個體差異性以及國內硬件制造技術水平的局限，終究未能出現一個國內自主創新、檢測準確度達到要求、能夠實時在線檢測的運行可靠的裂紋檢測系統。另一個實用性強的檢測技術是禽蛋大小檢測與重量分級，目前，該技術問題已基本解決，國產禽蛋電子稱重分級技術精度已能達到±1g，檢測效率可以達到5萬枚/h，稱重分級破損率低于5‰，當然，繼續提高設備效率，降低檢測破損率，特別是提高檢測系統的可靠性和穩定性，提高系統的自動化程度，并與清洗、包裝系統集成是今后研究機構和企業還需繼續努力的地方。至于血斑蛋、皮蛋質量、咸蛋品質缺陷等內部品質檢測，只有部分企業表現出興趣，目前技術還處于研究階段，短期內實際應用還有困難。

3禽蛋生產線自動上料問題

目前禽蛋生產線一般采用人工上料、氣動吸盤上料、水中上料、機器人上料等方式，上料除要求達到一定的上料效率外，還要求將禽蛋個體分開（分道）、有序排列（整列、掉頭），同時要保證上料過程破損率低，有些還要求上料中剔除缺陷禽蛋；目前對于盤裝的雞蛋采用氣動吸盤上料，國內已有手動吸盤上料產品，自動吸盤上料機械還尚待研發；水中上料適合散裝鴨蛋和雞蛋打蛋機上料，是我國蛋品加工裝備的一大創新，目前被國內禽蛋加工企業大量應用，上蛋效率高，設備工作可靠。目前，對于禽蛋加工中間環節（如皮蛋、咸蛋出缸、包裝等環節）散裝蛋的上料問題以及需要剔除缺陷蛋的上料問題，筆者認為智能機械手是一個很好的選擇，Delta并聯機械手已廣泛應用于食品包裝行業，其高速、高精度、機動性和智能化，完全能夠適合于禽蛋的智能上料問題。

4禽蛋包裝相關問題

禽蛋易碎，目前普遍采用塑料包裝盒、EPS/EPE/EPO泡沫包裝盒、紙漿蛋托、紙類緩沖包裝盒等進行緩沖包裝；撇開成本不論，這些包裝緩沖保護效果如何？分別適合于何種場合？是近年來企業咨詢比較多的問題。經過研究和測試（裝相同蛋數，比較強重比），EPS/EPE/EPO泡沫包裝盒緩沖效果最好，其中又以EPE珍珠棉包裝效果最佳，適合于禽蛋的快遞包裝，因其透氣性差、隔熱性好，在設計包裝結構時，要注意開設氣流通道，同時如果在包裝盒內置入冰袋，夏天保鮮效果會更好；雖然這種包裝作為禽蛋緩沖包裝應用面還不大，但這種包裝今后將面臨較大的環保壓力。塑料包裝盒的緩沖效果僅次于泡沫盒，完全能達到各種禽蛋的儲藏、運輸要求，且目前的禽蛋包裝生產線能實現塑料盒自動包裝，效率極高，因而得到蛋品加工企業的青睞。但從冷庫出來后盒底易積水致使蛋殼表面霉變，因而結構設計時，在不影響強度的前提下，要適當增設氣流通道和底部排水孔。紙漿蛋托包裝一般用于低端產品和半成品，緩沖效果較差。紙類緩沖包裝盒是歐美普遍提倡的環保型包裝，設計得好的紙類包裝盒，如牛皮紙團緩沖包裝，能達到泡沫包裝盒的緩沖效果。因此，今后針對禽蛋特點，設計體積小、緩沖能力強的紙類包裝盒和研發禽蛋自動化紙類包裝生產線，將是一個不錯的研究方向。

5禽蛋清洗設備的研究與應用

目前，企業普遍采用的禽蛋清洗方式是毛刷水洗，分為橫向旋轉毛刷、縱向旋轉毛刷和擺動毛刷清洗3種。橫向旋轉毛刷水洗效率高，可以同時多排清洗，適合于比較干凈的雞蛋清洗，但對于個別污漬嚴重的雞蛋，往往不能清洗干凈，需要通過檢測或人工剔除；縱向旋轉毛刷水洗效率較低，一般只能單排清洗，適合于比較臟的鴨蛋的清洗，且蛋的兩端不易洗凈。洗凈度與毛刷旋轉速度、毛刷壓緊力及水溫、浸泡時間和是否使用清洗劑關系密切；擺動毛刷清洗是近年來出現在歐洲生產的打蛋機上料裝置中的新型清洗方式，適合去掉蛋殼上比較松散的灰塵、雞毛、雞糞、飼料等，清洗力度小，破損率低。相對于毛刷水洗，采用高壓脈沖氣流，輔助擺動毛刷，對表面比較干凈的雞蛋進行表面清潔，也是不錯的選擇，這種方式，破損率低、不消耗水，無污水排放。

6如何看待禽蛋快速腌制裝備

近年來出現了多種禽蛋快速腌制設備，如脈動壓腌制、負壓腌制、微波、超聲波快速腌制、溫控腌制等設備，讓傳統蛋制品生產企業眼花繚亂，一時難以判斷和決策。分析各種快速腌制技術，綜合采用多種方法的效果較好，如同時采用脈動壓力和溫控、負壓和溫控等。其實，對腌制速度影響最大的因素就是溫度，在保證品質的前提下，控制較高的溫度，即能達到快速腌制，其他措施主要起到破壞蛋殼表面附近高濃度離子臨界層的作用，單獨使用某一種手段，效果甚微。目前，快速腌制的主要問題是設施一次性投入太大，易被腐蝕，成本高；其次是針對不同品種和地區，腌制不同階段最佳溫度、壓力等工藝參數需要優化和定型，便于設備開發；目前，由華中農業大學與湖北神丹健康食品有限公司聯合研發的鋼混結構禽蛋控溫調壓快速腌制房已取得成功（專利號201711014196.X，201711009368.4），咸蛋腌制時間僅需6d即達到傳統腌制30d的效果。

7鹵蛋設備的主要技術問題及解決措施

鹵蛋作為方便食品，這些年發展迅速，很多蛋品加工企業都或大或小地上了鹵蛋生產設備，在鹵蛋生產中經常遇到的問題包括剝殼破損率大、鹵制效率低且鹵料重復利用率低、鹵蛋真空包裝后易出水等。關于剝殼破損問題，需要采取綜合措施加以解決：一是蒸煮前雞蛋氣室一端應該刺破小孔或敲出微小裂紋，以便蒸煮時蛋內氣體逸出，避免煮蛋時炸蛋；二是應該采用定心蒸煮，即蒸煮時保證蛋黃凝固在雞蛋的正中間，可采用多段蒸煮，開始采用較低溫度邊蒸煮邊旋轉的辦法，使雞蛋蛋殼周圍的蛋清均勻凝固，然后采用較高溫度的蒸汽或沸水將蛋熟透；三是采用冰水等進行快速冷卻，形成蛋殼內外較大的溫度差，蛋內物質由于收縮較大而削弱蛋白與蛋殼膜的結合力，使蛋殼易于剝離；除此之外，還要根據雞蛋新鮮程度確定最佳蒸煮溫度和蒸煮時間。目前，很多企業認為蒸煮是一個簡單的問題，沒有使用定心蒸煮設備，只購買了剝殼設備，也沒有制定合理的蒸煮和冷卻工藝，將剝殼破損率高的原因統統歸結于剝殼設備，顯然是苛求了剝殼設備。事實上，國內企業已能生產完整的定心蒸煮、剝殼生產線，如福州閩臺機械。鹵蛋真空包裝后易出水的問題主要是因為干燥不合理所致，煮熟雞蛋內自由水的排出是靠水分的蒸發完成，水分蒸發的3個影響因素是溫度、空氣濕度和空氣循環速度。在開始干燥時，如果空氣濕度低、空氣循環速度快，將使熟雞蛋蛋白表面水分大量蒸發，在高溫環境下，蛋白收縮交聯，堵塞凝固的蛋白中水分通道，使得內部水分無法順利蒸發排出，雖表面已經干燥，甚至已經焦糊，但內部仍然含有大量自由水，當進行真空包裝后，水分就會慢慢滲透出來。正確的做法是雞蛋剛開始進入干燥室后，應該使干燥室內保持高溫、高濕狀態并維持一定時間，由于高溫可使蛋內外溫度均達到水分的蒸發溫度，特別是在寒冷的冬天及雞蛋鹵制出來已經完全冷卻的情況下，更應該這樣做。由于高濕度，蛋白表面水分不會蒸發，因而孔道不會堵塞，當蛋內溫度達到水分蒸發溫度，然后逐步降低空氣濕度并保持一定的空氣循環速度，實現均勻排濕。比較好的做法是采用蒸汽熱源，開始加熱時向干燥室噴蒸汽，既可快速提高干燥室溫度，又可以保證干燥室較高的濕度，此時，應關閉排濕口，待蛋內溫度達到要求后再打開排濕口，維持一定的開度實現均勻排濕。至于鹵制效率低和鹵料重復利用率低的問題，有條件的企業可以采用連續循環鹵制設備，研發鹵料過濾及自動補料系統等措施加以解決。

8雞蛋深加工裝備的研究與應用

雞蛋深加工的關鍵裝備是打蛋機，用來完成高速打蛋、蛋殼分離、蛋清蛋黃分離功能。打蛋機除用在雞蛋深加工產品，如蛋粉、蛋液等的生產上外，也是其他需要以蛋液、蛋粉為原料或輔助材料的食品加工所需設備，如蛋糕、糕點、餅干、面條等的生產上均可使用打蛋機，因此，打蛋機的市場需求量呈逐年增加趨勢。但多年以來，每小時萬枚以上的打蛋機均需進口，國內只能生產小型圓盤式打蛋機和滾筒式打蛋機，這些小型打蛋機雖然結構簡單、造價較低，但其效率較低，蛋清得率也較低，打蛋中散黃變質蛋不能剔除，影響蛋液品質。華中農業大學在農業部948項目資助下，歷經4年的研究和幾輪樣機試制、試驗和改進，2016年終于試制成功，經過連續72h的試運行和近千公斤雞蛋的打蛋試驗，樣機生產效率達到36000枚/h，蛋殼中蛋液殘留、蛋液得率、微生物菌落數、散黃蛋的剔除等均達到歐洲進口設備水平，設備自帶的水中上料、清洗和風干裝置，更是根據中國國情和企業使用要求而設計，優于進口設備。

大型高效打蛋機的國產化，為雞蛋深加工生產線裝備的全面國產化奠定了基礎，相信在不久的將來，國內會出現眾多完全使用國產裝備的雞蛋深加工產品制造企業。打蛋機使用中的主要問題有：①蛋殼內蛋液殘留和蛋清蛋黃分離程度，這一問題與雞蛋新鮮度、氣溫及蛋的溫度、蛋殼在打蛋機中的懸置時間、分離杯開口大小、振動強度及振動時長等因素有關，前2個因素要求使用中必須探索優化的打蛋工藝參數，后者則與打蛋機的設計有關。②產品微生物菌落數，這一問題也與雞蛋新鮮度、雞蛋清潔程度、設備自潔能力、CIP處理效果、生產過程管理等眾多因素相關；從設備的角度考慮，主要是簡化設備工作部件的結構，盡可能在結構上采用光滑曲面，提高加工精度和表面粗糙度，采用高規格不銹鋼材料或易清洗的非金屬材料，配置性能良好的雞蛋清洗、烘干裝置和CIP系統。③蛋殼落入蛋杯的問題，這一問題主要是與打蛋機的制造精度、安裝精度和使用調整有關，上料定位不準、打蛋器彈簧力度不合適、運動控制導軌磨損、刀片變鈍、鏈條張緊不合適等因素以及雞蛋個體差異太大或異形雞蛋、破損雞蛋等均是造成蛋殼落入蛋杯的原因，應視具體情況加以解決。

伴隨著中國蛋業的發展，蛋品加工裝備經歷了從簡單工具到單臺機械，再到成套裝備和自動化生產線，從進口設備到學習仿照國外，到自主創新的發展過程。目前，蛋品加工的各種主要產品、各個主要環節基本都已實現機械化，雖然設備在研發、制造、使用中還存在種種問題，但只要蛋品工藝技術研發機構、蛋品加工裝備研發機構、禽蛋加工企業、蛋品裝備制造企業精誠合作，這些問題都將迎刃而解。中國蛋品加工裝備不單能夠完全滿足中國蛋品加工企業的需求，服務整個中國蛋業，而且，還會隨著中國制造一起走出國門，開辟更廣闊的國際市場。

作者:王樹才 單位:華中農業大學工學院