蝦類剝殼機(jī)專利技術(shù)綜述

趙兆

【摘? 要】對(duì)蝦類剝殼機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)進(jìn)行分析，從中國(guó)、全球的專利申請(qǐng)量、申請(qǐng)人的分布等多方面統(tǒng)計(jì)分析，闡述了蝦類剝殼機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)發(fā)展趨勢(shì)，梳理了蝦類剝殼機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)

【關(guān)鍵詞】蝦;剝殼 ;脫殼;輥

引言

蝦是生活中常見的肉類食品，其營(yíng)養(yǎng)豐富，對(duì)人類的健康有益，隨著生活水平的提高，國(guó)內(nèi)外對(duì)蝦的需求量逐年上升。蝦仁是其主要加工產(chǎn)品之一，需通過剝殼處理來得到。在機(jī)械式蝦類剝殼機(jī)出現(xiàn)前，普遍使用的蝦剝殼方法為手工剝殼，手工剝殼勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，易使產(chǎn)品受細(xì)菌污染，影響產(chǎn)品鮮度和品質(zhì)。19世紀(jì)初，國(guó)外機(jī)械式蝦類剝殼機(jī)的出現(xiàn)大大提高了蝦剝殼效率，在過去的一百年來，蝦類剝殼機(jī)的高速發(fā)展對(duì)蝦加工產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平的提高，促進(jìn)漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。

1.蝦類剝殼機(jī)相關(guān)專利國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)概況

中國(guó)蝦類剝殼機(jī)的發(fā)展起步較晚，到1987年才有了第一份專利申請(qǐng)，且該申請(qǐng)為外國(guó)申請(qǐng)人，中國(guó)申請(qǐng)人的第一份國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)為1990年，晚于國(guó)外第一份蝦類剝殼機(jī)專利申請(qǐng)84年。中國(guó)的蝦類剝殼機(jī)領(lǐng)域伴隨著水產(chǎn)業(yè)和食品業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程發(fā)展起來的，申請(qǐng)量可分為兩個(gè)階段，第一階段為1987年-2009年的萌芽期，以及2010年至今的發(fā)展期，在第一階段，是中國(guó)蝦類剝殼機(jī)發(fā)展的摸索期，申請(qǐng)量較低，且國(guó)外申請(qǐng)人居多。中國(guó)蝦類剝殼機(jī)突飛猛進(jìn)的發(fā)展是從2009年-2015年的第二階段，伴隨著中國(guó)水產(chǎn)業(yè)、食品業(yè)的工業(yè)化發(fā)展，中國(guó)的蝦類剝殼機(jī)領(lǐng)域也蓬勃發(fā)展，不僅有外國(guó)申請(qǐng)人在中國(guó)申請(qǐng)專利，本國(guó)也出現(xiàn)了大批優(yōu)秀的創(chuàng)造發(fā)明申請(qǐng)人，在技術(shù)上不斷創(chuàng)新，帶領(lǐng)中國(guó)蝦類剝殼機(jī)的迅速發(fā)展。在蝦類剝殼機(jī)的中國(guó)專利申請(qǐng)中，申請(qǐng)量排名前3位的省分別是江蘇、廣東、浙江，其中江蘇省和廣東省就占總量的65%。

相對(duì)而言，國(guó)外蝦類剝殼機(jī)的起步早，最早的專利申請(qǐng)是德國(guó)1906年申請(qǐng)的一篇對(duì)輥式剝殼機(jī)，在1949年之前，申請(qǐng)量較少，從1950年開始，國(guó)外關(guān)于蝦類剝殼機(jī)的專利申請(qǐng)量迅速增長(zhǎng)，各類剝殼方式紛紛出現(xiàn)且不斷改進(jìn)，一些剝殼方式如輥式剝殼機(jī)的發(fā)展趨于成熟，出現(xiàn)了剝殼效果好、效率高、可自動(dòng)上下料的連續(xù)輥組/壓件配合的批量連續(xù)式剝殼機(jī);而另外一主要?jiǎng)儦し绞健獖A持剖切取肉剝殼也得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)盤式或傳送工位式的連續(xù)自動(dòng)加工，可以一次性實(shí)現(xiàn)蝦類的去頭、開背、去腸線、脫殼的加工。在1982年以后的時(shí)期，由于各種蝦類剝殼機(jī)的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，因此申請(qǐng)量不再出現(xiàn)迅速增長(zhǎng)的情況，較于之前申請(qǐng)量略有下降，但仍較平穩(wěn)，在此期間的申請(qǐng)大都是對(duì)于細(xì)節(jié)的改進(jìn)和功能的完善。

國(guó)外的蝦類剝殼機(jī)專利申請(qǐng)中，美國(guó)專利占申請(qǐng)量43%，第二位日本占13%，第三位德國(guó)占8%，上述國(guó)家是蝦類剝殼技術(shù)的主要發(fā)展國(guó)家。

2.蝦類剝殼機(jī)專利申請(qǐng)的重要技術(shù)分支

2.1輥剝殼

輥剝殼是蝦類剝殼機(jī)最常見的剝殼方式之一，相關(guān)專利的申請(qǐng)量最大，其主要利用轉(zhuǎn)向相反的輥?zhàn)娱g的擠壓、摩擦、搓揉使得蝦肉和蝦殼松動(dòng)進(jìn)而分離，該方式主要是利用蝦肉和蝦殼表面摩擦性能的不同，可保證剝殼后的蝦肉形態(tài)完整，無碎殼殘留在蝦肉中。該方式的蝦類剝殼機(jī)在發(fā)展中又可主要分為輥組、對(duì)輥、輥/輸送帶配合三種。輥組剝殼的方式在蝦類剝殼機(jī)后來的發(fā)展中占主要地位，也是后期發(fā)明申請(qǐng)完善和改進(jìn)的主要的分支方向。為了提高剝殼效果逐漸出現(xiàn)了較為成熟的輥組/壓件配合剝殼方式，根據(jù)所配合的壓件的不同又可分為輥組/壓輪配合、輥組/壓塊配合。

2.2夾持剖切取肉

夾持剖切取肉是除輥剝殼外申請(qǐng)量最大的另外一種剝殼方式，一般是對(duì)夾持的蝦體進(jìn)行去頭、開背、除蝦腸、剝殼一系列加工的一體化機(jī)械，方便快速且對(duì)蝦的處理全面徹底。按結(jié)構(gòu)分為轉(zhuǎn)盤式和傳送工位式。

2.3破碎法

破碎法也是蝦類剝殼機(jī)常見的一種剝殼方式，根據(jù)具體破碎方式分為滾筒破碎、磨殼裝置、傳送帶擠壓等，破碎法是通過機(jī)械的方式使蝦殼破碎，然后再通過各種方式將蝦肉和碎殼分離。

2.4氣流法、液流法、壓力法

氣流法和液流法一般是通過氣流和液流的沖擊使蝦脫殼，壓力法為通過迅速降壓使得蝦殼內(nèi)外的壓力不同而殼肉分離，可一次性進(jìn)行大批量處理。

3.輥剝殼技術(shù)發(fā)展路線

輥剝殼的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)較長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期，經(jīng)過各國(guó)的申請(qǐng)人不斷的研發(fā)實(shí)現(xiàn)其技術(shù)點(diǎn)的改進(jìn)，從而發(fā)展到現(xiàn)有的一個(gè)較為成熟完善的階段。

最早出現(xiàn)的蝦類輥剝殼技術(shù)的專利申請(qǐng)是1906年的德國(guó)申請(qǐng)DE183640DA，其是一種對(duì)輥與刀片配合的蝦類輥剝殼機(jī)，該類型的蝦類輥剝殼機(jī)是早期的典型的蝦類剝殼機(jī)，通過一對(duì)輥的擠壓與刀片配合使得蝦的殼肉分離，此類機(jī)器的優(yōu)先是實(shí)現(xiàn)了蝦剝殼的自動(dòng)化，成本低，缺點(diǎn)是效率較低，殼肉分離效果較差。1944年首次出現(xiàn)了蝦類輥組剝殼機(jī)的專利申請(qǐng)，為一篇美國(guó)申請(qǐng)，此時(shí)的輥組為單排，輥?zhàn)拥姆较虿粩嘧兓?，通過輥?zhàn)娱g的擠壓摩擦剝殼，效率仍然較低，1946年即出現(xiàn)蝦類多排輥組剝殼機(jī)，如US19440546510A中的，多排輥組剝殼機(jī)是利用多個(gè)轉(zhuǎn)向相反或差速轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)酉嗷ト啻?、摩擦、擠壓使得蝦肉被拉出蝦殼，這種剝殼機(jī)的剝殼效率高，因此是輥組剝殼機(jī)的一個(gè)重要發(fā)展分支;1955年出現(xiàn)了輥/輸送帶配合的蝦類剝殼機(jī)，其利用輥?zhàn)雍洼斔蛶чg的摩擦使得蝦類的殼肉分離，1957年還出現(xiàn)了具有壓塊的輥/輸送帶配合的蝦類剝殼機(jī)，1964年出現(xiàn)了效率大大提高的環(huán)形輸送帶與輥?zhàn)优浜系奈r類剝殼機(jī)，其也實(shí)現(xiàn)了連續(xù)、大批量的剝殼加工，1977年的美國(guó)申請(qǐng)US19770845343在對(duì)輥間隙設(shè)置噴嘴，噴射水流輔助脫殼，使得蝦肉和蝦殼可分別收集。1956年的美國(guó)專利申請(qǐng)中出現(xiàn)了長(zhǎng)錐形對(duì)輥，1958年的瑞典專利中出現(xiàn)了表面凹凸配合的異形對(duì)輥，均使對(duì)輥式剝殼機(jī)的剝殼效果得以提高。

由于國(guó)外的輥組剝殼機(jī)在1947年就已經(jīng)趨于成熟，因此在之后的關(guān)于輥組剝殼機(jī)專利申請(qǐng)主要是對(duì)一些細(xì)節(jié)的改進(jìn)。如1969年申請(qǐng)的US19690869285是對(duì)輥組傳動(dòng)裝置的改進(jìn)， 1978年的日本申請(qǐng)JP486078A是對(duì)剝殼輥?zhàn)拥耐庑芜M(jìn)行改進(jìn)，1991年申請(qǐng)的US19910707829中設(shè)置了壓塊架整體高度的調(diào)節(jié)裝置，所有壓塊高度可以方便地一次性調(diào)整; 2010年在中國(guó)申請(qǐng)的專利CN201010237105在輥組剝殼機(jī)上設(shè)置一組可從下方上下推壓與動(dòng)力輥相接觸的輥?zhàn)?，從而方便快速地?duì)輥?zhàn)娱g隙進(jìn)行調(diào)節(jié)。2009年之前的中國(guó)的蝦類剝殼機(jī)技術(shù)的專利申請(qǐng)非常少，直到2009年開始才大幅增長(zhǎng)，且2011年之后全球的蝦類輥剝殼技術(shù)申請(qǐng)中中國(guó)申請(qǐng)占到90%以上，中國(guó)的蝦類輥剝殼機(jī)領(lǐng)域雖然起步較晚，但是學(xué)習(xí)吸收了國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，因此起點(diǎn)高、發(fā)展快。

4.總結(jié)

本文通過DWPI、SIPOABS和CNABS數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的專利為樣本，分析了國(guó)內(nèi)外蝦類剝殼機(jī)的專利申請(qǐng)趨勢(shì)。針對(duì)輥壓剝殼機(jī)的專利技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了較為詳盡的分析，通過分析了解了輥壓剝殼機(jī)在各個(gè)時(shí)期的發(fā)展?fàn)顩r，以及在不同的時(shí)期該技術(shù)的發(fā)展的重點(diǎn)以及主要的改進(jìn)點(diǎn)。同時(shí)針對(duì)本文的數(shù)據(jù)分析還能了解國(guó)內(nèi)和國(guó)外在相同領(lǐng)域的技術(shù)差距，彌補(bǔ)我國(guó)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的不足，加大研發(fā)力度，提高國(guó)內(nèi)對(duì)于輥壓剝殼機(jī)的技術(shù)水平，促進(jìn)中國(guó)的水產(chǎn)業(yè)和食品業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展并給人們帶來更大的便利。

參考文獻(xiàn)

[1]張秀花等，對(duì)蝦剝殼機(jī)的設(shè)計(jì)，大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2014年第29卷第2期：198-200.

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