畜禽屠宰生產(chǎn)線工藝流程及設(shè)備配置探討

張 彬 楊小朋 孟祥輝

1.福瑞珂食品設(shè)備(濟(jì)寧)有限公司 山東濟(jì)寧 272104 2.山推工程機(jī)械股份有限公司 山東濟(jì)寧 272104 3.山東省魯商冰輪建筑設(shè)計(jì)有限公司 山東濟(jì)南 250101

中國(guó)是世界上最大的肉類生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó)，其肉類消費(fèi)量占到了世界消費(fèi)總量的近1/3[1]，屠宰技術(shù)是人類在自然界的斗爭(zhēng)中，為謀求生存而進(jìn)行的最原始的勞動(dòng)方式捕獵中發(fā)展起來(lái)的。到了近代，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，屠宰加工越做越細(xì)，加工技術(shù)有了很大提高，創(chuàng)造發(fā)明了很多精巧機(jī)器設(shè)備，在牲畜身上得到更多利用。宰殺規(guī)模越來(lái)越大，越來(lái)越集中。有了成套加工機(jī)械設(shè)備，屠宰技術(shù)上升為一門綜合性科學(xué)技術(shù)。

中國(guó)最早的機(jī)械化屠宰場(chǎng)是上海的英租界,當(dāng)局于1930年開工建設(shè)，1932年投產(chǎn)的沙涇路屠宰場(chǎng)。由于戰(zhàn)亂和經(jīng)濟(jì)落后，1949年10月以前只在少數(shù)幾個(gè)大城市有為數(shù)不多的機(jī)械化屠宰場(chǎng)。中國(guó)真正形成完整肉類加工工業(yè)是在20世紀(jì)50年代。在各地建成以武漢、鄭州、長(zhǎng)沙、哈爾濱、兗州等十大肉聯(lián)廠為骨干的一大批大中型、現(xiàn)代化肉類加工廠和冷凍廠，改建、擴(kuò)建許多舊社會(huì)遺留下來(lái)老屠宰場(chǎng)，初步形成較為完整的肉類加工工業(yè)。

到了20世紀(jì)90年后代期，隨著改革開放進(jìn)一步深入和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。中國(guó)肉類加工產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，技術(shù)裝備水平得到很大提升，縮小了與歐美等國(guó)加工技術(shù)(特別是衛(wèi)生水平)的差距。形成了一批以雙匯、金鑼等為代表的，年屠宰量上千萬(wàn)頭生豬的具有國(guó)際先進(jìn)水平的大型肉類聯(lián)合加工企業(yè)。

屠宰設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)調(diào)查分析報(bào)告顯示[2]，屠宰產(chǎn)品主要分為熱鮮肉、冷鮮肉和冷凍肉。龍頭企業(yè)有明顯規(guī)模優(yōu)勢(shì)，從而可以較好地控制成本。同時(shí)，相對(duì)于中小企業(yè)，雙匯、金鑼等龍頭企業(yè)擁有先進(jìn)的屠宰技術(shù)和設(shè)備，生產(chǎn)出質(zhì)量較高的產(chǎn)品，適應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，促進(jìn)集中度提升。此外，龍頭企業(yè)還具有先進(jìn)的屠宰技術(shù)和設(shè)備。目前，技術(shù)設(shè)施、衛(wèi)生防疫等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成了中小型企業(yè)進(jìn)入屠宰行業(yè)的技術(shù)壁壘。例如，在冷鮮肉方面，雙匯采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的屠宰工藝和完善的檢驗(yàn)體系，采用世界先進(jìn)的冷分割加工工藝，經(jīng)過(guò)18道檢驗(yàn)，胴體加工前先進(jìn)行快速冷卻、再進(jìn)行緩慢冷卻，使肌肉經(jīng)過(guò)自然成熟過(guò)程，并在低溫環(huán)境下進(jìn)行精細(xì)分割，抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，延長(zhǎng)冷鮮肉的保質(zhì)期，使產(chǎn)品品質(zhì)高于大多數(shù)同行業(yè)企業(yè)的同類產(chǎn)品。但相比之下，大部分中小型屠宰企業(yè)采用簡(jiǎn)單傳統(tǒng)的屠宰工藝[3]，產(chǎn)品品質(zhì)不夠優(yōu)良。而優(yōu)秀的分割技術(shù)將滿足市場(chǎng)終端全豬肉品類的需求，并可帶來(lái)毛利率等經(jīng)濟(jì)效益的提升。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《全國(guó)生豬屠宰行業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要(2016-2020年)》提出[4]，“十二五”期間，我國(guó)生豬生產(chǎn)總體保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，生豬存欄量、出欄量和豬肉產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一位，有力保障了城鄉(xiāng)居民豬肉消費(fèi)需求。豬肉占肉類總產(chǎn)量的比重64%左右，始終是肉類供給的主體。生豬屠宰布局和結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整步伐加快，技術(shù)水平升級(jí)加速。全國(guó)規(guī)模以上屠宰企業(yè)2 937家，比“十一五”末增長(zhǎng)17.9%。生豬定點(diǎn)屠宰資格審核清理工作持續(xù)推進(jìn)，屠宰企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、品牌化經(jīng)營(yíng)勢(shì)頭良好。部分品牌屠宰加工企業(yè)跨省配置生產(chǎn)資源，實(shí)現(xiàn)了連鎖經(jīng)營(yíng)、冷鏈配送、直供直銷，優(yōu)質(zhì)豬肉產(chǎn)品跨區(qū)域流通格局初步形成。目前，規(guī)模以上屠宰企業(yè)屠宰量占全國(guó)的68%，前50名屠宰企業(yè)屠宰量占全國(guó)的18%。2021年12月14日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)的《“十四五”全國(guó)畜牧獸醫(yī)行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出，到2025年，全國(guó)畜牧業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)取得重大進(jìn)展，奶牛、生豬、家禽養(yǎng)殖率基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。在產(chǎn)品保障目標(biāo)上，確保豬肉自給率保持在95%左右,豬肉產(chǎn)能穩(wěn)定在5 500萬(wàn)噸左右,生豬養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值達(dá)到1.5萬(wàn)億元以上,著力提升發(fā)展質(zhì)量,加強(qiáng)產(chǎn)能調(diào)控,緩解“豬周期”波動(dòng),增強(qiáng)穩(wěn)產(chǎn)保供能力。在現(xiàn)代化建設(shè)目標(biāo)上，實(shí)現(xiàn)畜禽核心種源自給率達(dá)到78%，畜禽養(yǎng)殖規(guī)模化率達(dá)到78%以上，養(yǎng)殖、屠宰、加工、冷鏈物流全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)集約化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、智能化水平邁上新臺(tái)階[5]。

1 生豬屠宰加工工藝流程及工藝參數(shù)

1.1 待宰

外調(diào)生豬必須來(lái)自非疫區(qū)，生豬到廠后，經(jīng)獸醫(yī)檢查檢疫合格后，才能進(jìn)廠趕入待宰圈。在待宰圈停食、飲水，休息12～24h后進(jìn)行宰殺。未經(jīng)充分休息的生豬宰殺時(shí)，停留在微血管中的血液不易放干凈，宰后屠體膘色發(fā)紅，影響外觀，且影響儲(chǔ)藏期。

1.2 麻電致暈

生豬在宰殺前致暈，是保證宰殺安全，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的有效措施。同時(shí)，宰前麻醉致暈，可減少豬在刺殺放血時(shí)的痛苦，提高動(dòng)物福利，同時(shí)防止豬因危險(xiǎn)感而消耗過(guò)多糖原，使宰后屠體pH值停留在正常水平。常見(jiàn)方法有機(jī)械擊昏法、麻電致暈法、二氧化碳窒息法。

1.3 刺殺放血

麻醉后應(yīng)趁活豬處在麻醉失知的狀態(tài)下盡快放血。常見(jiàn)的放血方法有臥式放血和立式放血2種。臥式放血較立式放血，可減少斷脊和豬應(yīng)激反應(yīng)，在新建大型屠宰廠得到廣泛應(yīng)用。放血時(shí)間掌握在5～6min(南方地區(qū)應(yīng)適當(dāng)縮短至3～4min)，每頭豬的血在3kg左右，產(chǎn)量很大(根據(jù)區(qū)域消費(fèi)習(xí)慣不同，也存在較大差異)。豬血有很多用途，可供食用、制藥、飼料和工業(yè)使用。充分利用豬血，不但可以提高收益，還可減少環(huán)境污染。

1.4 去毛

經(jīng)過(guò)刺殺放血的生豬，除加工剝皮豬肉外，必須將鬃毛刮除；去毛是屠宰加工中的主要工種之一，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量起著十分重要作用。在現(xiàn)代化屠宰工廠，為了確保將毛刮凈，在整個(gè)去毛過(guò)程中共分燙毛、打毛、修刮、燎毛、吊掛修刮毛、清洗六道工序。

燙毛方式有運(yùn)河式燙毛、蒸汽隧道燙毛、噴淋隧道燙毛等。前者設(shè)備投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，是目前應(yīng)用最多的一種燙毛方法。蒸汽燙毛設(shè)備投資大，且運(yùn)行費(fèi)用高，目前，在國(guó)內(nèi)只有少數(shù)大型屠宰企業(yè)使用，但此方法是今后發(fā)展方向。生豬飼養(yǎng)方式不同、品種不同、產(chǎn)區(qū)不同、膘厚不同、出欄季節(jié)不同都會(huì)影響到燙毛溫度和時(shí)間。正確掌握燙毛溫度時(shí)間，是去毛工序關(guān)鍵問(wèn)題。溫度過(guò)高，浸燙時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或溫度過(guò)低，浸燙時(shí)間過(guò)短都會(huì)影響到除毛質(zhì)量。燙毛溫度控制在58～63℃，時(shí)間控制在3～6min，需要經(jīng)驗(yàn)豐富技工，根據(jù)季節(jié)、毛豬品種等因素把握。

打毛機(jī)出來(lái)的豬屠體在清水池里或平板輸送機(jī)上進(jìn)行修割后掛起。用火焰噴槍對(duì)準(zhǔn)小毛較多的部位或刀不易刮到的部位噴火，將小毛燒毀。最后使用刀具對(duì)燎毛后的豬體進(jìn)行修刮。在部分大型屠宰廠使用燎毛爐進(jìn)行燎毛，用拋光設(shè)備進(jìn)行拋光。

1.5 剝皮

剝皮有人工剝皮和機(jī)械剝皮2種方法。人工剝皮只適用于小型作坊和屠宰工廠的急宰環(huán)節(jié)。絕大多數(shù)工廠都采用機(jī)械剝皮。機(jī)械剝皮的豬屠體必須先進(jìn)行手工預(yù)剝。預(yù)剝的操作程序是先將放血后的生豬，在軌道線上去頭，落在預(yù)剝線上去蹄、挑腹皮、剝前腿、剝后腿、剝臀皮、剝腹皮。將預(yù)剝開的大面積豬皮拉平、繃緊，放入剝皮機(jī)卡口、夾緊，啟動(dòng)剝皮機(jī)將豬皮剝下。

1.6 開膛、凈胸

豬經(jīng)刺殺放血后，但體內(nèi)新陳代謝作用大部分仍在進(jìn)行，在新陳代謝過(guò)程中，依然釋放熱量，而這時(shí)呼吸、運(yùn)動(dòng)等消耗熱量活動(dòng)已經(jīng)結(jié)束。所以，在宰后90min內(nèi)，豬體溫度不降反升。放血后的屠體對(duì)細(xì)菌抵抗能力已經(jīng)喪失，高溫會(huì)促使細(xì)菌繁殖加快。特別是腸胃容物細(xì)菌含量很高，如不及時(shí)取出，極易引起內(nèi)臟變質(zhì)。一般從放血到取出內(nèi)臟的時(shí)間不宜超過(guò)30min(最好不超過(guò)20min)。

工廠屠宰采用吊掛剖腹，由多個(gè)工種流水完成。大型工廠一般分為割生殖器、雕肛、撬胸骨、剖腹、刁直腸、取腸胃、取心肝肺等。剖腹過(guò)程中嚴(yán)禁刺破膽、肚污染肉品。目前已有先進(jìn)的自動(dòng)雕肛、開腹二位一體機(jī)等先進(jìn)設(shè)備，在大型屠宰廠已推廣使用。

1.7 劈半

胴體開胸、凈膛后，經(jīng)檢驗(yàn)檢疫合格后。為方便后續(xù)加工、運(yùn)輸、銷售，要將胴體劈半，有手動(dòng)操作的半自動(dòng)化劈半鋸和全自動(dòng)化的自動(dòng)劈半機(jī)。

1.8 副產(chǎn)品整理

胃腸內(nèi)容物含有大量細(xì)菌，極易造成變質(zhì)。胃腸系統(tǒng)、心肝肺系統(tǒng)割離胴體后，要盡快將其分離、沖洗和整理。主要工作內(nèi)容包括分離心、肝、肺，摘除膽囊；分離脾、胃(肚)，翻洗、清理胃容物；扯下大腸上花油，翻洗大腸；扯小腸，摘胰臟等工序。

1.9 清洗

使用大量水對(duì)屠宰加工完的豬胴體進(jìn)行全方位噴淋，清洗的目的是洗干凈肉品表面的浮毛、血污等雜質(zhì)，另外可起到降低肉品溫度的目的。

1.10 冷卻

生豬在剛屠宰后短時(shí)間內(nèi)，體內(nèi)新陳代謝作用大部分仍在進(jìn)行，胴體溫度會(huì)略有升高。胴體較高的溫度、濕潤(rùn)的表面，加上營(yíng)養(yǎng)豐富，很適宜細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，必須迅速進(jìn)行冷卻。目前，冷卻工藝有一段式冷卻和兩段式冷卻2種方式。一段式冷卻是在室溫0℃左右，濕度95%～98%的冷卻間內(nèi)，用冷風(fēng)機(jī)降溫，使胴體中心溫度降到4℃左右。冷卻的同時(shí)胴體進(jìn)行成熟作用，也就是說(shuō)的排酸，經(jīng)過(guò)成熟作用的肉質(zhì)更加嫩滑、風(fēng)味更加鮮美，更利于人體吸收。兩段式冷卻是，先將肉體在溫度-20℃左右的快速冷卻間內(nèi)，冷卻90min，使肉體表面快速形成冰殼，更好的抑制細(xì)菌繁殖；再在0～4℃室溫的冷卻間，將胴體中心溫度冷卻到7℃左右。該工藝能耗高，設(shè)備投資大，適用于大型肉類加工企業(yè)。

1.11 屠宰過(guò)程中的檢驗(yàn)

活豬在生前飼養(yǎng)過(guò)程中，往往會(huì)感染多種疾病。有些病在宰前靜養(yǎng)過(guò)程中被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行急宰處理。但有些病在宰前難以被發(fā)現(xiàn)，所以必須在屠宰過(guò)程中對(duì)宰后生豬的胴體、內(nèi)臟逐頭進(jìn)行檢驗(yàn)，防止病變?nèi)馄妨魅胧袌?chǎng)，影響人民身體健康。

宰后檢驗(yàn)項(xiàng)目有頭部檢驗(yàn)、皮膚檢驗(yàn)、腸系膜淋巴結(jié)檢驗(yàn)、心肝肺檢驗(yàn)、胴體檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法有觀察、剖檢、觸檢、嗅檢和化驗(yàn)室診斷。檢驗(yàn)過(guò)程中胴體、副產(chǎn)品任何一方發(fā)現(xiàn)病變，同一頭豬任何一部分檢驗(yàn)出病變，其他部分都不得出廠。為保證胴體與副產(chǎn)品對(duì)應(yīng)，小型屠宰廠采用胴體、副產(chǎn)品分別編號(hào)的方法，大型屠宰企業(yè)則必須采用同步檢驗(yàn)線，進(jìn)行胴體、副產(chǎn)品的同步檢驗(yàn)。檢驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)的病豬，根據(jù)病變病種按規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的無(wú)害化處理。

生豬屠宰工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

圖1 生豬屠宰工藝流程簡(jiǎn)圖

2 生豬屠宰加工設(shè)備的配置

一個(gè)規(guī)?；涝坠S直接服務(wù)屠宰的設(shè)備可分為輸送設(shè)備、工作區(qū)加工設(shè)備兩大類。輸送設(shè)備有懸掛輸送牽引鏈和推式懸掛輸送鏈等；加工設(shè)備有屠宰設(shè)備、副產(chǎn)加工設(shè)備，如麻電工序有手持式麻電器、三點(diǎn)式麻電機(jī)等；剝皮工序有各種形式的預(yù)剝線、剝皮機(jī)；燙毛工序有搖燙機(jī)、運(yùn)河式燙池、燙毛遂道等；去毛工序有液壓生豬軟刨毛機(jī)、螺旋自動(dòng)刨毛機(jī)等。設(shè)備的配置選型需要根據(jù)“兩端市場(chǎng)”(前端原料市場(chǎng)、后端消費(fèi)市場(chǎng))、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、加工工藝流程、操作習(xí)慣、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、投資規(guī)模等進(jìn)行選擇。

2.1 Ⅲ級(jí)屠宰企業(yè)

主要工序?qū)崿F(xiàn)半機(jī)械化作業(yè)，并且年屠宰能力≤6萬(wàn)頭的生豬屠宰企業(yè)(注：屠宰規(guī)模應(yīng)按GB 50317-2000的相關(guān)規(guī)定劃分)。Ⅲ級(jí)屠宰企業(yè)成套設(shè)備基本配置：需配備清洗裝置、麻電輸送機(jī)、手持式麻電器、控血輸送機(jī)、浸燙池、生豬刨毛機(jī)、剝皮設(shè)備、胴體加工手推軌道、內(nèi)臟同步檢驗(yàn)車、手持劈半鋸、劈半鋸消毒裝置、胴體沖洗裝置、洗手刀具消毒裝置、扁擔(dān)鉤清洗裝置。

2.2 Ⅱ級(jí)屠宰企業(yè)

主要工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，并且年屠宰能力在6萬(wàn)頭以上的生豬屠宰企業(yè)。Ⅱ級(jí)屠宰企業(yè)成套設(shè)備基本配置：符合Ⅲ級(jí)屠宰企業(yè)成套設(shè)備基本配置條件外，還需配備淋浴設(shè)備、致昏設(shè)備、放血輸送機(jī)、預(yù)清洗機(jī)、燙毛設(shè)備、刨毛設(shè)備、平板修刮輸送機(jī)、預(yù)干燥機(jī)、燎毛設(shè)備、清洗拋光機(jī)、胴體加工輸送機(jī)、內(nèi)臟同步檢驗(yàn)輸送機(jī)、劈半設(shè)備、冷卻設(shè)備、鮮銷發(fā)貨軌道、扁擔(dān)鉤清洗設(shè)備。

2.3 Ⅰ級(jí)屠宰企業(yè)

主要工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，并且年屠宰能力在6萬(wàn)頭以上的生豬屠宰企業(yè)。Ⅰ級(jí)屠宰企業(yè)成套設(shè)備基本配置符合Ⅱ級(jí)屠宰企業(yè)成套設(shè)備基本配置條件外，還需配備連續(xù)式燙毛設(shè)備、自動(dòng)刨毛機(jī)、自動(dòng)燎毛設(shè)備、開肛器、豬體開膛機(jī)、胴體劈半機(jī)、動(dòng)態(tài)電子軌道秤、二分體裝車機(jī)等設(shè)備。

3 各加工區(qū)域主要設(shè)備選型配置

3.1 擊暈放血區(qū)哉

3.1.1 鋼制趕豬通道

設(shè)計(jì)合理的趕豬通道不僅可以提高趕豬效率，而且可以減少傷殘豬的出現(xiàn)，提高肉品品質(zhì)。由于趕豬通道須與三點(diǎn)式麻電機(jī)(此處采用與三點(diǎn)式麻電法對(duì)接介紹)對(duì)接，趕豬通道最高處需要高出±0.000(以放血間室內(nèi)地坪為±0.000)1 180～1 200mm，為了適應(yīng)各地豬種爬坡能力，GB50317-2000標(biāo)準(zhǔn)[6]規(guī)定趕豬坡度應(yīng)≤10%。

目前國(guó)內(nèi)諸多企業(yè)還是沿用1m高磚砌趕豬通道，這種陰暗狹窄的趕豬道不僅不利于豬的驅(qū)趕，而且時(shí)間久了易傷豬，維修困難等缺陷。鋼制趕豬通道采用轉(zhuǎn)向切換裝置，將雙通道并為單通道，提高趕豬效率。通道設(shè)有防坐臥、防倒退裝置，有效減少因擠踏造成的豬體損傷。通道設(shè)有緊急出口，便于將殘豬從通道中拖出。此種鋼制趕豬道排水通暢，通風(fēng)性能好、光照度大，對(duì)抑制PSE肉的形成有一定效果。參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 鋼制趕豬通道

3.1.2 致昏設(shè)備

麻電是屠宰擊暈方式中的一種，隨著我國(guó)屠宰業(yè)的發(fā)展，麻電擊暈方式越來(lái)越先進(jìn)，原始?xì)埧岬闹苯影舸虻葥艋璺?，已逐漸被拋棄?，F(xiàn)在常用的麻電擊暈方法，在電流通過(guò)豬的腦、心部擊暈后，造成心跳加快、四肢顫抖、呈昏迷狀態(tài)。生豬擊暈后，刺殺放血過(guò)程是在昏迷狀態(tài)下進(jìn)行，可以減少生豬痛苦，符合國(guó)際上動(dòng)物福利要求，同時(shí)，減少豬的應(yīng)激反應(yīng)，改善肉品質(zhì)量，減少斷骨、淤血等降低肉品質(zhì)量的現(xiàn)象。在國(guó)內(nèi)常用的窒暈、麻電設(shè)備主要有：二氧化碳窒暈系統(tǒng)、托胸三點(diǎn)式自動(dòng)麻電機(jī)、馬鞍式生豬輸送機(jī)、手握式麻電器等。

3.1.2.1 二氧化碳窒暈系統(tǒng)

對(duì)生豬采取更人道方式致昏，保護(hù)動(dòng)物福利。

此窒暈方式有助減輕豬的緊張,杜絕電擊暈方式帶來(lái)的應(yīng)激反應(yīng)對(duì)肉品質(zhì)量的影響，對(duì)豬體大小沒(méi)有限制，屠宰后無(wú)淤血、斷骨現(xiàn)象發(fā)生，PSE肉發(fā)生率明顯降低，對(duì)豬體完全不會(huì)造成損傷。采用氣動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)集中供油潤(rùn)滑，為保證每個(gè)潤(rùn)滑部位有足夠的潤(rùn)滑油，對(duì)油進(jìn)行霧化潤(rùn)滑，即節(jié)省油耗又保證了潤(rùn)滑效果。

應(yīng)用數(shù)字控制技術(shù)對(duì)二氧化碳供給量自動(dòng)補(bǔ)給，控制系統(tǒng)信號(hào)的采集及控制輸出通過(guò)DeviceNet通信的方式，減少了其他信號(hào)采集方式引起的干擾，造成的二氧化碳濃度誤差大對(duì)致昏效果的影響，增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力和穩(wěn)定性。

安全保護(hù)系統(tǒng)：設(shè)有嚴(yán)格的安全防護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)設(shè)備某一運(yùn)動(dòng)部件或防護(hù)裝置處于非正常狀態(tài)或動(dòng)力條件不符合正常運(yùn)轉(zhuǎn)要求時(shí)，機(jī)器會(huì)停止工作。設(shè)計(jì)安裝了濃度監(jiān)測(cè)儀器，完全避免了機(jī)器的意外損壞對(duì)人身安全的傷害。

吊籠采用側(cè)進(jìn)側(cè)出豬結(jié)構(gòu)，進(jìn)出豬速度快、效率高，不會(huì)出現(xiàn)擠壓現(xiàn)象。吊籠數(shù)量根據(jù)設(shè)備型號(hào)確定。參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 二氧化碳窒暈機(jī)基本參數(shù)

3.1.2.2 托胸三點(diǎn)式自動(dòng)麻電機(jī)

近年來(lái)“托胸三點(diǎn)式自動(dòng)麻電機(jī)”的方法受到普遍關(guān)注。生豬活體騎跨在帶有特殊橡膠材料制作皮塊的輸送鏈上，行至麻電區(qū)域時(shí)由光電掃描裝置對(duì)豬體頭部進(jìn)行掃描、定位，麻電裝置隨輸送鏈同步移動(dòng)，分別對(duì)豬體頭部、心臟進(jìn)行麻電。致暈后的生豬隨輸送鏈送出麻電機(jī)。設(shè)備設(shè)計(jì)采用了光電掃描技術(shù)，麻電電極夾持定位準(zhǔn)確，保證了對(duì)生豬的最佳致暈效果，同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)連續(xù)性作業(yè)，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度低，而且擊暈時(shí)間短，運(yùn)動(dòng)空間狹，豬在擊暈之前的心率明顯低于常規(guī)的方法，緩解了生豬的應(yīng)激反應(yīng)，降低了斷骨、淤血、PSE肉等現(xiàn)象的比率。豬體在輸送過(guò)程中，輸送鏈塊托住豬體腹部使豬腳懸空，避免了對(duì)豬體的損傷，改善肉品品質(zhì)，因此樂(lè)于被大中型屠宰廠采用。托胸三點(diǎn)式自動(dòng)麻電機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 托胸三點(diǎn)式自動(dòng)麻電機(jī)基本參數(shù)

3.1.2.3 馬鞍式生豬輸送機(jī)

采用托胸式方式輸送，依靠提升機(jī)或彎軌提升實(shí)現(xiàn)生豬輸送懸掛，亦可用手握式麻電器對(duì)生豬電擊暈。馬鞍式生豬輸送機(jī)參數(shù)見(jiàn)表4。

表4 馬鞍式生豬輸送機(jī)基本參數(shù)

3.1.2.4 手握式麻電器(手動(dòng)擊暈鉗)

手持式麻電器是運(yùn)用手工操作將豬擊暈的工具。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高、操作便利、維修方便、價(jià)格低廉等，為一些規(guī)模較小的屠宰廠所采用。手持部分為一絕緣手柄，以絕緣性能良好的干木棒或塑料制成。在兩電級(jí)上分別捆扎一些有利于吸附鹽水增強(qiáng)導(dǎo)電能力的材質(zhì)，如紗布、海綿等。手握式麻電器基本參數(shù)見(jiàn)表5。

3.1.3 臥式放血輸送機(jī)

用于接收擊暈后的豬屠體，并將其輸送，通過(guò)刺刀工位，到達(dá)掛豬提升工位。在刺刀和掛鉤期間豬在工作臺(tái)面上停留約40～60s。有利于改善動(dòng)物福利、減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度、放血完全、改善肉品質(zhì)量等。臥式放血輸送機(jī)參數(shù)見(jiàn)表6。

表6 臥式放血輸送機(jī)基本參數(shù)

3.1.4 預(yù)清洗機(jī)

用于對(duì)控血后豬屠體表面進(jìn)行清洗，根據(jù)放血程度的不同，清洗豬屠體表面的清洗條可選鞭條或毛刷材質(zhì)。預(yù)清洗機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表7。

表7 預(yù)清洗機(jī)基本參數(shù)

3.2 浸燙區(qū)域

燙毛是屠宰加工過(guò)程中對(duì)生豬屠體表面加工處理的關(guān)鍵步驟之一，是有效清除豬屠體體表鬃毛的方法，浸燙脫毛的好壞與白條肉質(zhì)量有直接關(guān)系。燙毛方式不僅直接影響刮毛機(jī)的刮毛效果，同時(shí)也是屠宰加工中衡量產(chǎn)生交叉感染程度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)豬屠體來(lái)說(shuō)，燙毛是一個(gè)加熱升溫的過(guò)程，在一定程度上導(dǎo)致屠體溫度上升，從而促進(jìn)PSE肉的形成，影響肉品質(zhì)量。因此，浸燙的工藝方法和設(shè)備性能關(guān)系到整條屠宰線的加工質(zhì)量，并最終影響到肉制品的衛(wèi)生及安全。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外大中型屠宰廠采用得比較多的燙毛方法主要有2種：一種是燙池工藝，一種是豎式隧道燙工藝。燙池工藝是由原來(lái)的手工燙毛發(fā)展為往復(fù)式搖燙，然后發(fā)展到國(guó)內(nèi)目前運(yùn)用最為普遍的“運(yùn)河式燙毛”。

3.2.1 搖擺式豬體浸燙池

往復(fù)式搖燙工藝用于在燙豬池浸燙的豬屠體往復(fù)搖擺且有序向前推進(jìn)。主要由搖燙機(jī)、燙池兩部分組成。

搖燙機(jī)安裝在燙池內(nèi)，燙池一般采用240磚墻砌筑，內(nèi)外表面貼白色瓷片。搖燙機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表8。

表8 搖燙機(jī)基本參數(shù)

3.2.2 運(yùn)河式豬體浸燙池

搖擺式燙毛裝置工作時(shí)，整個(gè)燙池處在敞開式狀態(tài)下，熱量損失大，衛(wèi)生狀況差，工作環(huán)境惡劣。隨著屠宰企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的提高，搖擺式燙毛裝置慢慢的被運(yùn)河式燙毛裝置取代。

運(yùn)河式浸燙法采用燙毛輸送機(jī)懸掛放血吊鏈拖動(dòng)豬屠體，全浸式燙毛。在燙池中安裝一條自動(dòng)線軌道，豬屠體在浸燙過(guò)程中，吊腳鏈不松開直接進(jìn)入燙池，在可控沉降的導(dǎo)軌下，被懸掛輸送機(jī)拖動(dòng)在浸燙池中行進(jìn)，完成浸燙后再提升至刮毛機(jī)前的落豬裝置處，整個(gè)浸燙過(guò)程無(wú)需人工操作，基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線機(jī)械化加工。封閉式的運(yùn)河式燙池，溫度穩(wěn)定、均勻，燙毛效果好，可降低能源消耗和減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，克服了傳統(tǒng)燙毛工藝刮毛操作困難，生產(chǎn)不連續(xù)等缺點(diǎn)，滿足食品衛(wèi)生要求，提高了生產(chǎn)效益。

由于國(guó)內(nèi)目前運(yùn)河式浸燙法最普遍，燙池有不同的規(guī)格，其長(zhǎng)度主要由屠宰量、掛載間距、浸燙時(shí)間來(lái)定。運(yùn)河式豬體浸燙池基本參數(shù)見(jiàn)9。

表9 運(yùn)河式豬體浸燙池基本參數(shù)

3.2.3 蒸汽、噴淋燙毛隧道

蒸汽燙毛隧道熱水、噴淋式燙毛隧道技術(shù)，比現(xiàn)常規(guī)燙池方式可有效避免病菌的交叉感染，改善燙毛工序的衛(wèi)生條件，在歐洲廣為流行，因此中國(guó)《生豬屠宰企業(yè)資質(zhì)等級(jí)要求》(SB/T10396-2011)[7]，五星級(jí)生豬屠宰加工企業(yè)燙毛須采用熱水噴淋燙毛或隧道蒸汽燙毛。而進(jìn)口的全套蒸汽燙毛裝置引進(jìn)成本高，在國(guó)內(nèi)尚未得到大量的引進(jìn)。隨著食品衛(wèi)生、安全日益受到老百姓關(guān)注的今天，國(guó)內(nèi)開發(fā)及推廣符合我國(guó)屠宰加工企業(yè)需求的、性價(jià)比高的蒸汽燙毛隧道熱水、噴淋式燙毛隧道已經(jīng)重點(diǎn)推廣和運(yùn)用。

冷凝式蒸汽燙毛隧道主要由不銹鋼保溫箱體，蒸汽供熱(濕)系統(tǒng)，熱循環(huán)系統(tǒng)，自動(dòng)溫控系統(tǒng)，排污系統(tǒng)等組成。

通過(guò)熱循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入隧道，隧道兩側(cè)安裝的導(dǎo)流板迫使?jié)駸嵴羝鶆驍U(kuò)散，環(huán)繞豬屠體周圍對(duì)豬體的較淺表層及豬毛進(jìn)行浸潤(rùn)和浸燙。余熱蒸汽回到隧道外與熱蒸汽重新混合后循環(huán)使用，隧道底部的通道用來(lái)收集冷凝水和使蒸汽均勻分布，燙毛溫度由安裝在隧道上的溫控系統(tǒng)來(lái)控制。蒸汽式燙毛裝置長(zhǎng)度主要依屠宰線速度、掛載間距、浸燙時(shí)間來(lái)確定。蒸汽燙毛隧道熱水、噴淋式燙毛隧道基本參數(shù)見(jiàn)表10。

表10 蒸汽燙毛隧道熱水、噴淋式燙毛隧道基本參數(shù)

3.3 脫毛區(qū)

在脫毛設(shè)備創(chuàng)造出來(lái)之前，活豬屠宰加工過(guò)程中，勞動(dòng)強(qiáng)度最高的工種就是刮毛工序。工人雙手放在攝氏60℃滾燙的熱水中，要在短短的幾分鐘內(nèi)，把豬屠體燙好、刮凈。常造成工人們雙手腫脹、潰爛，甚至指甲脫落等傷害。20世紀(jì)60年代，我國(guó)初步試制完成了臥式脫毛機(jī)。脫毛機(jī)不斷改進(jìn)和完善，現(xiàn)采用螺旋自動(dòng)連續(xù)脫毛技術(shù)，斷腿率和破皮率少，減少豬體的損傷，大大提高自動(dòng)化程度和生產(chǎn)率。

3.3.1 液壓生豬軟脫毛機(jī)

液壓生豬軟脫毛機(jī)是20世紀(jì)90年代，我國(guó)應(yīng)用比較普遍的脫毛設(shè)備。它主要由機(jī)架、起豬撈耙、2個(gè)硬刮刨滾筒、1個(gè)軟刮刨滾筒、離合器、鏈條傳動(dòng)裝置等組成。

液壓生豬軟脫毛機(jī)最適合與搖燙機(jī)配套使用。操作時(shí)，將浸燙好的豬屠體撥入撈耙內(nèi)，然后拉動(dòng)離合器，活動(dòng)門柵便開啟，豬屠體即被撈耙拋入脫毛機(jī)內(nèi)。在撈耙返回燙池時(shí)，活動(dòng)門柵隨即升起關(guān)合，三滾筒對(duì)豬屠體進(jìn)行翻轉(zhuǎn)、脫毛，待脫毛完成后，再拉動(dòng)離合器，使與其聯(lián)動(dòng)的軟脫滾筒上升，脫好毛的豬屠體即順硬刮脫后滾筒的旋轉(zhuǎn)方向由機(jī)身后滾出。

液壓生豬軟脫毛機(jī)由于是間斷性的生產(chǎn)，白條加工能力更適用于約500頭/日。

液壓生豬軟脫毛機(jī)前端的起豬撈耙和活動(dòng)門柵，與離合器、連桿、支架聯(lián)系起來(lái)，由兩邊的凸輪機(jī)構(gòu)控制，而同步起動(dòng)起豬撈耙伸入燙池內(nèi)。2個(gè)硬刮脫滾筒和一個(gè)軟刮脫滾筒互成直角排列，轉(zhuǎn)向相反。豬屠體在滾筒的旋轉(zhuǎn)撥動(dòng)下，不斷翻動(dòng)，豬屠體在自身重力壓力下，與刨片不斷磨擦，將毛刮掉，從而達(dá)到脫毛的目的。液壓生豬軟脫毛機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表11。

表11 液壓生豬軟脫毛機(jī)基本參數(shù)

3.3.2 螺旋自動(dòng)脫毛機(jī)

螺旋脫毛機(jī)具有以下特點(diǎn)：(1)可以滿足連續(xù)進(jìn)豬工作，生產(chǎn)效率高；(2)設(shè)備傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外置動(dòng)力空間大、維修方便；(3)震動(dòng)小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率低，維修方便；(4)自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單方便，機(jī)器自身的下刮毛滾筒采用螺旋設(shè)計(jì)，將生豬翻轉(zhuǎn)的同時(shí)完成對(duì)屠體的軸向輸送，脫毛質(zhì)量高。

螺旋自動(dòng)脫毛機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表12。

表12 螺旋自動(dòng)脫毛機(jī)基本參數(shù)

2個(gè)滾筒同向旋轉(zhuǎn)，脫毛滾筒軸上的刨毛器成螺旋狀排列。致使豬屠體在刨毛工作腔室內(nèi)翻滾，豬屠體在自身重量的壓力下，刨片與豬體之間、豬體與豬體之間的相互摩擦從而達(dá)到脫毛的目的。同時(shí)借助斜柵欄螺旋的作用，推動(dòng)豬屠體一邊翻滾一邊前進(jìn)。直致豬屠體被推出脫毛腔室。

3.3.3 臥式修刮輸送機(jī)

用于對(duì)刨毛后的豬屠體進(jìn)行人工修刮、整理、輸送。豬胴體在輸送機(jī)的末端經(jīng)提升機(jī)提起。臥式修刮輸送機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表13。

表13 臥式修刮輸送機(jī)基本參數(shù)

3.4 剝皮區(qū)

3.4.1 預(yù)剝送機(jī)

根據(jù)市場(chǎng)需要，胴體有帶皮胴體和不帶皮胴體。不帶皮胴體加工前需要進(jìn)行一道剝皮工藝。在剝皮機(jī)問(wèn)世以前，剝皮都是在特制的剝皮凳上進(jìn)行。預(yù)剝輸送機(jī)是剝皮機(jī)的配套設(shè)備，是機(jī)械剝皮前的人工預(yù)剝、去頭蹄等工序的輔助設(shè)備和將預(yù)剝后的豬屠體輸送到剝皮機(jī)前的設(shè)備。有了剝皮機(jī)后，為了使手工預(yù)剝與機(jī)器剝皮2道工序緊密銜接，減少搬運(yùn)環(huán)節(jié)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，于是開發(fā)了預(yù)剝皮輸送機(jī)，安裝在剝皮機(jī)前部，對(duì)剝皮豬屠體人工預(yù)剝，為機(jī)剝做好準(zhǔn)備。

預(yù)剝輸送線分為平板式預(yù)剝輸送線和坡式預(yù)剝輸送線。平板式預(yù)剝輸送線需要安裝在一個(gè)約600mm高的操作平臺(tái)上，操作不方便，安全性高，勞動(dòng)效率高等。坡式預(yù)剝輸送機(jī)直接安裝于車間地坪上，在靠近剝皮機(jī)前1.5m處爬坡提升，雖然操作方便了，但是在提升處無(wú)法進(jìn)行預(yù)剝皮操作，輸送線的有效利用率降低，綜合比較后，坡式預(yù)剝輸送線更有優(yōu)勢(shì)。預(yù)剝輸送機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表14。

表14 預(yù)剝輸送機(jī)基本參數(shù)

3.4.2 臥式滾筒剝皮機(jī)

經(jīng)過(guò)預(yù)剝皮的豬屠體被夾送到夾皮口，將豬腹部皮理齊順平放入開口處，啟動(dòng)滾筒開關(guān)，滾筒完成夾皮并轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)豬屠體被卷到振蕩刀部位時(shí)，開動(dòng)刀具電機(jī)，剝皮刀即在豬皮與脂肪層之間快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在剝皮刀的切割作用和滾筒的拉皮作用下實(shí)現(xiàn)剝皮。滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)一圈后，停；夾皮口張口，剝下的豬皮滑落到機(jī)器下面，豬屠體滾入滑槽，滑至提升機(jī)處提升。臥式滾筒剝皮機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表15。

表15 臥式滾筒剝皮機(jī)基本參數(shù)

3.5 胴體加工區(qū)域

預(yù)干燥機(jī)、燎毛爐、清洗刷白機(jī)等是一套完成浸燙脫毛后去除豬胴體上殘毛的后序加工設(shè)備，以達(dá)到外觀清潔，衛(wèi)生等標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)劈半后開始進(jìn)行內(nèi)臟摘除和同步檢疫。

3.5.1 預(yù)干燥機(jī)

采用鞭狀橡膠或塑料條鞭打豬胴體，對(duì)刨毛后豬胴體表面進(jìn)行抹干，以去除豬胴體上的水分，起到表面干燥作用，為燎去豬胴體上未脫凈的豬毛而設(shè)置的前加工設(shè)備，從而使后序的燎毛設(shè)備節(jié)省能源消耗，以提高自動(dòng)或手動(dòng)燎毛效果，還具有緩解尸僵的效果。預(yù)干燥機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表16。

表16 預(yù)干燥機(jī)基本參數(shù)

3.5.2 火焰燎毛機(jī)(燎毛爐)

用于對(duì)刨毛后豬胴體表面的殘存毛進(jìn)行自動(dòng)燎燒，并起到高溫殺菌的作用。目前國(guó)內(nèi)大都使用人工操作的噴燈(槍)進(jìn)行燎毛，而火焰燎毛機(jī)(燎毛爐)常用爐溫至1 000℃左右，胴體在爐內(nèi)停留約7s，可使豬胴體表面清潔，也使豬胴體表面溫度增高，起到殺菌作用?；鹧媪敲珯C(jī)(燎毛爐)基本參數(shù)見(jiàn)表17。

表17 火焰燎毛機(jī)(燎毛爐)基本參數(shù)

3.5.3 清洗拋光機(jī)

用于將燎毛后的白條豬進(jìn)行清洗拍打拋光，設(shè)有噴淋水管和光電感應(yīng)器來(lái)豬自動(dòng)打開、無(wú)豬自動(dòng)關(guān)閉噴淋裝置，節(jié)能降耗。清洗刷白機(jī)也稱為清洗拋光機(jī)，是刷去豬屠體上的焦毛和進(jìn)行表面清洗，完成體表面清潔的最后加工設(shè)備。清洗拋光機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表18。

表18 清洗拋光機(jī)基本參數(shù)

3.5.4 劈半

劈半是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工藝，是豬胴體剖腹去內(nèi)臟后，沿豬胴體背脊正中線，劈成兩半胴體的過(guò)程。目前國(guó)內(nèi)運(yùn)用較多的劈半設(shè)備有帶式劈半鋸和往復(fù)式劈半鋸、豬胴體自動(dòng)劈半機(jī)[8]、豬胴體機(jī)器人劈半機(jī)等。劈半基本參數(shù)見(jiàn)表19。

表19 劈半基本參數(shù)

3.5.5 豬槽頭在線清洗機(jī)

采用感應(yīng)噴淋式，用于生豬屠宰生產(chǎn)線對(duì)豬二分體槽頭部位進(jìn)行在線自動(dòng)清洗，清洗豬槽頭部位殘留的毛渣、血污等殘余污物，達(dá)到清潔肉品、節(jié)省人力的目的。

槽頭清洗機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表20。

表20 槽頭清洗機(jī)基本參數(shù)

主要由機(jī)架、引導(dǎo)架、傾斜毛刷輥、噴淋裝置、動(dòng)力裝置和控制箱等部分組成，傳感器檢測(cè)到豬胴體后發(fā)出信號(hào)，電磁閥開啟，噴淋裝置噴水、電機(jī)啟動(dòng)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)毛刷輥轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)通過(guò)的豬胴體槽頭內(nèi)表面進(jìn)行洗刷清洗。

4 結(jié)語(yǔ)

畜禽屠宰全程機(jī)械化主要是用機(jī)械化、智能化裝備逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工操作，降低屠宰勞動(dòng)強(qiáng)度，以推動(dòng)生豬屠宰的健康發(fā)展，是畜禽業(yè)機(jī)械化的重要組成部分。近年來(lái)，國(guó)家大力推動(dòng)機(jī)械化屠宰廠的發(fā)展，特別是非洲豬瘟以后，產(chǎn)銷方式調(diào)整優(yōu)化將由調(diào)豬向調(diào)肉轉(zhuǎn)變，各地均出臺(tái)了適應(yīng)當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)的調(diào)配模式；機(jī)械化屠宰設(shè)備、裝備的升級(jí)，有利于產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。畜禽屠宰規(guī)模化是機(jī)械化發(fā)展的基礎(chǔ)，機(jī)械化是核心環(huán)節(jié)，智能化是未來(lái)發(fā)展方向。