摘要:鱼去皮是鱼加工过程中的重要步骤,而刀具、滚轮等部件则是鱼去皮装置的主要部件,伴随着机械自动化发展,对上述部件提出新的要求以适应高效率的去皮作业,本文主要以刀具、滚轮部件为出发点,梳理其技术发展脉络。
关键词:鱼去皮、刀具、滚轮
一、刀具的发展情况
在鱼去皮装装置中,刀具是保证鱼皮与鱼肉分离的关键部件,而刀具并不是独立存在的部件,需要与其他部件配合工作,因此,当刀具的设置与切割原料的品种,与其他滚轮等其他部件不匹配时,不能充分发挥设备高效、精准切割的功能。鉴于此,切割刀具一般设置在滚轮后方,将滚轮输送过来的鱼进行鱼皮切割。刀具的切割效率与安装方式有关,通常安装在机架上,因考虑到其磨损需更换,通常通过销钉、螺栓等连接件可拆卸式安装,刀具的形状则根据切割方式,即切割设备本身的特点来确定,如楔形刀具和环形刀具;刀具在使用过程中难免出现磨损或损坏,因此刀具的更换决定了生产的成本,决定刀具是否耐磨的重要因素为刀具的材质。通常,鱼类为食品,因此切割刀具需要符合食品分切刀的要求,主要采用碳素钢,高速钢,高速工具钢,YG8,P20,P30等优质高速钢,硬质合金钢等。因不同的去鱼皮设备,采用了不同结构的刀具,则不同结构的刀具选择不同的材料,其材料选择比较广泛,符合食品切割的刀具材料均能使用,当然具体选择哪种材料,还会参考鱼的品种,不同的鱼肉需切割的厚度不同,硬度也不同;对于生产企业而言,整体的生产陈本最为主要,在保证刀具耐磨的情况下,只要能保证鱼皮有效被切割,通常会选择较为便宜的材料作为刀具材料。
近年来,随着人们对于鱼类食品需求的增加,生产效率的提升对于生产企业提出了更高的要求,通过,不管是那种方式去皮设备,一般来说,是将剖好的鱼块进行单面去皮,虽然能通过提高输送带的转速、滚轮的转速来提高整个生产的速度,但是遇到两面都需要去皮的整鱼或者鱼段时,势必需要在一面去皮之后取出翻面后进行另一面的去皮,大大降低效率。
青岛金龙一食品有限公司对于该诉求提出了新的技术方案,通过上下均设置剃刀轮,上下剃刀轮逆时针高速旋转,以实现双面同时去皮,并通过输送带的衔接,实现进料去皮出料一体化,利用原有机械式去皮机的原理进行改进,取消了楔形刀具,改为剃刀轮,该剃刀轮同时能够取代压紧轮实现了压紧鱼身和输送;当然,该设备因使用了剃刀轮这类刀具,不能获得整块的鱼皮。
美国发明人Dale R. Ross发明了一种手持电动式去皮刀具,增加刀片的厚度可以增加切割的稳定性,其两片式刀片在安装过程中,需考虑装配的精度,同时,能够分散各刀片的扭矩,降低损耗。另一方面,美国公司Ultimate Fishing Gear提出了手持式去皮设备中,利用滚轮和刀具的配合使用,刀具切割鱼皮,滚轮引导切割的鱼皮,滚轮不仅能够导出鱼皮,还能在切割时压住鱼身,在刀片进入鱼肉后引导刀片向前切割,保证切割的厚度。该设备运用机械去皮设备的基本原理,简化结构,变换成小型设备,且便于更换零部件,保证了操作者的安全。
通常的鱼皮切割中,刀具一般为固定的,采用鱼肉进给的方式实现去皮,但也有一些是鱼和刀具同时进给的加工设备,专利申请人安福林提出了一种鱼皮去除装置,该将鱼放入工作箱中收到压板和箱体的挤压力,在压辊的作用下向下运动,此时,刀具在偏心轮的带动下向上运动,刀刃和鱼的相对运动增加了切割力,整个装置结构简单,操作方便,能实现自动去皮切效果佳。
三、滚轮构造的发展情况
滚轮在去皮设备中,通常起到传输物料的作用,滚轮与输送带衔接,刀具紧挨设置在滚轮传输方向的下游,将滚轮输送过来的鱼去皮;在机械式去皮设备中,滚轮通常上下设置两个,下滚轮起传输作用,上滚轮为压紧鱼身的作用,刀具一般设置在下滚轮一侧。而在冷冻机械去皮设备中,滚轮具有冷冻鱼肉的作用,利用冷冻物体具有粘性的原理输送鱼肉,冷冻滚设置在输送带的上侧或者下侧均可。
滚筒通常具有光滑面滚筒、螺旋滚筒以及具有凹槽的滚筒,不同的滚筒类型适合不同的装置,使用最普遍的就是光滑面滚筒,其主要是提供压紧力和摩擦力,当然,其输送的效果不如螺旋滚筒和具有凹槽的滚筒,但当滚筒为冷冻滚筒时,鱼片通常会粘附在滚筒表面,因此还是会选择光滑面滚筒,而螺旋滚筒通常不适合鱼片运输,而适用于整条鱼的运输。
滚筒通过连接部件安装在机架上,通常其旋转轴线水平设置,与刀片设置紧密连接,如果具有上下滚轮,滚轮的轴线相互平行,上下滚轮相对旋转;压紧辊的形式多样,不仅具体通常的滚筒型,还有梳齿型,通过梳齿将鱼肉压紧在滚筒上,该结构适用于鱼片,对于整鱼的压紧效果不佳。压紧滚轮还具有调节部件以使鱼身通过的距离适合不同的加工种类。
在滚轮材料的选取方面,除了常规的橡胶外,还有重量轻、强度大的其他材质,如塑料辊,当然,需要设置冷冻滚时,其材质需具备易冷却的特性,一般选择热导率高的金属材料。
在普通去皮设备中,只适合输送体积较小的鱼片或小鱼,而对于体积较大的鱼类,不能做到整个鱼身均受到压紧力,往往不能兼顾前后,同样的滚轮对于传输效果也不佳,使其运输不稳定,因此,针对以上缺陷对于现有技术做出改进。
俄罗斯企业AREES提出了新的方案,对于压辊采用连续对压辊,在一定的范围内增加的壓力线的长度,且每个压辊能够根据当下鱼厚度进行压紧力的调节,压辊始终压紧鱼身,保证了较长或加大体积的鱼类整体被输送,且将下输送辊用输送带替代,保证输送过程比较平稳,上压辊和下输送带配合使用。
自动化控制日益完善的水产加工工业中,大型企业越来越崇尚生产效率的提高,而鱼去皮装置仅是水产加工工序中的一部分,全自动化生产线是将各工序有机组合在一起,从鲜鱼进料,经过三去工序,开片,去皮,整理然后出料装罐;在整个生产线中去皮工序与其他工序有机结合。西班牙专利申请人朱利奥提出了用于清洗、切割和处理鱼的系统,在该系统的去皮工位供,引入了机械手进行操作,替代了原有的滚轮进行固定鱼身,并且直接去皮和剔骨,提高了水产的加工标准,质量控制严格。整个系统通过传感器检测能够实现电脑全自动精确控制。在大型的一体化设备中,越来越多的企业开始探索结构的简化和多功能之间的平衡,其最终目的是能够提高生产效率,此类大型设备是行业发展的潮流。