[doc] 细棘长吻鱼的快速去头去内脏加工技术

[doc] 细棘长吻鱼的快速去头去内脏加工技术 细棘长吻鱼的快速去头去内脏加工技术 第18卷第95期癌业机械仪器V01.180.95 I991年12月FISHERYMACHINERYANDINSTRUMENTDec..1991 细棘长吻鱼的快速去头去内脏加工技术 J?Knyszewki着 【提要J本文介绍的研究项目就是为了探索对尚未充分利用的细棘长吻鱼(MacrorhamphO SUSgracilis,见(图i)进行统一定向,排列的方法.我们想法设计,制造了适合细棘长吻鱼的 高产量去头去内脏样机并进行了试验,Baader,Arenco~lTriofirms等公司已研制了一些自动喂料 的去头,去内脏机.切片机来加工体长超过2ocm的鱼(如鲱),但加工的最高生产率,仅约为225 条/分钟.而本文介绍的设计样机的生产能力为1800条/分钟. 一 ,材料 本文实验中采用的鱼都是细棘长吻鱼,它生长 在葡萄牙及其邻近海域(Brethes,i979;Bakan —cr,i985).一些调查资料表明,这种鱼在葡萄 牙海域资源最丰富(IMR,i928),每年捕捞量大 约20000吨,都加工成鱼粉.这样低的生产水平,大 约资源量的2o%(Morals,i98i;SantosandM -orua,i979)主要是由于缺乏好的加工方法以使 这些鱼类制成为人们所接受的食品. 去头去内脏的细棘长吻鱼碎肉最有望获得更好 的利用.据里斯本的国家渔业研究所的计算,如一 台自动喂料去头去内脏的机器,生产能力达到i660 条/分钟(即i00000条/小时),就能获得较好的经 济效益. 细棘长吻鱼的平均长度约l23毫米(见图1), 图1细棘长吻鱼外形尺寸图 它的吻部长而硬,大约占到鱼体总长的30%,平均 宽度12毫米.两次捕捞的鱼体长度分布状态如图2 所示,图3则表示了鱼怍长度与其重量的关系. ?26? 图2鱼的体长分布状态图 长度(cm) 图3鱼的体长与体重的关系曲线 对细棘长吻鱼鱼体的考察,使我们制定对其去 头,去内脏的加工方法.图4反映了鱼腹腔的结构 和位置,用一把弧形刀沿曲线A—B切割就可去头, 去内脏.鱼体分成两部分:一部分为大多数是有用 肉的鱼背和鱼尾段,另一部分则是鱼头和鱼腹段. 第18卷第95期渔业机械仪器 图4鱼体的腹腔结构和位置 鱼背和鱼尾段 约占整条鱼重 的6O%.细棘 长吻鱼的平均 体重是11.1 克,假设一台 机器的生产能 力是100000条 //J,时,即处理的鱼重是1110千克//J-,i~,能生产鱼背 和鱼尾段重444千克/小时,如供用一台BaaderB一 694采肉机配合使用时就可得去骨后的鱼肉266千克 //./-,~,这就是我们这个试验工作的基本设想. =,试验方法 本试验经过了四个阶段.第1阶段,是研制一 台高位振动平台,使细棘长吻鱼初步定向;第?阶 段,是设计中位和低位振动平台,实卿细棘长吻鱼 的最终定向;第1阶段,是研究去头去内脏的装 置;第?阶段,是将所有部件组装成整机. 第1阶段 水产及农业生产已证明了利用振动原理能进行 有效地定向和推进(Carey等,1981),因此,对 细棘长吻鱼的定向和推进就用振动.为初步定向而 研制的模型一一高位振动平台,如图5A所示,这个 两端导饭,一一 /— rj导璺,\ 1 ILji1jjl1)1)j11 川俯视图 图5B高位振动平台上的导板和通道构形 振动平台表面覆盖着一层粗糙的橡胶,两端装有17 , l8根钢制导板构成短的通道,见图5B,这些导 板高1Omm!,厚1mm,间~33mm(见图5B)在 _————————————————一 T-- m ——————, l40mm——————————J ×1mm厚 图5C三角形导板的外形尺寸 平台的中部还有6块薄的三角形导板(见图5B. C). 图5A高位振动平台 高位平台是由一台无级变速电机(轴上有偏心 轮)通过一根连杆来驱动.偏心距可变:1.O毫米, 1.5毫米,2.O毫米,2.5毫米和3.O毫米;相应产生 的平台位移分别是4.0毫米,5.9毫米,7.9毫米 9.9毫米和11.8毫米;变速电机的转速是400~/分, 500转/分,6oo~/分,7oo转/分,8oo~/分,900转 }讯1ooo~/食. 细棘长吻鱼被投喂到高位振动平台上的中央投 料区(见图5),每组投料40~80条,重复试验10 ,18次,平台上的橡胶层和鱼皮的作用,使得鱼头 朝平台两端定向,在实验期间稍微撒点水(约7.57 公斤/小时),增强鱼向平台两端的运动(然而,过 量的水会干扰鱼运动),中央三角形导板有助于鱼 的定向和进入末端通道.本实验过程中还研制了鱼 投喂到振动台上后不同的振动频率和振幅,对鱼以 正常方向振动台两湍运动速度的影响. 第?阶段 鱼体头朝前从高位振动平台两端落到中位振动 平台或低位振动平台,此时,鱼体随机地以左或右侧 面贴在平台上.低位振动平台使鱼体头朝前.背朝 上(见图6).这套装置包括振动平台,倾斜18.的 摇杆,一台无级调速电机(输出轴上装的偏心轮的 偏心距可变)一根连杆以及振动台面上的鱼体通 道.偏心距与第1阶段介绍的相同,但此阶段振动 台的位移分别是2.O毫米,3.O毫米,3.O毫米,4.0 毫米,5.O毫米和5.9毫米.低位平台上的通道有两 种(见图6和图7),一种与高位振动台上的导板 ?27? 渔业机械仪器第1密卷第95期 图6低位振动平台 图7通道.A的示图是依据图6放大而得图中 下部示图反映的是鱼体能和不能定向两种情况 一 样沿与平板两侧边平行的方向,另一种是在低位 振动台的末端设置的渐缩通道(高30ram,宽lmm) 使鱼转身背部朝上(见图7).中位振动台有l8条 渐缩通道,直接接受来自高位振动台的鱼,鱼能转 身是因为渐缩通道底部开有两个槽,细棘长吻鱼横 截面的尺寸hI和h2又不一样(见图8) ‘ 图8不同体长的鱼具有不等的尺寸hI和h2 在实际使用时,鱼从低位平台一端进入通道, 此时鱼是随机地以左侧面或右侧面贴在平台上,振 ?28? 动使得鱼头朝前向渐缩通道移动,使鱼背朝上转身. 我们通过对渐缩通道末端鱼转身的有效率的测试来 研究鱼体运动时,不同的振动频率和振动幅度等对 鱼体转身效果的影响. 第1阶段 我们设计,击0造了一台按比例缩小的去头去内 脏机的模型,来对准确定向,定位和固定的鱼体进 行弧形切割试验,将精确地并排的细棘长吻鱼圆状 安置(见图9).这样,我们制造了一台旋转的滚 筒,在与中位振动台和低位振动台通道相对应处设 置金属环,这些环上有弯板,以便于接受和夹住鱼 体(见图9),鱼从渐缩通道通过一倾斜的引导装 置进入对应的环(见图9),我们这台试验的机器 图9鱼体位于旋转滚筒金属环之一的示意图 共有35条通道,在旋转滚筒上有35个相对应的金属 环,每个环上有25个进鱼的开口. 细棘长吻鱼的头腹部分插入金属环的开口内, 环的边缘近似于弧线A—B(如图4所示),为了 几条鱼同时切割,在靠环边缘0.5毫米处安装一条 带锯刀片(见图l0);当滚简旋转时,在开口环里 图l0带锯刀片切割鱼体示意图 第l8卷第95期渔业机械仪器 的鱼碰到带锯刀,鱼体即被切断(见图10).显 然,鱼体必须进入环的开口里面,这取决于倾斜的 引导装置(图9)至滚筒轴心线的距离和13角是否 恰当,同时带环的滚筒旋转时带锯刀片的速度和鱼 体都保持不变.本试验过程中的距离.x和倾角 ..对鱼在环的开口里的恰当有效定位的影响, 也作了研究. 第?阶段: 鱼体在高位平台上定向以后,分成两股运动. 一 股是滑向中位平台和滚筒及环装置,另一股就必 须掉头进入去头去内脏装置.也就是说,这两股鱼 都必须通过倾斜的引导装置喂到滚筒及环的开口里 面,为使第二股鱼掉头进入去头去内脏装置又制成 一 个按比例缩小的模型(如图1l所示),这个模型 髓儿高位平台,低位平台以及使鱼休转向的引 导结构(在图中右侧)组合 包括高位振动平台,(即那个产生初始定向的平 台),低位振动台及配装其上的中位平台,平台一 端还有一个倾斜的引导装置,它使得两股鱼汇合, 平台的另一端有一条导轨使鱼体掉头.高位振动平 台和导轨之间的距离.Y经过了测量(如图11所 示)导轨半径.R取三个值:7o毫米,8o毫米, 9o毫米.本试验对鱼从高位平台上卸下时,距离 .Y.和半径.R对鱼体掉头转向的影响作了研 究,成功率用已掉头的鱼所占的比例表示. 三结果和讨论 第1阶段: 到高位平台中央喂料区内的鱼,大约有93 一97%头朝前向平台的两端运动(见图12). 有一些受损伤的(例如断了长吻的鱼或被另外 的鱼吻刺进的鱼)是受到了不同的拉力(有时在相 反的方向);腹腔受损伤的鱼在平台上不动;在相 反方向移动的鱼相遇会搞乱它们的运动路线. 图l2鱼体定向结果:定向效率随频率和偏心距 变化的曲线 鱼的定向及移动效果也取决于振动的振幅和频 率.如取较大的振幅则频率就可小些.较大振幅时 效果好,但当振动频率超过最佳值,就会出现干 扰,定向效果也逐渐变差.过大的力会使鱼体移动 轨迹改变,有时引起鱼体作循环运动.当振幅太大 时,机器本身就会受到过大机械应力. 第1阶段: 在低位平台上鱼体头朝前通过通道,阻力增 大.为了保持鱼体运动,连杆机构应产生更大的振 动(见图6).,率来说,频率和振幅越大,振动 力也越大.可是,超过了最佳值鱼体运动就变得不 稳定,有时候它们会颤动.这样,就降低了效率和 加工速度. 大约有92~o~98%的鱼体得到准确地定向(如 图13所示),厚度大于16厘米的鱼体已经超过了通 图13在高位平台的渐缩通道中的鱼转向结果: 转向效率和偏心距变化的关系曲线 道宽度,鱼体向前的正常运动就会受到阻碍,而当鱼 厚小于8厘米时,它就会卡在渐缩通道里,这是因 为尺寸.h2小于5毫米(见图8).吃饱的鱼体 ? 29? 渔业机械仪器第18卷第95期 横截面象鲭鱼一样呈圆形,也会导致它们不能正确 定向. 第1阶段: 鱼无规则地喂料于高位平台中央.当距离X= 10毫米和倾角13=18’时,大约有90一97的鱼被 有效地定向(见图14),X距离的增或减,都会 图l4鱼体嵌入金属环的准确度:嵌入效率随倾 角13和距离X变化的关系曲线 使定向效果下降.增大.B角引起鱼体跳出环的 开口,减小.B角就会使进入环开口和滑出倾斜 滑道变得困难. 第?阶段: 在鱼体掉头到低位平台上的过程中(如图1l所 示)发现R值等于80毫米时最有效,距离.Y 数值是1O0毫米,这时的掉头有效率大约是96cr~(见 图15,97示)如果距离.Y增大,将引起鱼体停在 图l5转向到低位平台上的鱼体转向效率随距离 Y和圆弧半径R变化的关系曲线 导轨的底部,如果距离.Y太小,导轨的上缘就 会挡住鱼的长吻. 四,结构 细棘长吻鱼的加工样机按如下要求设计和制 ?30? 造: 1.加工能力为大约1800条鱼/分钟, 2.切割形状如曲线A—B,(如图4所示); 3.待加工鱼的长度范围是8—15厘米; 4.由输送机喂料; 5.1名操作人员. 样机(如图16)的操作过程如下: 图l6整台机器的结构示意图 鱼在高位振动平台(1)上的A点喂料,喂料 速度可控,随后定向,鱼头朝前运动.一部分从高 位平台的一端到中位振动台(2);另一部分从另 一 端到低位平台(3)上,掉头导轨(4)使鱼掉 头再进入渐缩通道(5),在其中.鱼转体,鱼背 朝上l振动平台由摇杆(7)和(8)与机架(6) 连接在一起.振动平台由电动机(9)和(10)通 过偏心轮和连杆(11)来驱动.最后,鱼从中位平 台和低位平台的渐缩通道,经过倾斜的引导装置 (12)进入环的开口(13),这些环固定在滚筒 (14)上,电动机(15)通过减速齿轮驱动滚筒. 当滚筒转动时,鱼进入环上的开口并碰到带锯(17) 而被切断,带锯由电动机(18)驱动,鱼背,鱼尾 段从出口(19)驱动,鱼背,鱼尾段从出口(19) 掉到输送器上,鱼头,鱼腹段从另一出口(2O)掉 下.水流(21)有利于切割和鱼头,鱼腹段从出口 的滑落. 参考文献(略) 陈庆余董初生译