魚體除鱗技術與除鱗裝備研究綜述

張軍文 鄭曉偉 陳慶余

摘 要：除鱗是魚類前處理加工的重要工序之一。該文介紹了魚體除鱗機的技術原理、裝備結構形式，對比了國內外主要除鱗設備的原理特點與技術參數，總結分析了當前魚類除鱗設備存在的問題與發展趨勢，為后續裝備的研發提供參考借鑒。

關鍵詞：魚體;除鱗機;裝備研究;去鱗率

中圖分類號 TS254.3文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）01-0130-02

魚類產品的前處理工藝復雜，主要包括除鱗、去頭、去內臟（即“三去”）和清洗等工序。與日本、德國等國家相比，我國魚類加工業技術相對落后、自動化程度低，仍有大量前處理工序需要人工完成，勞動強度大、產品品質難以保證，現有裝備的設備性能和穩定性等方面也存在不足[1]。魚類等水產品加工技術及裝備的不足是亟需解決的關鍵問題。除鱗是魚類前處理加工的重要工序之一，是很多魚類凈菜產品、熟制品加工過程中不可或缺的重要環節。魚體除鱗機是通過加工設備上設置各種刮鱗結構件來實施魚體除鱗的魚類處理機械，早期多應用于海水魚的前處理加工，隨著淡水魚養殖產量的不斷增加，其應用也越來越廣泛。

1 魚體除鱗機的要求

以羅非魚為例，根據魚體結構特點主要可分為頭部、中部、背部、腹部以及尾部等區域，其中部及尾部鱗片形狀基本一致，較容易去除，而腹部及頭部下方區域鱗片相對較小且細致緊密，最難去除。此外，魚鰭覆蓋區域的鱗片也較難去除。根據不同的產品要求，對魚體除鱗程度也有不同的規定，通常以身體中部、尾部等大面積鱗片去除情況作為判斷依據。

王玖玖等[2]研究了淡水魚魚鱗的生物結合力，并開展了除鱗特性的分析，結果表明，不同魚種的魚鱗的生物結合力有較大差異，同一種魚不同部位魚鱗的生物結合力也有較大差異。在魚體除鱗加工時，當除鱗力大于魚鱗與魚體的生物結合力時，魚鱗即可被去除。

2 魚類除鱗主要技術原理

最簡易的機械式除鱗裝置為手持式除鱗工具，不同結構金屬部件組成的除鱗刮刀繞中軸快速旋轉，手持刮刀手柄使刮刀接觸魚體表面，在旋轉刮刀的作用下，魚鱗被刮起剝離。在此基礎上研發的機械式除鱗設備，其技術原理上都是采用刮的方式實現魚鱗去除。常見的除鱗部件包括利用角鋼或刀具的側面、圓形孔網或鋼板網的切割面、毛刷或彈簧刷的端面等。張均波[3]對淡水魚機械除鱗技術開展了研究，就手動除鱗和滾筒除鱗的機理和運動規律進行了分析，并開展了計算機輔助分析，驗證了水平旋轉式滾筒除鱗機的有效性。刷滾除鱗、刀具除鱗等也都是機械式除鱗的一種形式，在特定的結構和參數下可實現除鱗生產。此外，大批量魚在設備內加工過程中會產生相互摩擦、碰撞，也是實現除鱗的一種有效手段。

李仁杰[4]等開展了基于水射流淡水魚類除鱗技術研究，探索了射流壓力、射流入射角、射流靶距以及物料板的進給速度對鯽魚除鱗率和魚體損傷的影響，結果表明，采用扇形噴嘴單點噴射方式除鱗，綜合考慮損傷情況，最佳除鱗率可以達到89.1%。趙元暉等為解決現有魚類除鱗設備對魚體造成較大的機械損傷問題，研制了新型高壓水去魚鱗設備，在保證除鱗效果的同時，分析了該設備對羅非魚肉組織結構的影響，并獲得了最佳工藝參數。

呂飛等[5]研究了木瓜蛋白酶在不同條件下的脫鱗效果和對魚皮的膠原蛋白含量的影響，結果表明，在特定工藝條件下魚鱗去除率可達90%以上，直至完全被去除。同時，脫除的鱗片在酶的作用下會溶解破碎，膠原蛋白也有不同程度的溶出。研究表明，蛋白酶具有較好的去魚鱗效果，但與機械式除鱗方法相比，酶法除鱗技術需要將原料充分攪拌和浸泡，為避免對魚肉造成影響，酶法去魚鱗技術僅適用于魚類剝制加工后得到的帶鱗魚皮的處理。

3 魚類除鱗裝備的結構形式

魚體除鱗設備按送料形式的不同，可分為間歇式除鱗機和連續式除鱗機2類。間歇式除鱗機工作原理如下：開機前，由機械或人工將原料魚裝入機器，鎖緊進料門后開機并低速旋轉，利用轉筒上的除鱗結構件與魚體接觸刮除魚鱗。通常還加裝輸水管向筒內噴水，起到清洗作用。一般開機10～20min，將加工除鱗后的魚體分幾次從下料口卸放到搬運魚箱中，如此循環往復。此類除鱗機只能小批量、間歇式裝料和卸料，無法實現連續送料與自動化作業，生產效率低。

連續式除鱗機按結構形式又可分為臥式滾筒除鱗機、鏈帶式轉刷除鱗機和水射流除鱗機等。此類除鱗機可實現連續送料與自動化作業，生產效率高。連續式滾筒除鱗機，其滾筒由不同除鱗機構形成，可設計為圓形或多邊形。通過前置的自動喂料機，將待加工魚體連續不斷地從設備一端放入，經各種不同除鱗結構刮除魚鱗后再從另一端排出，在筒狀除鱗機構內壁上設置有若干軸向排列的螺旋通道，能夠將魚體從一段推送到另一端。滾筒外側設置1根或多根軸向排列的噴淋水管，壓力水流通過其管壁上設置的若干小孔向除鱗裝置噴水沖洗，從魚體表面刮除的魚鱗在轉動和水流的帶動下，通過空隙掉入魚鱗沉積槽內過濾收集。

鏈帶式轉刷除鱗機在帶式傳送機的橫斷面上設置一對高速轉動的腰鼓形尼龍刷，將送入的魚體壓緊在尼龍轉刷上，相對于尼龍轉刷的轉動方向逆向推進，借助摩擦力逐條將魚鱗清除。程世俊[6]等設計的連續式彈簧刷除鱗機就是鏈帶式轉刷除鱗，對鰱魚的除鱗率平均值為61.7%，對鳊魚的除鱗率平均值為65.7%，對鯽魚的除鱗率平均值為72.2%。與之類似的還有刮刀式除鱗機，主要由星形輸送輪、圓柱形或腰鼓形金屬刮刀轉輪以及彈性壓板構成。加工操作時，魚體被平躺著逐條送入機器，由星形輸送輪推動魚體向前移動，魚體被一組彈簧壓板壓緊，分別通過上、下2組逆向轉動的金屬刮刀輪將魚鱗清除。陳行[7]等設計了一種自動化淡水魚前處理機，可在1臺機器上實現對魚類的清洗、除鱗、去內臟、去黑膜等加工處理工序的自動化。設計的側面除鱗機構由垂直布置的2根立軸、套在軸上的彈簧以及安裝在彈簧上的螺帽組成，當立軸帶動彈簧相對轉動時，彈簧上的螺帽可實現魚體鱗片的去除。

水射流除鱗機主要由設備機架、射流裝置、物料輸送裝置和防護裝置等組成，射流裝置由1個或多組噴嘴組成，噴嘴可調整得到不同噴射角和噴射高度，實現對魚體多角度噴射。由于定位噴射的特殊性，魚體在除鱗過程中需要逐條通過噴嘴，以實現除鱗加工。裝備設計時，需要考慮噴嘴對稱布置或對魚體進行翻轉的機構，以便實現魚體雙側的除鱗。

4 除鱗設備存在的問題與發展趨勢

4.1 個體大小、種類對除鱗效果的影響 在實際生產中，魚的品種、規格以及活性都會對除鱗效果產生影響，雖然國外已有自動化程度很高的魚類加工設備，但大都適用于特定的品種和規格，很難滿足市場對不同類型原料的加工。我國水產品種類繁多，加工產品類型也多種多樣，需要針對具體的需求研發專業化加工裝備。同時，根據不同魚類的生物學特點，探究切實有效的除鱗工藝，規范生產操作，實現自動化生產。

4.2 除鱗效果和損傷率的控制 除鱗率和損傷率是評判魚體除鱗效果的主要指標，在一定的設備結構和參數下，除鱗時間越長，除鱗率也越高，但損傷程度也逐漸增加。除鱗工藝技術的研究目的是探究最佳時間控制方式，實現除鱗率和損傷率的平衡。

4.3 自動化控制水平 目前，我國研制的魚體除鱗設備主要是利用機械式除鱗原理，設備操作方面也是以分批式加工效果更為理想，即在避免機械損傷的同時增加除鱗生產時間，直至鱗片完全被去除。現有生產模式在占地空間、投入成本以及操控方面具有一定的優勢。但隨著淡水魚加工業的不斷發展，魚類加工生產對多環節連續性和匹配性要求的提高，連續性加工設備的研發和智能化控制系統的構建是魚體除鱗設備的改進提升的必然方向。

參考文獻

[1]密鑫宇，吳文錦，弋景剛.一種高壓水去魚鱗設備的研制及其對羅非魚肉組織結構的影響[J].食品工業科技，2020，22：210-213，239.

[2]王玖玖，宗力，熊善柏.淡水魚魚鱗生物結合力與除鱗特性的試驗研究[J].農業工程學報，2012，28（03）：288-292.

[3]張均波.淡水魚機械除鱗技術研究[D].武漢：華中農業大學工程，2004.

[4]李仁杰，孟祥毅，鐘淼淼，等.基于水射流的典型淡水魚類除鱗技術研究[J].食品與機械，2020，36（3）：101-104.

[5]呂飛，沈軍樑，金爐俊，等.魚皮酶法除鱗技術的研究[J].浙江農業科學，2013（7）：872-874，916.

[6]程世俊，萬鵬，宗力，等.連續式彈簧刷除鱗機的研制與試驗[J].漁業現代化，2012，39（3）：46-50.

[7]陳行，李儉，劉曉文.一種自動化淡水魚前處理機的研制[J].畜牧水產，2020（9）：45-47.

（責編：張宏民）