欲成其事，先利其器

王樹才　陳文凱

摘要：蛋品加工裝備種類很多，發達國家蛋品加工裝備制造技術較高，我國蛋品加工裝備主要靠進口，國內蛋品加工裝備制造技術與發達國家有很大的差距。本文結合國外先進蛋品加工裝備的概況和國內蛋品加工裝備的現狀，分析目前我國蛋品加工裝備的發展方向，從理論和應用兩個方面指出我國蛋品加工裝備研究和制造中亟需解決的關鍵技術問題。

關鍵詞：蛋品加工裝備制造技術問題

0前言

中國是世界上產蛋最多的國家，每年接近3000萬噸(2006年的蛋類總產量為2945.58萬噸)，占世界蛋產量的42％，蛋業產值超過1200億元。中國人均蛋品消費已超過世界平均水平，與美國、法國等發達國家接近。但中國的蛋品加工業卻很落后，加工轉化程度低，用于蛋制品加工的僅占蛋類總產量的0.7％～1％，而歐洲30％以上的鮮蛋被用于加工成蛋制品，中國蛋制品中再制蛋(皮蛋、咸蛋、糟蛋)約占蛋制品的80％，液蛋、蛋粉等深加工蛋制品不足20％。

從世界范圍來看，蛋品的消費方式與國家的工業化程度有密切的聯系。工業國家30％～40％的雞蛋以液蛋形式消費；半工業國不到10％的雞蛋被加工，由于冷鏈的缺乏，大部分被加工成粉狀產品，剩余90％的雞蛋以殼蛋形式銷售；非工業國工業用蛋粉依賴進口，消費僅限于殼蛋。采用液蛋具有以下優勢：經過巴氏殺菌的產品將沒有沙門氏菌和其它細菌的污染；液蛋產品保持了雞蛋原有的特性：不需要保存雞蛋所需的冷藏空間：不需要處理蛋殼：易于加工和儲藏等。

業界普遍認為，目前制約我國蛋業生產健康發展的瓶頸在于蛋品加工業的落后。造成蛋品加工業落后的原因是多方面的，除生產規模小、國人偏好未經任何處理的原料蛋的禽蛋消費陋習、蛋業相關標準缺失、管理和政策約束與導向不力等原因外，另一個重要的原因是國產蛋品加工裝備十分落后，俗話說“公欲成其事，必先利其器”，因此國內品牌企業紛紛巨資進口國外先進的加工裝備，使我國蛋制品在原料蛋十分平易的情況下，價格企高不下，失去競爭優勢：一般企業采用人工作業質量難以保證，且隨著我國勞動力價格的提高，企業生產成本增加，同樣沒有競爭優勢。

1國產蛋品加工裝備與發達國家的差距

蛋品加工裝備隨蛋品種類不同類型很多，我國目前蛋品分類和概念混亂，為了以下蛋品裝備敘述需要，本文將蛋品進行以下分類(見圖1)。

蛋品加工裝備包括初加工裝備——集蛋、裝箱、清洗裝備；潔蛋加工裝備——清洗、消毒、干燥、涂膜、檢測、分級、打碼、包裝裝備；再制蛋加工裝備——清洗、檢測、拌料、腌制、蒸煮、剝殼、干燥、包裝裝備；液蛋加工裝備——清洗、檢測、打蛋、巴氏殺菌、裝填裝備；蛋粉加工裝備——清洗、檢測、打蛋、分離、巴氏殺菌、干燥裝備。

目前，國外較先進的禽蛋生產場一般都具有一整套自動化禽蛋收集設備和鮮蛋處理系統，禽蛋產出后落入輸運帶，送至驗蛋機，剔除破殼蛋，進入洗蛋機自動清洗，再送向禽蛋處理機，可自動涂膜、干燥等，然后進入選蛋機，進行自動檢數、分級和包裝后成為潔蛋。美國、日本、荷蘭等國家潔蛋生產的自動化技術水平較高，其潔蛋加工處理設備由氣吸式集蛋傳輸設備、清洗消毒機、干燥上膜機、分級包裝機和電膠打碼(或噴碼)機組成，對禽蛋進行單個、不接觸人的處理，實現全自動高精度無破損的處理和分級包裝。潔蛋去除了臟蛋蛋殼上殘留的糞便、泥土、羽毛、血斑等污染物，有效抑制了蛋殼上的殘留細菌，延長了鮮蛋的貨架期。

世界上很多實力雄厚的機構，如MOBA公司(荷蘭、美國)、丹麥SANOVO公司、Georgia大學(美國)、新西蘭政府工業研究公司、Pardue大學(美國)、AM bach sstraa公司(美國)、Ihames Valley食品公司(美國)都在從事禽蛋(鮮殼蛋)分級包裝機的生產或研究。其中MOBA公司的機器分類最全，處理量每小時1600～180000枚/h左右，是世界上最大的禽蛋分級，檢驗，包裝設備生產廠家，也是世界上第一家開始研制和生產禽蛋分級、檢驗、包裝設備的廠家，在同行業國際市場上占有率高達70％。MOBA公司推出的FPS MOBA電腦控制雞蛋分級、包裝機。該機還可以與臟蛋檢測系統，裂縫檢測系統，內部血斑、蛋殼顏色檢測系統，紫外線殺菌系統配合使用。如果生產需要，還可以配備清洗、干燥和上油再保護系統。產品可以配置全自動上料系統和與雞舍相連的中心集蛋傳輸系統。國外大型綜合類機械主要有MOBA公司的Moba 2500和Moba 5000，以及1993年推出的Moba Onmia系列機械：美國Diamond公司推出的6--18 Wide Innova系列；日本NABEL公司的G-NAEGS4000與S-NAEGS ORACION 6000、丹麥SANOVO公司的SANOVO STAALKAT蛋粉加工裝備等。其中Moba Onmia系列與Innova 18 Wide系列最高生產能力都可以達到180000枚蛋/h。生產能力最大的是美國Diamond公司的INNOVA 18 Wide設備，最高生產能力達到182000枚/h。

這些公司的產品，基本代表國際禽蛋(鮮殼蛋)加工處理技術的最好水平，普遍應用計算機技術，傳感器技術配合氣動和機械系統，能夠完成自動分級(包括次蛋優選)和自動包裝工作，基本上淘汰了十多年前的機械天平計量分級結構。其中，MOBA公司生產銷售的自動分級包裝機能夠做到：(1)傳動系統可使包裝的所有禽蛋的端部指向同一方向。(2)可以自動在線無損檢測蛋的裂紋、蛋內血斑、肉斑、新鮮度和蛋殼血跡和污物，并剔除不合格的禽蛋。(3)傳輸裝置將禽蛋平穩地從滾筒上傳輸到分級裝置上，實現柔性輸送。(4)可以自動完成包裝蛋箱的步進并可全自動打碼包裝。(5)可對蛋按設定分級標準進行分級包裝。

在液蛋和蛋粉生產裝備上法國阿克蒂尼(ACTINI)公司處于世界領先地位，該公司創立于1953年，專業于液體蛋品加工技術的研究與產品開發。ACTINI公司成功生產制造了應用于液體蛋品加工領域的顯著高效的UH(P超高溫巴氏殺菌)系統，此系統殺菌溫度高達74℃，并且保證在此溫度下，蛋白產品不會發生任何變性。ACTINI超高溫巴氏殺菌系統已經被全球眾多蛋品加工企業所采用，其不但延長了液體蛋品的貨架期(長達8周)，而且在保留了鮮蛋產品各種功能特性的同時，完全徹底地消滅了甚至是最頑固的病原微生物(禽流感病毒包括在內)。此外SANOVO公司也生產銷售液蛋和蛋粉加工設備，圖2是該公司液蛋/蛋粉生產線組成結構。

自動化滅菌液蛋生產流程如下：

雞蛋egg－自動放蛋Loader－洗蛋Egg Washer－蛋風干Egg Dryer－打蛋Egg Breaker－全蛋(WholeEgg)或分離蛋(Separating Egg)－蛋品收集及過濾

(collecting Vat and Filter)或蛋殼分離(centrifuge)－急速冷卻(cooler)－原料冷卻儲存(Raw Cooling)－均質(Homogenizer)－殺菌(Pasteurizer)－成品冷卻儲存(Product Cooling Tank)－充填(Filling)－冷藏或冷凍(Refrigeration or freezing)。

相應的液蛋生產裝備有：

(1)自動蛋盤進蛋機(Automatm Loader)

(2)洗蛋機及風干機(Egg Washer and Dryer)

(3)秤重系統(In-Line Weighing System)

(4)打蛋機(Egg Breaker)

(5)蛋品收集桶及過濾裝置(collecting Vat andFilter)

(6)蛋殼分離機(centrifuge)

(7)冷卻交換板(Cooling Plate Exchange)

(8)原料冷卻儲存桶(Raw Cooling Tank)

(9)均質機(Homogenizer)和連續式殺菌機(Pasteurizer)

(10)成品冷卻儲存桶(Product Cooling Tank)

(11)填充機(Filling)

我國國產蛋品加工裝備十分落后，大型蛋品加工企業普遍使用進口裝備，如北京德青源和湖北神丹使用荷蘭進MOBA潔蛋裝備；大連韓偉和綠雪使用SANOVO蛋粉加工設備；國產裝備只能作為進口裝備生產線的補充設備，中小企業使用國產裝備也只限于在局部加工環節上，比如禽蛋的清洗、分級和包裝上。再制蛋的生產幾乎完全是人工作業；液蛋和蛋粉裝備也是靠進口或借用其它食品加工裝備，沒有專用的配套生產線。

國內的科研人員在禽蛋制品加工、檢測設備和技術上進行了大量研究，如潔蛋生產成套裝備、光透驗蛋機、自動選蛋機、貯運盤光透翻轉式驗蛋機、電導率儀(用于檢測雞蛋新鮮度)；禽蛋質量自動檢選技術、禽蛋質量微機自動檢選系統、禽蛋品質機器視覺檢測、禽蛋破損聲學檢測、雞蛋品質光電檢測方法、雞蛋中甲醛殘留量的測定方法等。這些研究發明中，許多具有很強的實用性，推廣應用前景廣闊。近幾年國內從事蛋品加工裝備研究的團隊、研究課題如表1：

國內生產蛋品加工裝備的企業不多，多數以學習模仿國外技術為主。能夠結合中國蛋品加工企業需求特點，開展自主創新或和高等院校、科研院所開展產學研聯合創新的企業是中國蛋品裝備制造業的希望，他們取得的成就是令人注目的。如深圳市振野蛋品機械設備有限公司與華中農業大學合作開發的潔蛋生產成套裝備，包括ZYX－S1-4500(7500)型洗蛋機、ZYF-J2(J3)型蛋品分級機、RQD－SG30000A型機械濕擦潔蛋機、RDJ-S3600型禽蛋品質無損檢測分級機等潔蛋生產設備以及打蛋機、剝殼機、印碼機、半自動及自動包裝機等；陽光公司工程技術中心是目前我國唯一有能力進行設計、制造成套蛋品腌制自動化設備并擁有自主知識產權的企業，在蛋品腌制技術研究方面全國領先；福州閩臺農產品設備有限公司生產的洗蛋機(MT－100)、皮蛋清洗烘干噴膜機(MT－300)、咸鴨蛋清洗機(MT－106)、選蛋機(MT－108)以及青島興儀電子設備有限公司研制的9XDJ－720新型自動洗蛋設備。另外，昆山億鴻食品機械有限公司和廊坊燕北畜牧機械集團有限公司也在禽蛋加工機械方面研制出了相應的產品。

從以上分析可以看出國產蛋品加工裝備與發達國家的主要差距表現在以下幾個方面：

(1)設備的生產能力遠低于發達國家、生產效率低。

(2)設備基本沒有配套成生產線，以單臺作業方式為主。

(3)設備的自動化程度低，現代計算機控制技術和光、機、電、液一體化技術應用少，以人工操作機械為主。

(4)自主研發成果不多，以引進技術為主。

(5)理論研究多，突入實際應用的成果少。

(6)機械制造精度、工作穩定性和可靠性較差，致使蛋品加工質量難以達到要求，破損率較大。

(7)標準落后：目前還沒有潔蛋、液蛋、蛋粉等裝備的質量標準、一般借用食品機械通用技術規范作為蛋品加工裝備的檢驗依據。現有的蛋品產品國標標準與國際通行標準之間存在差距，與蛋制品的現狀遠遠脫節。

2蛋品加工裝備的發展方向及關鍵技術問題

2.1基礎研究方向關鍵技術問題

(1)禽蛋蛋殼破損、蛋殼菌落、內部品質缺陷、微量有害化合物、功能成分的新型無損檢測方法

目前，禽蛋的檢測方法普遍使用光譜學、電學、聲學、機器視覺幾種方法，檢測目的主要是識別破損蛋、血斑和肉斑蛋、不同的新鮮度等級、蛋心顏色和胚胎發育情況等。國內目前這些檢測方法存在動態在線檢測準確度差，多數處于理論研究階段，旨在尋找規律，屬于靜態檢測范疇，部分指標的檢測能夠動態檢測，但只能適應單排雞蛋，檢測分級效率很低，與清洗包裝設備不配套，今后需要研究新型無損檢測方法。重點解決敲擊聲音檢測破損時禽蛋大小、破損位置對檢測精確度的影響以及如何避免禽蛋被敲破：機器視覺檢測破損時微小裂紋難以識別的問題；應用機器視覺檢測雞蛋內部品質缺陷時由于雞蛋蛋殼透光性差，缺陷圖像信息量少，難以發現的問題；為了實現無損、無接觸、在線快速高效檢測，今后還要研究多種新型檢測方法，如多光譜檢測、高廣譜檢測、近紅外檢測、超聲波檢測以及多種傳感器信號融合及綜合檢測，作為傳統光透檢測、聲學檢測和機器視覺檢測的補充和發展。另外，還要適應新的蛋品檢測項目的要求，尋找禽蛋蛋殼菌落數、特種微生物(如沙門氏菌、禽流感病毒)、蛋內微量有害化合物(如蘇丹紅、三聚氰胺)、功能成分(如蛋白質、溶菌酶)等的無損快速在線檢測方法和識別模型。

(2)蛋殼力學、微觀結構、滲透性、傳質特性、功能機理研究

蛋品加工裝備的作用對象是禽蛋的蛋殼，研究蛋殼特性才能為禽蛋加工機械裝備的設計、制造、性能分析和試驗提供理論基礎。今后要進一步研究蛋殼的超微結構，計算機重構蛋殼結構三維模型，根據模型利用有限元分析方法分析蛋殼受力、碰撞及滲流場，不僅有助于從微觀世界探索不同結構蛋殼的傳質特性，還可以運用虛擬化方法通過調整模型參數來優化蛋殼結構，用適合不同用途的最優蛋殼結構指導蛋禽定向育種，生產出特定用途的禽蛋，如腌制用蛋、鮮銷蛋、孵化用蛋等，也可以在禽蛋產出后人為改變蛋殼結構，如涂膜、氣調包裝等保鮮措施。研究蛋殼的傳質特性(氣體、溶液、微生物的通透規律)，對制定合理的禽蛋清洗消毒工藝，采用涂膜保鮮措施，選擇合適的包裝材料，防止禽蛋清洗和消毒過程中以及包裝材料內有害物質的滲入，減少蛋殼上微生物的入侵，延長鮮蛋的儲藏時間，增加孵化成活率，提高腌制鹽蛋和皮蛋過程中有效物質的滲透效率等方面有重

要的理論價值和實際意義。

(3)各種禽蛋加工裝備設計CAD、虛擬儀器仿真分析、執行部件工作機理分析和系統智能控制

由于禽蛋的脆弱易損，大小不一，非均質性，蛋品加工裝備首先要解決的問題是蛋殼破損問題。在設計蛋品加工裝備時，采用cAD設計、虛擬儀器仿真分析、執行部件工作機理分析，能夠提高設計和制造精度，保證裝備工作的穩定性、可靠性和適應性。今后要加緊研究裝備的智能控制問題，提高裝備的自動化程度和效率，增強國產蛋品加工裝備的國際競爭力，防止中國蛋品工業兩頭在外的狀況。

2.2應用研究方向關鍵技術問題

(1)高效機電一體化潔蛋加工生產線裝備

目前潔蛋加工中還存在水洗后禽蛋儲存時間和貨架期變短、消毒劑對蛋的污染、消毒不徹底、用水量大、清洗后的禽蛋蛋殼變得粉化疏松、清洗中蛋殼破損及個別蛋破損后影響整個生產線、蛋內品質缺陷檢測精度不高，潔蛋生產成本高等技術問題。國產潔蛋裝備除要解決以上問題外，還要將破損、內部缺陷、大小、新鮮度等檢測技術實用化，集成到潔蛋生產線上，提高裝備的自動化程度，特別是噴碼包裝的自動化程度，生產系列不同生產能力的成套潔蛋裝備。

(2)系列蛋制品加工裝備

鹽蛋、皮蛋、糟蛋、鹵蛋、茶蛋等為我國傳統蛋制品，以前由于生產量小，沒有專用的生產設備。隨著包裝、保鮮和冷鏈技術的發展，這些傳統蛋制品的銷售范圍迅速擴大，甚至大量出口，其產量也急增，研究和制造相應的生產裝備顯現出巨大的商機。這些蛋制品的很多生產環節的加工設備至今還是空白，如腌制時的裝蛋、出蛋裝備；腌制液的循環、濃度檢測和自動配料設備、腌制車間的環境自動控制設備；有些裝備生產能力、性能指標、自動化程度不能滿足生產要求，如剝殼機、連續鹵蛋機、鹵蛋干燥機、真空包裝機、涂蠟保鮮機等。

(3)液蛋、蛋粉加工裝備

液蛋、蛋粉加工國外已有很成熟的成套裝備，但這些裝備的關鍵技術均有專利保護，國內企業要生產液蛋、蛋粉加工裝備，要解決好引進、消化吸收和自主創新的關系，可以借鑒我國汽車工業的做法，變目前大量進口國外成套裝備為引進國外裝備制造企業在中國設立分廠，提高該領域的中國制造能力，經過一定的積累，最后生產中國自主品牌的液蛋、蛋粉加工裝備。

(4)禽蛋副產品及新型禽蛋產品加工裝備

隨著蛋品研究的深入，新的以禽蛋為原料的食品、醫藥、化妝品、工業原料等產品不斷出現，當這些產品的生產量達到一定數量時，對其專用加工裝備的要求就應運而生。目前需要開發的禽蛋副產品及新型禽蛋產品加工裝備主要有：超細蛋殼粉加工機械、蛋殼膜粉碎分離機械、溶菌酶分離機械、卵磷脂分離機械等。

3我國蛋品加工裝備制造業的發展前景

我國禽蛋消費以初級產品為主，國內市場消費率占到96.7％，隨著城市化進程的加快，超市連鎖銷售將成為城市農產品供應的主要方式，我國目前年消費鮮殼蛋1500萬噸，在未來10年內，每年至少有超過300萬噸的鮮殼蛋要以潔蛋的形式上市，因此，潔蛋技術及裝備的開發和推廣具有廣闊的市場前景。

中式傳統蛋制品(皮蛋、咸蛋、糟蛋)約占我國蛋制品的80％，由于生產效率的制約，2006年僅25萬噸，僅為當年蛋產量的0.8％，而中式傳統蛋制品深受國內外消費者的喜愛，隨著保鮮技術的發展和冷鏈的延伸，有可能成為我國蛋制品出口中最具競爭力的產品，2005年上半年，我國出口再制蛋(皮蛋、咸蛋)出口1.44億個。產量的急增，必將帶來生產裝備的巨大需求。

發展液蛋、蛋粉，是向更加富裕的小康生活過渡的需要。目前，我國人民生活在總體上已經達到小康水平，對食品的需求正在向營養、多樣、便捷、安全轉變。從國際經驗看，這一階段往往是食品消費結構快速變化、食品加工需求迅速上升的階段。國際發達國家蛋類消費品主要有鮮蛋、殺菌蛋液、冰蛋和蛋粉等。以液蛋形式加工銷售雞蛋有許多優勢，現在歐洲主要的銷售市場為工業用、飯店、面包生產商等，公眾的消費剛剛起步但前景廣闊。中國生產了全世界42％的雞蛋，但其液蛋加工比例卻不到1％。由于經濟的快速發展，中國將成為未來液蛋加工的大國。隨著公眾安全意識的增強，政府遲早將出臺強有力的政策導向，比如不允許殼蛋直接進入食品加工領域，有比較高的衛生標準，那么食品加工廠家必須購買液體蛋和蛋粉作為替代鮮蛋用的原料，雖然其成本比殼蛋要高，但相對于高昂的處罰或購買成套設備的成本還是有利的，加工企業仍然傾向于使用液蛋盒蛋粉。

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