鱼体除鳞技术与除鳞装备研究综述

张军文 郑晓伟 陈庆余

摘 要：除鳞是鱼类前处理加工的重要工序之一。该文介绍了鱼体除鳞机的技术原理、装备结构形式，对比了國内外主要除鳞设备的原理特点与技术参数，总结分析了当前鱼类除鳞设备存在的问题与发展趋势，为后续装备的研发提供参考借鉴。

关键词：鱼体;除鳞机;装备研究;去鳞率

中图分类号 TS254.3文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）01-0130-02

鱼类产品的前处理工艺复杂，主要包括除鳞、去头、去内脏（即“三去”）和清洗等工序。与日本、德国等国家相比，我国鱼类加工业技术相对落后、自动化程度低，仍有大量前处理工序需要人工完成，劳动强度大、产品品质难以保证，现有装备的设备性能和稳定性等方面也存在不足[1]。鱼类等水产品加工技术及装备的不足是亟需解决的关键问题。除鳞是鱼类前处理加工的重要工序之一，是很多鱼类净菜产品、熟制品加工过程中不可或缺的重要环节。鱼体除鳞机是通过加工设备上设置各种刮鳞结构件来实施鱼体除鳞的鱼类处理机械，早期多应用于海水鱼的前处理加工，随着淡水鱼养殖产量的不断增加，其应用也越来越广泛。

1 鱼体除鳞机的要求

以罗非鱼为例，根据鱼体结构特点主要可分为头部、中部、背部、腹部以及尾部等区域，其中部及尾部鳞片形状基本一致，较容易去除，而腹部及头部下方区域鳞片相对较小且细致紧密，最难去除。此外，鱼鳍覆盖区域的鳞片也较难去除。根据不同的产品要求，对鱼体除鳞程度也有不同的规定，通常以身体中部、尾部等大面积鳞片去除情况作为判断依据。

王玖玖等[2]研究了淡水鱼鱼鳞的生物结合力，并开展了除鳞特性的分析，结果表明，不同鱼种的鱼鳞的生物结合力有较大差异，同一种鱼不同部位鱼鳞的生物结合力也有较大差异。在鱼体除鳞加工时，当除鳞力大于鱼鳞与鱼体的生物结合力时，鱼鳞即可被去除。

2 鱼类除鳞主要技术原理

最简易的机械式除鳞装置为手持式除鳞工具，不同结构金属部件组成的除鳞刮刀绕中轴快速旋转，手持刮刀手柄使刮刀接触鱼体表面，在旋转刮刀的作用下，鱼鳞被刮起剥离。在此基础上研发的机械式除鳞设备，其技术原理上都是采用刮的方式实现鱼鳞去除。常见的除鳞部件包括利用角钢或刀具的侧面、圆形孔网或钢板网的切割面、毛刷或弹簧刷的端面等。张均波[3]对淡水鱼机械除鳞技术开展了研究，就手动除鳞和滚筒除鳞的机理和运动规律进行了分析，并开展了计算机辅助分析，验证了水平旋转式滚筒除鳞机的有效性。刷滚除鳞、刀具除鳞等也都是机械式除鳞的一种形式，在特定的结构和参数下可实现除鳞生产。此外，大批量鱼在设备内加工过程中会产生相互摩擦、碰撞，也是实现除鳞的一种有效手段。

李仁杰[4]等开展了基于水射流淡水鱼类除鳞技术研究，探索了射流压力、射流入射角、射流靶距以及物料板的进给速度对鲫鱼除鳞率和鱼体损伤的影响，结果表明，采用扇形喷嘴单点喷射方式除鳞，综合考虑损伤情况，最佳除鳞率可以达到89.1%。赵元晖等为解决现有鱼类除鳞设备对鱼体造成较大的机械损伤问题，研制了新型高压水去鱼鳞设备，在保证除鳞效果的同时，分析了该设备对罗非鱼肉组织结构的影响，并获得了最佳工艺参数。

吕飞等[5]研究了木瓜蛋白酶在不同条件下的脱鳞效果和对鱼皮的胶原蛋白含量的影响，结果表明，在特定工艺条件下鱼鳞去除率可达90%以上，直至完全被去除。同时，脱除的鳞片在酶的作用下会溶解破碎，胶原蛋白也有不同程度的溶出。研究表明，蛋白酶具有较好的去鱼鳞效果，但与机械式除鳞方法相比，酶法除鳞技术需要将原料充分搅拌和浸泡，为避免对鱼肉造成影响，酶法去鱼鳞技术仅适用于鱼类剥制加工后得到的带鳞鱼皮的处理。

3 鱼类除鳞装备的结构形式

鱼体除鳞设备按送料形式的不同，可分为间歇式除鳞机和连续式除鳞机2类。间歇式除鳞机工作原理如下：开机前，由机械或人工将原料鱼装入机器，锁紧进料门后开机并低速旋转，利用转筒上的除鳞结构件与鱼体接触刮除鱼鳞。通常还加装输水管向筒内喷水，起到清洗作用。一般开机10～20min，将加工除鳞后的鱼体分几次从下料口卸放到搬运鱼箱中，如此循环往复。此类除鳞机只能小批量、间歇式装料和卸料，无法实现连续送料与自动化作业，生产效率低。

连续式除鳞机按结构形式又可分为卧式滚筒除鳞机、链带式转刷除鳞机和水射流除鳞机等。此类除鳞机可实现连续送料与自动化作业，生产效率高。连续式滚筒除鳞机，其滚筒由不同除鳞机构形成，可设计为圆形或多边形。通过前置的自动喂料机，将待加工鱼体连续不断地从设备一端放入，经各种不同除鳞结构刮除鱼鳞后再从另一端排出，在筒状除鳞机构内壁上设置有若干轴向排列的螺旋通道，能够将鱼体从一段推送到另一端。滚筒外侧设置1根或多根轴向排列的喷淋水管，压力水流通过其管壁上设置的若干小孔向除鳞装置喷水冲洗，从鱼体表面刮除的鱼鳞在转动和水流的带动下，通过空隙掉入鱼鳞沉积槽内过滤收集。

链带式转刷除鳞机在带式传送机的横断面上设置一对高速转动的腰鼓形尼龙刷，将送入的鱼体压紧在尼龙转刷上，相对于尼龙转刷的转动方向逆向推进，借助摩擦力逐条将鱼鳞清除。程世俊[6]等设计的连续式弹簧刷除鳞机就是链带式转刷除鳞，对鲢鱼的除鳞率平均值为61.7%，对鳊鱼的除鳞率平均值为65.7%，对鲫鱼的除鳞率平均值为72.2%。与之类似的还有刮刀式除鳞机，主要由星形输送轮、圆柱形或腰鼓形金属刮刀转轮以及弹性压板构成。加工操作时，鱼体被平躺着逐条送入机器，由星形输送轮推动鱼体向前移动，鱼体被一组弹簧压板压紧，分别通过上、下2组逆向转动的金属刮刀轮将鱼鳞清除。陈行[7]等设计了一种自动化淡水鱼前处理机，可在1台机器上实现对鱼类的清洗、除鳞、去内脏、去黑膜等加工处理工序的自动化。设计的侧面除鳞机构由垂直布置的2根立轴、套在轴上的弹簧以及安装在弹簧上的螺帽组成，当立轴带动弹簧相对转动时，弹簧上的螺帽可实现鱼体鳞片的去除。

水射流除鳞机主要由设备机架、射流装置、物料輸送装置和防护装置等组成，射流装置由1个或多组喷嘴组成，喷嘴可调整得到不同喷射角和喷射高度，实现对鱼体多角度喷射。由于定位喷射的特殊性，鱼体在除鳞过程中需要逐条通过喷嘴，以实现除鳞加工。装备设计时，需要考虑喷嘴对称布置或对鱼体进行翻转的机构，以便实现鱼体双侧的除鳞。

4 除鳞设备存在的问题与发展趋势

4.1 个体大小、种类对除鳞效果的影响 在实际生产中，鱼的品种、规格以及活性都会对除鳞效果产生影响，虽然国外已有自动化程度很高的鱼类加工设备，但大都适用于特定的品种和规格，很难满足市场对不同类型原料的加工。我国水产品种类繁多，加工产品类型也多种多样，需要针对具体的需求研发专业化加工装备。同时，根据不同鱼类的生物学特点，探究切实有效的除鳞工艺，规范生产操作，实现自动化生产。

4.2 除鳞效果和损伤率的控制 除鳞率和损伤率是评判鱼体除鳞效果的主要指标，在一定的设备结构和参数下，除鳞时间越长，除鳞率也越高，但损伤程度也逐渐增加。除鳞工艺技术的研究目的是探究最佳时间控制方式，实现除鳞率和损伤率的平衡。

4.3 自动化控制水平 目前，我国研制的鱼体除鳞设备主要是利用机械式除鳞原理，设备操作方面也是以分批式加工效果更为理想，即在避免机械损伤的同时增加除鳞生产时间，直至鳞片完全被去除。现有生产模式在占地空间、投入成本以及操控方面具有一定的优势。但随着淡水鱼加工业的不断发展，鱼类加工生产对多环节连续性和匹配性要求的提高，连续性加工设备的研发和智能化控制系统的构建是鱼体除鳞设备的改进提升的必然方向。

参考文献

[1]密鑫宇，吴文锦，弋景刚.一种高压水去鱼鳞设备的研制及其对罗非鱼肉组织结构的影响[J].食品工业科技，2020，22：210-213，239.

[2]王玖玖，宗力，熊善柏.淡水鱼鱼鳞生物结合力与除鳞特性的试验研究[J].农业工程学报，2012，28（03）：288-292.

[3]张均波.淡水鱼机械除鳞技术研究[D].武汉：华中农业大学工程，2004.

[4]李仁杰，孟祥毅，钟淼淼，等.基于水射流的典型淡水鱼类除鳞技术研究[J].食品与机械，2020，36（3）：101-104.

[5]吕飞，沈军樑，金炉俊，等.鱼皮酶法除鳞技术的研究[J].浙江农业科学，2013（7）：872-874，916.

[6]程世俊，万鹏，宗力，等.连续式弹簧刷除鳞机的研制与试验[J].渔业现代化，2012，39（3）：46-50.

[7]陈行，李俭，刘晓文.一种自动化淡水鱼前处理机的研制[J].畜牧水产，2020（9）：45-47.