禽肉加工本身是一個相對粗放的概念,它又可分為粗加工和深加工。無論是粗加工還是深加工,又都是一項非常系統(tǒng)的工程,環(huán)環(huán)相扣。在粗加工部分,除去活禽抓取裝卸的環(huán)節(jié),可包括宰殺、脫毛、掏膛、內(nèi)臟處理、預冷、分割、包裝、速凍、冷藏等幾大環(huán)節(jié)。而深加工部分則可以分得更為細致。本文所探討的禽肉加工自動化,主要側(cè)重粗加工環(huán)節(jié)。
禽肉加工技術(shù)的革新最早始于上世紀40、50年代的歐美國家。最初僅僅是出現(xiàn)了一些新型的加工器械,如拔毛器,冷卻器等。隨著工業(yè)化和自動化的進一步發(fā)展,加工設備的自動化程度越來越高,分工也越來越細致,出現(xiàn)了諸如自動去除內(nèi)臟裝置、自動分割、去骨、稱重等自動設備。這些設備的出現(xiàn)確實大大提高了原先人工操作的加工效率,增加了企業(yè)的利潤。但是受制于技術(shù)發(fā)展,以及各部分設備自身系統(tǒng)的復雜性等因素,各個環(huán)節(jié)的加工設備在互相配合的環(huán)節(jié)上銜接得并不十分順暢,以至于在較長的一段時間內(nèi),都存在稱之為“自動化孤島”的問題,使得禽肉加工自動化僅僅在局部提高了生產(chǎn)效率,而不能實現(xiàn)真正的全程自動化。
上世紀80年代之后,通過引入自動化轉(zhuǎn)化裝置,以及適當采用人工傳輸,家禽產(chǎn)業(yè)逐漸解決了自動化孤島的問題,實現(xiàn)了不同流水線之間傳輸速度的同步化。同時,各種計算機在線監(jiān)測設備也被逐步引入,例如通過3D成像技術(shù),設備能夠?qū)⑿畔⒎答佒羵鞲衅鳎詣诱{(diào)整切割位置以便更好地去除家禽胴體上的骨頭;或者通過X射線/近紅外技術(shù)來更精確地監(jiān)測碎骨殘留等。總體而言,目前歐美發(fā)達國家的禽肉加工自動化已經(jīng)日趨精細,涉及到加工環(huán)節(jié)的方方面面,甚至可以用“無孔不入”一詞來形容。
而從目前禽肉加工企業(yè)對設備的投資情況來看,許多禽肉加工生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)逐漸認識到應該通過提高產(chǎn)品附加值,而不是增加產(chǎn)量的方式來增加利潤,因此對于自動化設備的投資也從原先的安裝高速屠宰生產(chǎn)線逐漸轉(zhuǎn)移到增加分割、剔骨等精細設備上來。
目前歐美國家的禽肉加工自動化基本已經(jīng)實現(xiàn)全程一條龍的高度自動化。我國禽肉加工產(chǎn)業(yè)在自動化領域起步較晚,雖然近年來發(fā)展較快,但在總體水準上仍落后于發(fā)達國家。實際上,如果一定要給禽肉加工的自動化定一個標準,或者劃上一條分水嶺,那么就要看自動掏膛技術(shù)的應用。目前歐美家禽產(chǎn)業(yè)一般將能夠?qū)崿F(xiàn)自動掏膛的禽肉加工生產(chǎn)線定義為“全自動”,而如果不具備這一能力,便只是“半自動”的程度。而自動掏膛技術(shù),恰恰是當前我國禽肉加工企業(yè)與歐美同行之間的最大差異之一。另外,在自動分割、剔骨方面的技術(shù)應用,則差距更大。應該說,我國家禽產(chǎn)業(yè)在自動化領域還有好長的路要追趕,同時也意味著發(fā)展的空間非常大。
自動化對于禽肉加工產(chǎn)業(yè)的意義
對于現(xiàn)代禽肉加工產(chǎn)業(yè)而言,自動化設備大量應用的意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.生產(chǎn)效率提高
毫無疑問,生產(chǎn)效率的提高是禽肉加工領域使用自動化設備的最大意義所在,也是研制這些設備的初衷。目前歐美大型禽肉加工企業(yè)通過廣泛采用自動化設備,已經(jīng)普遍將每小時的加工能力提高至1.2萬只以上。而在掏膛環(huán)節(jié),通過使用自動掏膛設備,其生產(chǎn)線的加工能力能夠達到1萬只以上,目前最先進的能夠達到1.3萬只以上。相反,如果采用人工除內(nèi)臟,一般最大生產(chǎn)能力也僅有每小時6000-8000只,這還要考慮勞動力的熟練程度、勞動強度和其他相關(guān)因素。從年總屠宰量上看,目前美國最大的禽肉生產(chǎn)企業(yè)年屠宰量超過20億只,而我國最大的企業(yè)屠宰量僅有2-3億只左右,生產(chǎn)效率的差距可見一斑。
2.長期生產(chǎn)成本的縮減
雖然從短期來看,企業(yè)購置一臺先進設備的費用相當昂貴,但是從長遠來看,卻是能夠有效縮減生產(chǎn)成本的。成本的縮減一方面來自于上面所說的效率的提高,即單位時間內(nèi)禽肉加工數(shù)量的提高,另一方面也來自于勞動力成本的縮減。近年來,勞動力成本逐年提高。一項統(tǒng)計指出,以生產(chǎn)規(guī)模為3000只/小時的家禽屠宰生產(chǎn)線為例,采用人工輔助生產(chǎn)線取內(nèi)臟作業(yè)需15-20名操作工,以月工資1200-1500元計算,年人工費超過18萬元。隨著禽肉加工企業(yè)陷入“用工難”的境地,為了吸引更多勞動力,必然需要再提高工資水平,這進一步加大了企業(yè)的勞動力成本,而這還僅僅只是掏膛環(huán)節(jié)的成本支出。相反,自動化設備的采用能夠?qū)趧恿s減至原先的一半左右,大大降低了人工成本的支出。同時,占地面積、土建投資等費用也能得到有效縮減。
3.食品安全更有保障
隨著近年來食品產(chǎn)業(yè)以及消費者對于食品安全的關(guān)注越來越多,禽肉加工產(chǎn)業(yè)也開始意識到,需要著力改善生產(chǎn)加工過程中的食品安全狀況。原先采用工人手工進行宰殺、分割、掏膛等工序,很容易引發(fā)由人員流動和操作失誤帶來的食品安全問題,自動化的引入有效避免了此類問題的發(fā)生;其次自動化加工設備減少了生產(chǎn)線上的加工器具和器皿,減少了因為共用工具和消毒不徹底帶來的危害擴散;第三,自動化加工設備通過優(yōu)化的工藝處理,提高了食品加工安全的等級。
需要注意的是,自動化水平的提高對管理水平提出了更高的要求。只有做到精細化管理,才能體現(xiàn)自動化水平對食品安全的影響。
4.有效降低勞動者的勞動強度
通過采用自動化設備,原先需要工人手工操作的工作可以交由機械完成,工人只需要進行一些輔助性質(zhì)的操作,降低了工作強度和危險系數(shù)。同時,自動化設備的采用對于改善加工車間環(huán)境也有顯著效果,能夠有效保護勞動者的健康不受環(huán)境的影響。
由以上幾個方面不難看出,自動化設備的采用,對于禽肉加工產(chǎn)業(yè)向高效、安全、節(jié)能、人性化等方向的發(fā)展能夠起到非常明顯的推動作用。
中國禽肉加工產(chǎn)業(yè)自動化的發(fā)展、現(xiàn)狀及未來
中國禽肉加工產(chǎn)業(yè)的自動化發(fā)展經(jīng)歷了三個階段。80年代初期,在改革開放政策引導下,許多禽肉加工企業(yè)開始將目光轉(zhuǎn)向國際市場。隨著國際貿(mào)易業(yè)務的增多,這些涉及對外貿(mào)易的大型企業(yè)已經(jīng)無法依靠手工,或者是簡陋原始的加工設備來滿足國際市場的需求,因此大量引進國外的先進設備,或者是在引進后再作改造。但總體上說,當時的自動化技術(shù)和水準還都比較初級。
進入90年代之后,涌現(xiàn)出許多大型的一條龍禽肉生產(chǎn)企業(yè),例如正大、諸城外貿(mào)、大用等。與此同時,國際市場對中國產(chǎn)禽肉產(chǎn)品的要求越來越高,最典型的例子便是日本。在這種背景下,中國禽肉加工產(chǎn)業(yè)對于更先進的自動化設備的需求也越來越大,因此一方面加大了對國外先進設備的引進力度,另一方面國內(nèi)一些技術(shù)企業(yè)和科研院所也加速開展了自行研發(fā)禽肉加工自動化設備的工作,并且取得了一定的成效,研制出了一批性能與國外同類產(chǎn)品相當,而價格遠低于國外產(chǎn)品的設備。
第三個階段從21世紀初開始。隨著國際貿(mào)易的進一步發(fā)展,以及國際市場對我國禽肉產(chǎn)品要求的進一步嚴格,大型龍頭加工企業(yè)開始引入最先進的國外技術(shù)和設備,打造年產(chǎn)千萬只以上的大型生產(chǎn)線。但限于禽肉加工產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展,目前國內(nèi)能夠引進這些技術(shù)、設備的加工企業(yè)依舊屈指可數(shù),中國禽肉加工產(chǎn)業(yè)的自動化水準整體還和歐美發(fā)達國家存在較大差距。
拿大型家禽加工生產(chǎn)線的數(shù)量來說,有數(shù)據(jù)顯示,截止2010年,我國有8000只/小時以上的大型家禽加工生產(chǎn)線200余條,3000-6000只/小時的中型生產(chǎn)線有400余條。而自動掏膛線數(shù)量僅有20條,8000只/小時的2條,1萬只/小時的12條,1.2萬只/小時的6條,掏膛設備全部都進口自歐洲國家。而在需要的人力方面,以一個1萬只/小時的肉雞加工廠為例,歐美國家的企業(yè)只需400名員工,而我國需要1300名??紤]到近年來用工形勢日趨嚴峻,如果不加速禽肉加工自動化的發(fā)展,會對我國禽肉加工產(chǎn)業(yè)造成巨大影響。
目前我國許多大型禽肉加工企業(yè)大多引進國外的自動化設備,其中比較知名的品牌包括荷蘭企業(yè)施托克(Stork)和梅恩(Meyn)等。梅恩公司的產(chǎn)品包括待宰、脫毛、掏膛、冷卻、稱重、分級、剃骨、包裝和入庫各環(huán)節(jié)所需的先進技術(shù)和設備,適用于加工肉雞和鴨子等家禽,加工能力從每小時500只到1.2萬只不等。施托克公司的產(chǎn)品在性能上也基本與梅恩公司保持相當,近年來尤其重視在中國地區(qū)的發(fā)展。施托克公司在北京和青島分別設立了辦公室,負責銷售和技術(shù)支持。在很長一段時間里,由于能夠很便捷地獲得大量廉價勞動力,中國的禽肉加工一直采用人工手動方式。但未來中國禽肉加工的趨勢必然是向高速自動化發(fā)展,因此這些公司將致力于向中國市場提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和整體解決方案,例如ACM-NT切割流水線、AMF-BX或FHF-XB胸肉去骨系統(tǒng),以及X光碎骨檢測裝置等。
此外,丹麥林科食品系統(tǒng)公司(Linco Food Systems A/S)也為國內(nèi)禽肉加工企業(yè)提供了許多自動化設備。作為全球較早的家禽屠宰加工設備制造商,林科公司技術(shù)與設備先進,目前在中國已銷售的設備包括自動轉(zhuǎn)掛系統(tǒng)、全自動掏膛系統(tǒng)、風冷加熟化系統(tǒng)、高架稱重和皮帶稱重分級系統(tǒng)、廢棄物輸送與加工系統(tǒng)等。值得一提的是,在國內(nèi)運用的為數(shù)不多的自動掏膛系統(tǒng)中,有不少就來自于林科公司。就技術(shù)和產(chǎn)品而言,目前主要的國際禽肉加工設備供應商之間的差異不大,設備的選用還得依據(jù)加工企業(yè)各自的規(guī)模與資金等實際現(xiàn)狀,以及考察設備供應商的售后服務情況而定。
與此同時, 我國目前也已經(jīng)有一些優(yōu)秀的禽肉加工設備企業(yè)逐步發(fā)展起來了,吉林艾斯克機電集團有限公司便是其中較為突出的一家企業(yè)。在粗加工環(huán)節(jié),目前艾斯克公司已經(jīng)開發(fā)出包括自動屠宰生產(chǎn)線、分級稱重系統(tǒng)、胴體稱重系統(tǒng)、脫毛機、清洗機、預冷機等一整套設備,多年來為上百家禽肉加工及食品生產(chǎn)企業(yè)提供整體解決方案。目前除了屠宰生產(chǎn)線之外,艾斯克的設備研發(fā)重點方向是自動掏膛設備和自動分割設備。由于中國人對禽肉消費的習慣和歐美國家差異較大,尤其是對家禽內(nèi)臟的消費量很大,因此雞的分類產(chǎn)品較多,這對加工設備提出了新的要求。此外,自動掏膛作為我國禽肉加工自動化體系中的薄弱環(huán)節(jié),也成為重點發(fā)展的目標。如上文所述,目前我國國內(nèi)僅有的幾十條自動掏膛線,基本全部進口自歐洲。目前艾斯克公司已經(jīng)自行研發(fā)出國產(chǎn)化自動掏膛設備,產(chǎn)能已達到1.2萬只/小時,與歐美最先進的技術(shù)基本持平。國產(chǎn)化自動掏膛設備的研制成功和逐步推廣,則將大大縮減我國禽肉加工產(chǎn)業(yè)在自動化領域與國外先進水平之間的差距。
目前國內(nèi)一些禽肉加工企業(yè)已經(jīng)開發(fā)了上游,能夠自行養(yǎng)殖家禽并保證體重的均勻,但仍有很多企業(yè)需要外購家禽,因此無法很好保證掏膛系統(tǒng)的有效運行。由此看來,今后我國家禽產(chǎn)業(yè)在自動化領域的研究,一方面要重點關(guān)注如何更好地考慮我國家禽產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)消費的實際情況,因地制宜地發(fā)展適合我國的自動化設備;另一方面要努力提高毛雞體重的均一和原料品種的均一。如果不能最大限度做好這兩個均一,禽肉加工自動化就很難完全實現(xiàn)。
而在禽肉加工企業(yè)方面,中國本土企業(yè)近年來在自動化程度上有了明顯的提高,它們與一部分在中國發(fā)展的外資企業(yè)一起,從整體上推動了我國禽肉加工產(chǎn)業(yè)自動化的發(fā)展,正大便是其中之一。正大集團自上世紀80年代開始涉足中國食品行業(yè)起,就采用了世界上最先進的屠宰設備和流程。與配合飼料、肉雞規(guī)模養(yǎng)殖一樣,正大肉雞屠宰引領了中國整個行業(yè)的發(fā)展。
正大集團主要從降低用人成本、節(jié)能降耗等方面研發(fā)新的分割模式,最大程度實現(xiàn)機械化、自動化、規(guī)?;?。到2013年,正大集團無論是原有工廠還是新建工廠已全部實現(xiàn)自動掏膛。
百盛對國內(nèi)的產(chǎn)品供應商也在加工工藝上提出了更高的要求,預計在未來幾年內(nèi)這些企業(yè)將全部實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。這會進一步推動我國禽肉加工產(chǎn)業(yè)自動化的發(fā)展,同時為我國家禽加工設備企業(yè)的創(chuàng)新研發(fā)提供了動力。
高速、自動化毫無疑問將是未來中國禽肉加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。中國家禽加工設備企業(yè)和禽肉加工企業(yè)在努力追趕歐美先進水平的同時,也應該思考,如何充分利用這些自動化設備,更快更好地提高禽肉產(chǎn)品的附加值。這是因為在當前的競爭環(huán)境下,單靠提高產(chǎn)量已經(jīng)無法擴大市場份額,而只有開發(fā)出更具附加值的新型產(chǎn)品,才能滿足消費者不斷變化的口味需求。