虾类剥壳机专利技术综述

赵兆

【摘  要】对虾类剥壳机技术领域的专利申请进行分析，从中国、全球的专利申请量、申请人的分布等多方面统计分析，阐述了虾类剥壳机技术领域的专利申请发展趋势，梳理了虾类剥壳机技术领域的发展脉络

【关键词】虾;剥壳 ;脱壳;辊

引言

虾是生活中常见的肉类食品，其营养丰富，对人类的健康有益，随着生活水平的提高，国内外对虾的需求量逐年上升。虾仁是其主要加工产品之一，需通过剥壳处理来得到。在机械式虾类剥壳机出现前，普遍使用的虾剥壳方法为手工剥壳，手工剥壳劳动强度大、生产效率低，易使产品受细菌污染，影响产品鲜度和品质。19世纪初，国外机械式虾类剥壳机的出现大大提高了虾剥壳效率，在过去的一百年来，虾类剥壳机的高速发展对虾加工产业的技术水平的提高，促进渔业可持续发展具有重大战略意义。

1.虾类剥壳机相关专利国内外申请概况

中国虾类剥壳机的发展起步较晚，到1987年才有了第一份专利申请，且该申请为外国申请人，中国申请人的第一份国内专利申请为1990年，晚于国外第一份虾类剥壳机专利申请84年。中国的虾类剥壳机领域伴随着水产业和食品业的现代化进程发展起来的，申请量可分为两个阶段，第一阶段为1987年-2009年的萌芽期，以及2010年至今的发展期，在第一阶段，是中国虾类剥壳机发展的摸索期，申请量较低，且国外申请人居多。中国虾类剥壳机突飞猛进的发展是从2009年-2015年的第二阶段，伴随着中国水产业、食品业的工业化发展，中国的虾类剥壳机领域也蓬勃发展，不仅有外国申请人在中国申请专利，本国也出现了大批优秀的创造发明申请人，在技术上不断创新，带领中国虾类剥壳机的迅速发展。在虾类剥壳机的中国专利申请中，申请量排名前3位的省分别是江苏、广东、浙江，其中江苏省和广东省就占总量的65%。

相对而言，国外虾类剥壳机的起步早，最早的专利申请是德国1906年申请的一篇对辊式剥壳机，在1949年之前，申请量较少，从1950年开始，国外关于虾类剥壳机的专利申请量迅速增长，各类剥壳方式纷纷出现且不断改进，一些剥壳方式如辊式剥壳机的发展趋于成熟，出现了剥壳效果好、效率高、可自动上下料的连续辊组/压件配合的批量连续式剥壳机;而另外一主要剥壳方式—夹持剖切取肉剥壳也得到长远的发展，实现了转盘式或传送工位式的连续自动加工，可以一次性实现虾类的去头、开背、去肠线、脱壳的加工。在1982年以后的时期，由于各种虾类剥壳机的技术已经趋于成熟，因此申请量不再出现迅速增长的情况，较于之前申请量略有下降，但仍较平稳，在此期间的申请大都是对于细节的改进和功能的完善。

国外的虾类剥壳机专利申请中，美国专利占申请量43%，第二位日本占13%，第三位德国占8%，上述国家是虾类剥壳技术的主要发展国家。

2.虾类剥壳机专利申请的重要技术分支

2.1辊剥壳

辊剥壳是虾类剥壳机最常见的剥壳方式之一，相关专利的申请量最大，其主要利用转向相反的辊子间的挤压、摩擦、搓揉使得虾肉和虾壳松动进而分离，该方式主要是利用虾肉和虾壳表面摩擦性能的不同，可保证剥壳后的虾肉形态完整，无碎壳残留在虾肉中。该方式的虾类剥壳机在发展中又可主要分为辊组、对辊、辊/输送带配合三种。辊组剥壳的方式在虾类剥壳机后来的发展中占主要地位，也是后期发明申请完善和改进的主要的分支方向。为了提高剥壳效果逐渐出现了较为成熟的辊组/压件配合剥壳方式，根据所配合的压件的不同又可分为辊组/压轮配合、辊组/压块配合。

2.2夹持剖切取肉

夹持剖切取肉是除辊剥壳外申请量最大的另外一种剥壳方式，一般是对夹持的虾体进行去头、开背、除虾肠、剥壳一系列加工的一体化机械，方便快速且对虾的处理全面彻底。按结构分为转盘式和传送工位式。

2.3破碎法

破碎法也是虾类剥壳机常见的一种剥壳方式，根据具体破碎方式分为滚筒破碎、磨壳装置、传送带挤压等，破碎法是通过机械的方式使虾壳破碎，然后再通过各种方式将虾肉和碎壳分离。

2.4气流法、液流法、压力法

气流法和液流法一般是通过气流和液流的冲击使虾脱壳，壓力法为通过迅速降压使得虾壳内外的压力不同而壳肉分离，可一次性进行大批量处理。

3.辊剥壳技术发展路线

辊剥壳的发展经历了一个较长的发展时期，经过各国的申请人不断的研发实现其技术点的改进，从而发展到现有的一个较为成熟完善的阶段。

最早出现的虾类辊剥壳技术的专利申请是1906年的德国申请DE183640DA，其是一种对辊与刀片配合的虾类辊剥壳机，该类型的虾类辊剥壳机是早期的典型的虾类剥壳机，通过一对辊的挤压与刀片配合使得虾的壳肉分离，此类机器的优先是实现了虾剥壳的自动化，成本低，缺点是效率较低，壳肉分离效果较差。1944年首次出现了虾类辊组剥壳机的专利申请，为一篇美国申请，此时的辊组为单排，辊子的方向不断变化，通过辊子间的挤压摩擦剥壳，效率仍然较低，1946年即出现虾类多排辊组剥壳机，如US19440546510A中的，多排辊组剥壳机是利用多个转向相反或差速转动的辊子相互揉搓、摩擦、挤压使得虾肉被拉出虾壳，这种剥壳机的剥壳效率高，因此是辊组剥壳机的一个重要发展分支;1955年出现了辊/输送带配合的虾类剥壳机，其利用辊子和输送带间的摩擦使得虾类的壳肉分离，1957年还出现了具有压块的辊/输送带配合的虾类剥壳机，1964年出现了效率大大提高的环形输送带与辊子配合的虾类剥壳机，其也实现了连续、大批量的剥壳加工，1977年的美国申请US19770845343在对辊间隙设置喷嘴，喷射水流辅助脱壳，使得虾肉和虾壳可分别收集。1956年的美国专利申请中出现了长锥形对辊，1958年的瑞典专利中出现了表面凹凸配合的异形对辊，均使对辊式剥壳机的剥壳效果得以提高。

由于国外的辊组剥壳机在1947年就已经趋于成熟，因此在之后的关于辊组剥壳机专利申请主要是对一些细节的改进。如1969年申请的US19690869285是对辊组传动装置的改进， 1978年的日本申请JP486078A是对剥壳辊子的外形进行改进，1991年申请的US19910707829中设置了压块架整体高度的调节装置，所有压块高度可以方便地一次性调整; 2010年在中国申请的专利CN201010237105在辊组剥壳机上设置一组可从下方上下推压与动力辊相接触的辊子，从而方便快速地对辊子间隙进行调节。2009年之前的中国的虾类剥壳机技术的专利申请非常少，直到2009年开始才大幅增长，且2011年之后全球的虾类辊剥壳技术申请中中国申请占到90%以上，中国的虾类辊剥壳机领域虽然起步较晚，但是学习吸收了国外先进的技术，因此起点高、发展快。

4.总结

本文通过DWPI、SIPOABS和CNABS数据库收录的专利为样本，分析了国内外虾类剥壳机的专利申请趋势。针对辊压剥壳机的专利技术发展进行了较为详尽的分析，通过分析了解了辊压剥壳机在各个时期的发展状况，以及在不同的时期该技术的发展的重点以及主要的改进点。同时针对本文的数据分析还能了解国内和国外在相同领域的技术差距，弥补我国对该项技术发展的不足，加大研发力度，提高国内对于辊压剥壳机的技术水平，促进中国的水产业和食品业的经济发展并给人们带来更大的便利。

参考文献

[1]张秀花等，对虾剥壳机的设计，大连海洋大学学报，2014年第29卷第2期：198-200.

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