CN105451565A - 加工虾的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

液压地利用文丘里效应为虾去头和剥壳的装置和方法。带有虾的流体被泵送通过包括一个或多个文丘里管的管道系统。流体通过文丘里管时的加速从虾上剥离头并解开或剥离壳。文丘里管可以用于与滚子剥壳器相结合，以提高剥壳质量。检验台接收来自滚子剥壳器的虾，并不完全地将剥壳后的虾送回到剥壳器或一个或多个文丘里管。

Description

加工虾的装置和方法
技术领域
本发明大体上涉及甲壳类动物的加工，并且更特别地涉及用于去除虾的头和壳的装置和方法。
背景技术
由于通过人工给小虾剥壳的高劳动力成本，最初引入的虾剥壳机目前被广泛地应用在虾加工产业中。特别地，滚子式剥壳机占据了大部分虾剥壳产业。1957年1月22日的美国专利2,778,055和1951年1月9日的美国专利2,537,355描述了去除虾的头和壳的滚子式虾剥壳机的工作原理和基本结构。然而，从虾头中挤出的流体和粘液覆盖了剥壳滚子的表面，从而降低它们对虾的控制并降低剥壳质量。
通过水动力去除虾头在1993年5月23日的美国专利5,195,921中是已知的。在该专利中，带有虾的流体被泵送通过突然变窄的管道。根据文丘里效应，管道横截面的突然减小会导致流体在通过窄的横截面时加速。横截面变化所引起的水动力有助于去除虾头。由于高速水流和无滚子操作，头的去除没有因虾流体而恶化。如图1A和1B所示，冷水虾10例如具有长而细且容易损坏的第六段12。处于第三段和第四段之间的接合处14也是容易损坏的。管道横截面的突然变化可能导致虾在这些和其它薄弱环节处断裂。
因此，需要提供一种虾加工系统，其可以在不损坏虾肉的情况下去除虾的头和壳。
发明内容
体现本发明特征的加工虾的系统包括液压头剥离器，所述液压头剥离器包括一个或多个文丘里管，所述文丘里管使带有虾的液流加速，以便虾受到湍流的作用从虾体上将头剥离。剥壳器从接收自所述液压头剥离器的无头虾体上去除壳、附器和残留的头。检验台接收来自剥壳器的虾体，并且将带有残留的壳或附器的虾体送回至所述剥壳器。
在本发明的另一个方面中，一种加工虾的方法包括：(a)通过使带有虾体的流体流过一个或多个文丘里管，将头从虾体上剥离；(b)将无头虾体剥壳以从虾肉上去除壳；以及(c)检验无头虾体的残留的壳和附器，并且当无头虾体具有残留的壳和附器时重复步骤(b)。
在本发明的再一个方面中，一种加工虾的系统包括液压头剥离器和液压壳剥离器。所述液压头剥离器包括一个或多个文丘里管，所述文丘里管使带有虾的液流加速。所述文丘里管使虾受到湍流的作用从虾体上将头剥离。所述液压壳剥离器包括一个或多个文丘里管，所述文丘里管使带有无头虾的水流加速，以便虾受到湍流的作用从接收自所述液压头剥离器的虾体上将壳剥离。
在本发明的又一个方面中，一种加工虾的系统包括液压壳剥离器和检验台。所述液压壳剥离器包括一个或多个文丘里管，所述文丘里管使带有虾的水流加速，以便虾受到湍流的作用从虾体上将壳剥离。所述检验台接收来自所述液压壳剥离器的虾体，并且将带有残留的壳或附器的虾体送回至所述液压壳剥离器。
附图说明
本发明的这些方面和特征在以下的描述、附加权利要求书和附图中得到了更详细地描述，在这些附图中：
图1A和图1B分别是虾的侧视图和俯视图；
图2是体现本发明特征的、用于去头装置的文丘里管的等轴侧视图；
图3A-3C是图2所示文丘里管的侧视图，该文丘里管具有锥角分别为30度、45度和60度的锥形过渡区域；
图4A和图4B分别是包括图2所示文丘里管的去头系统的前方等轴侧视图和后方等轴侧视图；
图5是采用图2所示文丘里管的多文丘里管去头系统的示意图；
图6是包括附加增压泵的图5所示多文丘里管去头系统的示意图；
图7是体现本发明特征的一种形式的虾加工系统的框图，所述虾加工系统包括文丘里管头剥离器和滚子剥壳器；
图8是体现本发明特征的第二种形式的虾加工系统的框图，所述虾加工系统包括文丘里管头和壳剥离器；以及
图9是第三种形式的虾加工系统的框图，所述虾加工系统具有图7和8的特征和再加工路径选择器。
具体实施方式
如图2显示了可应用在体现本发明特征的虾加工系统中的文丘里管或文氏管。文丘里管16是管道18的限制区域，所述管道围成流道19，所述流道沿着流体路径20输送带有虾的流体。所述管道具有开放的入口端22和相对的处于所述入口端下游的开放的出口端23。所述管道的输入部分24从所述入口端向下游延伸，并且限定了具有横截面A1的流道。
所述管道的过渡部分26从输入部分24向下游延伸到文丘里管16。过渡部分26限定了一段具有收敛横截面的流道，所述收敛横截面由两对收敛的抛物线壁面构成：大壁面25和小壁面27。文丘里管16具有横截面A2，其小于输入部分24的横截面A1。在图2的实例中，所述文丘里管的横截面A2的形状为矩形，但也可以是其他形状，例如椭圆形或卵形，其具有小于其长轴29的短轴28。文丘里管16向下游延伸到开口端30。在图2中，所述文丘里管的端部30通往所述管道的下游过渡部分32，所述下游过渡部分限定了流道19的从所述文丘里管的横截面A2向外扩展到所述管道的输出部分34的更大横截面的一段。在该实例中，输出部分34具有与输入部分24相同的横截面A1。因而，图2中的管道18是可以反转的。但是，下游过渡部分32可以被省略并由具有开口的平板代替，所述平板在文丘里管16的开口端30处形成输出部分34的端壁。
如图3A-3C所示，管道18的所述过渡部分可以是平缓的(图3A具有相对于流体路径20的方向呈30度锥度的长抛物线壁25和长的长度)、急剧的(图3C具有60度锥度的长抛物线壁25和短的长度)、或者折中的(图3B具有45度锥度的长抛物线壁25和中等的长度)。与图3A和图3B的更长锥体相比，图3C的急剧过渡部分26使得流体更突然地加速通过通道，并且对于更结实的虾更有用。如所述管道的过渡部分26中流线36的收敛所示，流体在文丘里管16中加速到更高的速度。通过使与流动横向的表面积最小化，会聚的流体有利于使虾朝着沿所述流线的方向定向。由文丘里管处的流动的急剧加速和正处于文丘里管下游的流动的不均匀性产生的水动力足以剥离虾的头。文丘里管横截面A2的长轴29足够长，以便允许虾的长度的主要部分，即使不是全部，进入到文丘里管中，避免了虾与管道内壁之间的可能导致虾在各部分之间断裂的剧烈碰撞。由于这个原因，平缓锥度的文丘里管特别有利于去除易碎的冷水虾的头。更陡峭锥度的文丘里管不仅有利于去除虾的头，还有利于去除虾的皮或壳。
图4A和4B示出了一种形式的去头系统40。通过传送带44将虾从加料槽42中送出，并使其落入充液槽46中。食品泵48从槽46中吸入带有虾的流体，然后将其泵入管道系统50中，所述管道系统具有沿着其长度间隔布置的两个文丘里管52和53。虾在所述文丘里管中被去头，然后通过所述管道系统由流体送往进给室54。虾体和去除的头从室落到滤网滑槽56上。流体通过滤网排出并进入池58，所述池与槽46流体连通。位于所述池和槽之间的孔板60防止所述槽中的虾进入到池58中。食品泵48由泵电动机62驱动。泵和电动机一起构成流体控制装置，用于控制通过所述管道系统的流量和流速。所述去头系统也可以用于解开或去除虾的壳和附器。
图5中示出的去头和剥壳系统具有在管道系统66中串联级联的五个文丘里管64。食品泵68引起通过管道系统66的流动。这样的多文丘里管系统可以有效地用于虾的去头和剥壳。图6的去头和剥壳系统增加了流体压力传感器69，其位于管道系统66中的传感器位置，例如，位于正处于最后四个文丘里管64的上游以便检测流体的水动力。压力传感器的输出70控制连接在增压泵74和流体管线76之间的阀72，流体管线76在所述传感器位置的附近将流体喷入所述管道系统，例如，用于补偿任何泄漏的流体并维持沿着流道长度的流体压力。
图7显示了体现本发明特征的一种形式的虾加工系统。进给系统80将未加工的有头有壳的虾送往液压头剥离器82。所述进给系统包括例如虾被送入其中的加料槽46、食品泵48、以及图4A和4B中的管道50，其中所述食品泵通过所述管道将带有虾的流体例如水以连续流的方式泵送。液压头剥离器82包括单个的文丘里管(52，图4A)或多个文丘里管。如图2所示，所述文丘里管将松弛连接的头11从虾体13上剥离。
去除的头流向收集器84，所述收集器收集通过连接管道从头剥离器82处输送的无头虾体和去除的头。收集器的一个实例包括图4A和4B的进给室54和筛网滑槽56。传送带124将去除的头和虾体送往滚子剥壳器88。可选的水再循环器86将过滤的使用过的流体在头剥离器82前端处再循环送回到流体中，所述水再循环器包括过滤器或其他水处理部件，例如图4A和4B中的筛网56、池58、孔板60和供水泵48，以及用于允许新鲜水流补充损失的流体的进水阀。滚子剥壳器88从无头虾体上去除壳，并将壳连同去除的头一起抛弃，所述滚子剥壳器可以是由LaitramMachinery,Inc制造和出售的A型剥壳器。去头操作与剥壳可以在同一地点进行，或者在不同的地理位置进行。例如，可以在地理位置接近捕获虾的地方去头，以便无头虾能够以较低成本被运去进行剥壳操作，因为无头虾具有更轻的重量，同时由于去除了头部器官和流体，也不容易发生腐败。
剥壳的虾被送往壳分离器90，所述壳分离器包括一个或多个通过传送带或水槽互相连接的清洁器或滚子分离器。所述壳分离器将解开的和剥离的壳和附器从剥壳虾肉上分离，剥壳虾肉被送往检验台92。检验台92可以包括机器视觉的接受-拒绝分选机或人工检验台，在这里带有残留壳或附器的虾与可接受的剥壳虾肉被分选。被拒绝的虾被送回滚子剥壳器88进行再加工。
图8示出了虾加工系统的另一种形式，其中图7的滚子剥壳器88被液压去壳系统代替。虾如图7所示那样被去头。从无头有壳收集器84排出的无头虾体被送往头分离器94，所述头分离器可以是空气分离器或人工检验台。无头虾体从去除的头中挑出并被送外第二进给系统96。
类似于第一进给系统，第二进给系统可以包括加料槽和食品泵，所述加料槽中堆积带有松开的壳和附器的无头虾，所述食品泵用于将虾携带在流体流量中通过管道通向另一个液压剥离器98，所述另一个液压剥离器用于从无头虾体上剥离壳和附器。液压壳剥离器40类似于液压头剥离器82。文丘里管的数量、它们的速度梯度和它们的流速都可以定制，以便在不破坏剥壳虾肉的情况下剥离壳和附器。
剥壳的虾在剥壳虾收集器100中得到收集。类似于液压头剥离器82下游的无头有壳收集器84，剥壳虾收集器100可以包括除水筛网、收集槽和出料输送机44。水循环器(未示出)可以与壳剥离器和分离器一起使用。所述剥壳虾收集器从虾肉和去除的壳和附器中排掉水。虾肉和去除的壳和附器被送往壳分离器90，所述壳分离器将虾肉和去除的壳和附器分离。然后，无头去壳虾体被送到检验台92。被拒绝的带有残留壳或附器的虾被返回到无头虾进给系统96，用于再次通过液压壳剥离器98。
图9示出了具有随后为液压壳剥离器98的滚子剥壳器88的虾加工系统。从滚子剥壳器88排出的无头剥壳虾被送往后剥壳器进给系统97，其类似于图8中加工系统的第一进给系统80和第二进给系统96。随后，无头剥壳虾在壳分离器98、剥壳虾收集器100和壳分离器90中经历进一步的液压壳剥离和分离。加工后的虾肉被送往检验台92。被拒绝的带有残留物的虾可选地返回到系统进行再加工。根据每只加工过的虾上残留物的多少，再加工路径选择器102引导被拒绝的虾回到滚子剥壳器88，或者回到进给系统97并回到液压壳剥离器98。

Claims (20)

1.一种加工虾的系统，包括：
液压头剥离器，包括一个或多个文丘里管，所述文丘里管使带有虾的液流加速，以便虾受到湍流的作用从虾体上将头剥离；
剥壳器，用于从所述液压头剥离器接收的无头虾体上将壳、附器和残留的头剥离；以及
检验台，接收来自所述剥壳器的虾体，并且将带有残留的壳或附器的虾体送回至所述剥壳器。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括壳分离器，其接收来自所述剥壳器的无头虾体，并且从虾体上将剥离的壳和附器分离。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述检验台包括视觉系统，其用于检验接收自所述壳分离器的虾体的残留的壳和附器。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括头分离器，其接收来自所述液压头剥离器的无头虾体和剥离的头，并且将所述无头虾体和剥离的头分离。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第一收集器，其从所述液压头剥离器排出的水流中收集剥离的头和虾体。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述剥壳器是滚子剥壳器。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述剥壳器包括液压壳剥离器，所述液压壳剥离器包括一个或多个文丘里管，所述文丘里管使带有无头虾的液流加速，以便虾受到湍流的作用从虾体上将壳剥离。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括第一收集器和第二收集器，所述第一收集器从所述液压头剥离器排出的水流中收集剥离的头和虾体，所述第二收集器从所述液压壳剥离器排出的水流中收集剥离的壳、附器和虾体。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括水循环系统，其处理从所述液压头剥离器排出的流体，并且使处理过的流体再循环返回通过所述液压头剥离器。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述液压头剥离器和剥壳器处于不同的地理位置。
11.一种加工虾的方法，包括：
(a)通过使带有虾体的流体流过一个或多个文丘里管，将头从虾体上剥离；
(b)将无头虾体剥壳以从虾肉上去除壳；以及
(c)检验无头虾体的残留的壳和附器，并且当无头虾体具有残留的壳和附器时重复步骤(b)。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，包括利用滚子剥壳器将无头虾体剥壳。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，包括通过使带有虾体的流体流过多个文丘里管将无头虾体剥壳。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，将无头虾体从头被剥离的第一地理位置运往无头虾被剥壳的不同的第二地理位置。
15.一种加工虾的系统，包括：
液压头剥离器，包括一个或多个文丘里管，所述文丘里管使带有虾的液流加速，以便虾受到湍流的作用从虾体上将头剥离；
液压壳剥离器，包括一个或多个文丘里管，所述文丘里管使带有无头虾的水流加速，以便虾受到湍流的作用从接收自所述液压头剥离器的虾体上将壳剥离。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，还包括头分离器，其接收来自所述液压头剥离器的无头虾体和剥离的头，并且将所述无头虾体和剥离的头分离。
17.如权利要求15所述的系统，其特征在于，还包括检验台，其接收来自所述液压壳剥离器的虾体，并且将带有残留的壳或附器的虾体送回至所述液压壳剥离器。
18.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述液压头剥离器和液压壳剥离器处于不同的地理位置。
19.一种加工虾的系统，包括：
液压壳剥离器，包括一个或多个文丘里管，所述文丘里管使带有虾的水流加速，以便虾受到湍流的作用从虾体上将壳剥离；
检验台，接收来自所述液压壳剥离器的虾体，并且将带有残留的壳或附器的虾体送回至所述液压壳剥离器。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，还包括液压头剥离器，其包括一个或多个文丘里管，所述文丘里管使带有有头虾的水流加速，以便虾受到湍流的作用从有头虾体上将头剥离，从而为所述液压壳剥离器提供无头虾体。
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