关键词： 生猪屠宰设备 生猪致昏设备 生猪二氧化碳致昏机
2012年12月22日，由济宁兴隆食品机械制造有限公司自主研发的我国首台自动化生猪二氧化碳致昏机在山东省济宁市通过了山东省科技厅组织的科技成果鉴定并形成如下鉴定意见：（1）提供的鉴定资料齐全、完整、规范，符合鉴定要求；（2）应用数字控制技术，自动监控二氧化碳浓度，实现了对设备运行的精确控制、远程监控及故障分析，增强了系统的抗干扰能力，提高了稳定性和安全性水平；（3）二氧化碳致昏方式有助于保护动物福利，减轻了因猪的紧张带来的应激反应，PSE肉发生率明显降低；对猪体大小没有严格限制，致昏后基本没有淤血、断骨现象发生，对猪体不会造成损伤，肉品质量明显提高；（4）该产品采用压缩空气雾化供油润滑系统，避免了人工润滑操作带来的安全隐患，减少了能源消耗；（5）该产品技术填补了国内空白，具有替代进口和出口创汇能力，市场前景广阔，经济效益和社会效益显著。鉴定委员会一致认为：该产品技术达到国内领先水平。
一、CO2致昏与电击致昏方式比较
生猪规模化屠宰过程中致昏方式、放血操作和影响肌肉内温度的有关环节是屠宰工艺中保障肉品质量的关键因素。在生猪屠宰过程中，宰前的致昏操作是为了保证宰杀动物工人的安全、使动物在无意识状态下放血，保障动物福利，是减轻劳动强度和适应屠宰线速度的有效措施。在科学地进行致昏操作时，对胴体和肉品质量只有极小的影响，然而，它可以通过骨碎、血溅和诱导PSE肉而影响肉品质量。目前，国内生猪屠宰致昏普遍使用电击致昏方式，电击致昏在实际应用中有其优点，也存在一定弊端，电击致昏方式生产能力范围200～650头／h，而二氧化碳致昏方式效率高，生产能力范围200～1500头／h甚至更高；电击致昏电压过小或时间过短时需要反复电击才能致昏，当电压过高或时间过长时出血不畅，肉中出现充血或血溅，甚至导致骨折等胴体损伤，而二氧化碳致昏无电击致昏引起猪的紧张状态所带来的一系列质量问题，能最大限度地减少PSE肉发生；电击致昏受到设备尺寸的制约对猪体大小限制比较严格，太大不可以太小也不行，而二氧化碳致昏对猪体大小没有严格要求适合不同品种、不同大小的猪致昏；电击致昏如果击昏位置不准确、效果不好会发生逃匿需要补麻增加猪的痛苦，而二氧化碳致昏猪在致昏过程中无痛苦，更符合动物福利要求。因此，国产自动化生猪二氧化碳致昏机是一种保护动物福利，保障肉品安全，高效率的生猪致昏设备，值得大力推广应用。
二、国产自动化生猪二氧化碳致昏机介绍
国产自动化生猪二氧化碳致昏机由自动赶猪装置、赶猪通道、CO2气体供应系统、CO2浓度监控系统、生猪吊笼升降输送机、接猪栏、积水排放装置、安全保护装置、二氧化碳紧急排放装置等组成。其致昏原理是：在CO2气体窒息区域，输入的CO2气体体积膨胀将占据窒息区域大部分空间、稀释被窒息动物周围的氧含量，阻碍新鲜空气进入窒息区，使窒息区内的氧浓度大大降低，从而达到窒息动物的目的。采用吊笼输送机输送生猪下降进入CO2区域，停留一定时间生猪被致昏，然后被送出。致昏区域位于地面以下设备安装基础坑内本来空气稀薄，再利用CO2气体比空气比重大的物理性质，这样就减少了CO2的流失，降低了生产成本。自动化猪二氧化碳致昏机安装在生猪屠宰工艺的初始端，进猪口利用赶猪通道与自动赶猪装置连接，出猪口与接猪栏连接。生猪经过冲淋后按照组群式排列被自动赶猪装置缓缓推进，最后被推进二氧化碳致昏机的吊笼里，机型不同吊笼的大小和数量不同，每个吊笼里可容纳4～8头猪。生猪被赶入吊笼后，吊笼下降生猪被送入CO2气体环境中，约停留30～40秒钟完成致昏过程，然后吊笼提升到达出口生猪被送出滑落到接猪栏里，一个致昏循环过程需要60～90秒钟左右。积水排放装置的作用是定期把基础坑底部积存的水排放出去，当系统发生故障或无意打开密封门时，安全保护装置立即作用报警装置打开，同时关闭CO2供应系统。如果需要排放设备内部的CO2气体，应启动二氧化碳紧急排放装置把设备内部CO2浓度降低到安全值以内，以确保设备和人身安全。
生猪二氧化碳致昏机外形图
1、工作循环过程简介：
⑴ 生产前，提前打开CO2气体供给装置、检测控制装置开关；然后打开控制总开关和输送机运行开关。输送机运行，空吊笼到达进猪口位置后自动停止运行。
⑵ 信号收集装置接收到空吊笼到达信号并发出信号，控制系统接收到信号并发出信号，指令吊笼进猪门开启。
⑶ 生猪被自动赶猪装置推进二氧化碳致昏机的吊笼里。
⑷ 信号收集装置接收到吊笼负载信号并发出信号，控制系统接收到信号发出指令，吊笼进猪门关闭。
⑸ 输送机运行，生猪吊笼下降进入CO2致昏区域，当第二个吊笼到达进猪口位置时，输送机自动停止运行，装载生猪的吊笼在致昏区域停留约30～40s生猪被窒息而处于昏迷状态。位于进猪口的吊笼装载生猪后，输送机又开始运行，负载吊笼下降，被致昏后的生猪随吊笼提升。
⑹ 致昏后的生猪吊笼提升到达出猪口位置后，信号收集装置接收到信号并发出信号，控制装置指令输送机停止运行，同时指令打开吊笼出猪门，被致昏的生猪顺势滑出吊笼，进入接猪栏，然后通过平板输送机输送，提升机提升，进入控血输送机轨道进行放血、控血等加工工序。
⑺ 当位于出猪口的生猪吊笼里面的生猪全部出来后，信号收集装置接收的信号并发出信号，控制装置指令升降机运行，空吊笼被提升，然后到达进猪口位置自动停止，重复完成上述过程。一个工作循环需要60～90s左右。
⑻ CO2浓度自动检测、控制与供给装置，对致昏区域CO2气体浓度随时检测及时提供致昏需要的CO2气体，保证浓度、压力等致昏参数稳定可靠。
⑼ 安全保护装置，全方位保护人身和设备安全，遇到异常情况及时报警提示，避免安全事故发生。
⑽ 积水排放装置，定时排放多余的积水，保证二氧化碳致昏区域环境对生猪致昏的要求。
2、安全防护措施与安全规则：
⑴ 为帮助操作者了解安全操作规程，二氧化碳设备附近应张贴安全图示和警告标识。
⑵ 在二氧化碳设备的操作位置设有急停开关和CO2控制面板，方便观察和操作控制。
⑶ 在二氧化碳设备的所有门上都配有一个挂锁。并且有专人负责保管钥匙，确保人身安全。
⑷ 为了避免在操作过程中挤压猪，入口处设有感应器防止二氧化碳设备在进猪门打开的情况下运行，确保了设备安全。
⑸ 减速机设置在设备顶部罩子的外部可以在不进入二氧化碳设备内部的情况下对减速机进行维护，方便了维修操作并减少了CO2损失。
⑹ 在对二氧化碳设备进行维修时，减速机可以在厂房上部被拆卸，减少了CO2损失，提高了设备维修效率。
⑺ 设备内部设有扶梯，可以帮助维修工下到二氧化碳设备的底部，方便维修操作，保证维修人员安全。
⑻ 在手动操作时，输送机速度会降到10Hz左右，以避免停止不及时对二氧化碳设备的损害，方便了操作，杜绝了设备安全事故。
⑼ 当维修工需要进入二氧化碳设备时，应当按照以下步骤进行操作：
a、关闭CO2储存罐上的球阀，切断CO2气体供应途径。
b、开启通风机，排出设备内部的CO2气体，计量表开始测量设备底部的CO2含量，等待一段时间控制面板上的浓度调整器显示CO2为0%。
c、按下急停按钮，打开安全门上的锁，如果要加快CO2的排出时间，可在二氧化碳设备内部喷洒水。
d、进入二氧化碳设备之前，应保证所有的急停开关必须是完好有效的；进入二氧化碳设备之前，在二氧化碳设备的底部用点燃明火方法试验（人不要下去），人工检测底部CO2的浓度。如果火焰能够持续燃烧，证明进入设备是安全的。
e、绝对不允许在没有人站在二氧化碳设备外面监护的情况下进入二氧化碳设备。监护者要对设备内部人员的安全负责。
三、推广应用自动化生猪二氧化碳致昏机的优势
1、应用机电一体化技术设计的自动赶猪装置，速度适宜、驱赶柔和有助于减轻猪的紧张，无人工赶猪激烈击打对猪体的伤害，没有人工赶猪因刺激造成的应激反应，而且，与人工赶猪方式比较自动赶猪效率提高了3倍以上，同等规模的生产线可减少赶猪人员2名以上。
2、使用自动化生猪二氧化碳致昏机最大生产能力可达1500头／h以上，生产速度快效率高是其他致昏方式不可比拟的，特别适用于电击致昏不能满足生产能力要求，屠宰能力在650头／h以上的生猪屠宰生产线使用。
3、使用自动化生猪二氧化碳致昏机，生猪在不知不觉中进入昏迷状态，无电击晕电流冲击对生猪带来的嚎叫痛苦反应，CO2窒息是一种对动物更人道致昏方式，有利于保护动物福利和噪声对环境的影响。
4、使用自动化生猪二氧化碳致昏机对猪的品种、体型大小没有严格限制，因此适用于各种规模，不同地区的生猪屠宰企业使用，因为没有人工赶猪和电击晕电流对猪神经组织的刺激，所以屠宰后无淤血、断骨现象发生，PSE肉发生率明显降低，而且不会对猪体造成损伤。研究发现，CO2窒息会造成猪肺颜色发暗对外观稍有影响，但不影响味觉和食用。
5、采取猪二氧化碳致昏工艺，猪在提升悬挂后放血占用空间少，有利于放血，克服了电击晕方法卧式放血工艺设备多和占用空间大，土建投资和屠宰设备成本增加的缺点和不足。
6、利用二氧化碳作为生猪致昏的介质，降低了大气二氧化碳气体排放量，有利于减排、保护环境。
四、结束语
目前，我国肉类加工产业的技术装备水平还较低，80％以上的企业还处于小规模、作坊式、手工或半机械加工的落后局面，食品安全形势严峻，虽经努力，但与日益发展的科学技术水平和人民群众对安全食品的愿望仍有较大差距。国家制定了在“十二五”时期加快产业结构调整，到2015 年，全国手工和半机械化生猪屠宰等落后产能淘汰50％以上，其中大中城市和发达地区力争淘汰80％以上。规模以上肉类工业企业数量达到5000 家，占行业内企业总数的比例达到50％的目标。
在屠宰设备方面国家要求，积极发展屠宰和肉类加工装备制造业，在引进、消化、吸收国外先进设备和关键技术的同时，着力提高我国肉类加工业装备国产化率和整体发展水平，重点开发高效成套屠宰设备、肉类加工设备，改变自主创新能力弱、技术装备水平低、成套性和稳定性差等现状。积极利用信息技术改造传统肉类产业，推动企业信息化集成应用和模式创新。加快开发和推广畜禽资源综合利用与清洁生产技术，提高企业的经济效益、社会效益和生态效益是发展的目标。
国产自动化猪二氧化碳致昏机产品的研制成功符合国家产业政策和产业发展规划，提前完成了国家食品工业“十二五”发展纲要要求，结束了国外产品对我国的垄断历史，国产设备价格仅为国外同类产品的30％左右，具有较大的竞争优势，不但可以替代进口为国家节省外汇并且可以出口发展中国家为国家创汇，有助于减少大气二氧化碳气体排放量，低碳环保。因此，在生猪屠宰加工企业推广应用国产自动化猪二氧化碳致昏机设备不仅具有明显的经济效益，而且具有较大的社会效益。
参考文献
南庆贤。肉类工业手册。中国轻工业出版社
收稿时间：2013.7.10.
作者简介：
周伟生 1959.1出生 男 汉族 籍贯：山东省兖州市 供职单位：济宁兴隆食品机械制造有限公司 现职称：工程师 研究方向：畜禽加工技术与装备
