工艺进步推动成本降低和产量提高

肉类和禽类业的持续改进同时推动着加工工艺和技术层面的双重发展。不同之处在于，生产改进得到迅速实施，而技术进步需要数年甚至数十年才能生根发芽。

共挤香肠肠衣遵循这个趋势。纯粹主义者也许会坚持天然肠衣，但人造肠衣正在德国香肠、波兰香肠和热狗肠等产品中获得越来越多的比重。纤维素或胶原质都是为哺乳动物提供结缔组织的蛋白质，通常用它们来生产肠衣。

不管是天然还是人造，传统肠衣都是手工填充的。“这仍然是一个非常缓慢的过程，容易发生变化，同时从卫生角度提出了更多挑战。”肉制品科学家兼安大略盖尔弗大学教员ShaiBarbut说。最初是上世纪90年代，加工商开始用胶原凝胶或膏体挤压到从填塞口出来的肉的外层，形成一种薄膜，用钙溶液固定于肉肠上。

自动化推动现代食品加工的发展进程，“所有大公司都是依靠高速连接器，通过共挤或两种设备一起加工一模一样的香肠产品，每小时产量成千上万。”Barbut补充说。为了更好服务于这个行业，Barbut编写了《禽肉和肉制品加工科学》，这是一本全开放的教科书。

然而，改变发生得循序渐进，但总需要一个明显的阶段性标志。胶原蛋白膜最初的商业化应用是在外科手术领域，在其后的30年内并没有为香肠加工所采用。即使在今天，共挤胶原肠衣在北美总销售中的占有率不到人造肠衣的一半，大部分大厂家都转而采用连续式系统。

总部在丹麦的威斯康星州Salm Partners拥有三条共挤生产线，可能算是该项技术的最大用户。第四条生产线在Decatur，与Wayne Farms的合资企业，用于加工鸡肉肠。这家代加工商每年生产自有或品牌香肠1.1亿磅，是没有引入共挤设备前产量的四倍。

当然，共挤并不是Salm成功的唯一功臣。真空低温烹饪法增加了包装后巴氏杀菌步骤，有助于将冷藏即食香肠的保质期延长至超过300天。但正是借助共挤技术，将肉馅填充从批次改为连续过程，防止下游空档，优化了产量。

Salm采用的是Marel Townsend的共挤系统。这些设备每小时能生产大约11,000磅绳子捆扎或连接的香肠。这比一些连续蒸煮/烟熏/冷藏生产线的产量要少，但肉和胶原蛋白膜之间的交联提供了更好的口感和风味，使产品能够在更高价值的市场中竞争。

Ai-Ping Hu（右）正在Georgia Tech研究院的实验室中观察肉鸡去骨机器人原型设备。（图片来源：Steven Thomas/GTRI）

在美国肉类科学协会肉类会议上提交的一篇论文上，Salm的Paul Hargaten引用了将烟熏液体添加到填充后干燥过程的优势。烟熏液体溶液有助于提色，但更重要的是香肠肠衣分节，以及肠衣和肉糜，从而提高成品的质量。

Handtmann Maschinenfabrik提供类似的共挤设备，采用的是藻酸盐。2012年，该公司在设备上添加了旋转香肠两端的功能。胶原肠衣的成本是天然肠衣的1/3，根据Robert Reiser公司区域经理Scott Cummings的说法，藻酸盐的成本更低。“藻酸盐溶液每磅约5美分，胶原是14美分。”Cummings说。Reiser的CC215共挤藻酸盐设备每分钟可生产1,000 根1盎司的早餐香肠。

更健康的童子鸡

消费者的喜好变化决定了变革进程的快慢。对没有抗生素的天然和有机鸡肉的需求说明了这一点。

饲料中的各种补充剂在保持雏鸡健康的同时，要尽量少地甚至不添加抗生素，同时在胚胎期的干预也很重要。紫外线和化学雾是雏鸡孵化前应用的处理方法之一。为了切实执行无抗生素策略，Perdue农场每周使用婴儿湿巾清洁1,300万个鸡蛋，配合下游加工工艺。

电子束是另一种选择。瑞士的Comet Group与Buhler联手尝试利用一种电子束系统在不破坏胚胎的前提下杀灭孢子、病毒和真菌。根据Comet电子束事业部业务发展经理GregorHommes介绍，这套系统正在德国PHW集团试用，每小时可处理4万个孵化鸡蛋。

电子束是为了消灭细菌，不能伤害小鸡胚胎，因此精确控制至关重要。Hommes说，变化必须小于设定点0.5mm之内，必须全程冷处理过程，鸡蛋内部温度不能提高多于4℃。

如果缺乏市场需求，肉类和家禽加工过程自动化进度就会退步。几十年来，企业领导人始终看到用自动化代替人工的必要性，但肉类厂的员工数量仍然居高不下。在1988年，IBP啤酒加工商（2001年被Tyson收购）定制了一台装箱机器人，这是解决问题的一个早期尝试。20年后，机器人的使用在很大程度上仍然仅限包装操作。

亚特兰大乔治亚理工学院的工程师们几十年来一直专注于家禽加工的机器人技术。而研究在多个方面获得了创新，如授权给Gainco的在线分级系统，该系统可以确定产量损失。制造可以媲美手工速度和技巧的机器人仍然是一个目标，尚未成为现实。

“自动化传统的处理对象是刚性的，而且要求每个处理对象都是都相同的。”亚特兰大乔治亚理工学院食品加工技术部高级工程师Ai-Ping Hu说。然而大自然的造物规格各不相同。“我们已经测试了成千上万的鸡，从没有见过两个完全相同。”他遗憾地指出。

家禽行业的劳动中，去骨占三分之一，因此自动化锥线是研究院的工作重心。在研究刚开始时，并没有协作机器人的存在。如今，Hu和他的同事们正在与Rethink 机器人公司的Baxter部门合作，开发一款可以与工厂并肩工作的机器人设备，这些机器人可以放在不能防止围栏或其它保护的工厂车间区域。

如何在高速生产线上确定每个胴体的肉、骨和肌腱的位置是该项目面临的最大挑战之一。新西兰设备制造商Scott Technology用六轴关节手臂机器人解决了羊肉剔骨的难题。“对于羊肉，你不需要保持3mm以内的精确度。”Hu指出，“用这种精度调整刀的力量几乎可以实现，但目前每分钟只能处理10只鸡。技术工人每分钟处理38个。”

去骨机器人在工厂的试验仍需一年。那比研究院同时开发的冰浆胴体冷藏设备的前景更长远。“这就像一个泥泞的机器。”Hu笑着说，微小的冰晶在水浴中加速传热。与传统的水浸泡式制冷机相比，它的另一个好处是搅动结晶时的摩擦效果。我们还需要量化这一影响，但研究人员认为磨损可能会减少细菌负荷。

技术进步很少遵循直线，从实验室到生产线，每个项目的推进都是一个缓慢的过程。一旦它们的价值被确立，并且有了愿意尝试的人，对一般食品加工和肉类家禽加工的影响会尤其深远。