清除内脏后的处理方法和装置的制作方法

专利名称：清除内脏后的处理方法和装置的制作方法
背景技术：
本发明通常涉及用杀菌剂处理肉和家禽畜体以除去病原体的方法。
生产鸡肉、牛肉、猪肉、小牛肉、火鸡肉、鸭肉或其他肉类的现代加工操作方法通常包括自动系统，该自动系统通常包括屠宰、放血、煮烫、清除内脏、清洗、急速冷冻和包装步骤。每一步骤都要求小心控制污染以防止交叉污染，防止变质和随后的消耗过程中的可能疾病。清除内脏的操作由于其固有的特性使动物或鸟类外部体表和内部体腔暴露于消化道和肠道的内容物。结果是清除内脏的过程可能会引起排泄物、血块或其他病原体载体颗粒物质沉积和附着在畜体上，特别是附着在表面脂肪层、组织和羽毛或毛囊上。从而，与清除前相比，清除内脏步骤后畜体表面的细菌和其他病原体水平立刻上升。
已经开发了几种方法用于减少清除内脏后的总污染，这些方法使用时可做些许调整。这些方法中的一些是顺流或逆流冷却罐系统和辅助这些罐的各种加工辅助手段。在冷却罐中可以采用音速或超音速频率的发音。通常采用的方法是利用机械桨或螺旋使畜体浸没和移动通过冷却罐。
另一些方法包括以高压水或处理溶液机械喷淋畜体以确保良好的接触。例如，一个这样的方法包括以约5-约150psi的压力向畜体喷淋三烷基金属正磷酸盐溶液。其他的方法包括使清除内脏的畜体与处理溶液在旋转的鼓桶中接触或浸没于牵引(drag-through)浸渍槽中。
尽管这些方法向畜体提供了足够的清洁，并降低了体温使产品的保鲜和储存周期延长，但目前的方法对减少病原体，特别是当畜体带有较多的病原体时，如清除内脏后的情况等不是特别有效。而且目前的方法没有渗入动物或鸟体的毛发或羽囊，而在这些地方病原体可能会存在并进一步污染畜体组织。尽管仍然存在于畜体的大多数细菌和其他病原体可在加热如烹煮过程中杀死，但细菌的集落形成单位(CFU)可附着和/或存在于畜体皮肤的规则和不规则的表面。接下来这些细菌能够繁殖，然后污染工作的表面、手、器具或任何加工的肉或家禽接触的表面。这种细菌的携带，或从被感染的畜体到未充分加热的表面(充分的加热可使细菌热破坏)的交叉污染可引起食物变质和疾病。因此，需要在加工过程中除去病原体和其他细菌源，且本领域中需要提供在清除内脏后有效除去或减少病原体的改进方法。
发明概述本发明公开了对清除内脏后的畜体进行清洁的装置和方法。该装置包括具有出口和入口的外壳结构；用于传送清除了内脏的畜体通过外壳结构的传送带；与设置在该外壳结构中的管件进行液体传送连接的清洗溶液供应线，其中每个管件具有用于向清除内脏的畜体外表面喷淋清洗溶液的多个出口开孔；以及旋转的刷洗组件，其包括具有轮轴和沿着轮轴长度固定附着的刷毛的至少一个旋转刷。
在另一个实施方案中，清洁装置包括具有出口和入口的外壳结构；与设置在该外壳结构中的管件进行液体传送连接的清洗溶液供应线，其中每个管件具有用于向清除了内脏的畜体外表面喷淋清洗溶液的多个喷嘴；设置在该外壳结构中并与清洗溶液供应线相连的溢流喷嘴；其中该溢流喷嘴具有伸向畜体上部的流出口；和旋转的刷洗组件，该组件包括具有轮轴和沿着轮轴长度固定附着的刷毛的至少一个旋转刷，其纵轴与清除内脏的畜体移动通过清洁装置的方向大致平行。
本方法包括沿轨道传送清除了内脏的畜体通过清洁装置；以及同时向畜体外表面喷淋清洗溶液和刷洗畜体的外表面。
本发明上述的和其他的特点将在随后结合附图的详细描述中得到更好的理解。
附图简述参见附图，该附图是示例性而并非是限制性的，其中相同的元件标以相同的数字

图1是清洁装置的透视图；图2是沿图1中线2-2的横截面图；图3是沿图1中线3-3的横截面图。
发明详述本发明公开的是在清除内脏后用清洗溶液处理畜体的方法和装置。参考图1-3，图示说明了以标号10表示的清洁装置。优选地，清洁装置10是并入肉或家禽的自动加工系统的一个站点。为举例目的，现在将联系加工清除内脏的家禽如鸡、鸭、鹅、火鸡等的方法来描述清洁装置和方法。但是，该装置和方法可以用作自动加工畜体方法的一个站点，根据本发明公开的内容，这对本领域的技术人员是很显然的。
清洁装置10包括外壳结构12，其具有可使清除了内脏的家禽畜体17由传送带18进入和退出外壳12的入口14和出口16。外壳结构12优选地由抗腐蚀材料制成，例如不锈钢或USDA认证的热塑性塑料。优选地，所用的不锈钢的厚度标准尺寸(thickness gauge)为约10-约20。为处理家禽畜体，清洁装置的尺寸为高约3-5英尺，宽约3-5英尺，长约3-5英尺。如果要处理的动物比较大，如牛、猪、羊等，可以选择较大的尺寸。
传送带18是沿着加工系统延伸于每个站点之间的高架轨道20。每个家禽畜体17悬挂在沿着自动加工系统而支撑的轭架22上。一个伸长的杆，此处以拨轨器24表示，与轭架22一般性地相连。与拨轨器24的远端相连的钩环26钩住家禽畜体每个大腿的关节。与每个轭架22相连的驱动链(未示出)沿着高架轨道20驱动家禽畜体。通常，轭架22沿着传送带18相互之间间隔约12英寸。家禽畜体17悬挂在轨道20，使得每个畜体17的开口28向上，这样可使喷淋的清洗溶液等在清洁过程中进入畜体的内腔中以及畜体17的表面上。
旋转刷和喷淋组件装配在外壳结构12中。图示的旋转刷洗组件具有下部旋转刷30和上部旋转刷32，其中每个刷以在家禽畜体有效施加向下的作用力的方向旋转。由于家禽畜体进入并与旋转刷组件衔接，通常使设置于畜体左侧的刷顺时针旋转，而使设置于畜体右侧的刷逆时针旋转，其中旋转方向由面对入口14而确定。优选地，下部刷30与其它各个补充的刷相对和共面设置。相似地，上部刷32优选与其它各个补充的刷相对和共面设置。优选地，下部刷30或上部刷32与其各个补充的旋转刷相隔最小的旋转空隙，以使每个旋转刷的刷毛不接触其他旋转刷的刷毛。以相同的方式，下部刷30与各个相邻的上部刷32隔开最小的空隙。优选地，旋转刷之间的最小旋转空隙小于约1英寸。以这种方式，畜体的全部外表面在加工过程中与刷毛接触。根据畜体的用途和尺寸，清洁装置10可包括一对或多对旋转刷。
每个单独的刷30，32包括轮轴34，刷毛36固定地附着在轮轴34的长度方向上。外壳结构12中形成支持轮轴34的槽口37，其中变速马达组件38与轮轴34的一端相连接，并与外壳结构12固定连接。轴承件39与轮轴34的另一端相连接，并与外壳结构12固定连接。优选地，外壳结构12中的每个旋转刷30，32相对于地面呈水平位置，其纵轴与畜体17的移动方向大概平行。更优选地，每个旋转刷30，32与地面呈约5-45度角，更优选地，与地面呈约5-30度角。根据用途，旋转刷可以是倾斜的、大致平行的或不倾斜的，以及可相互呈相同的角度或不同的角度。更优选地，每个旋转刷30，32由装置10的入口向出口倾斜。以这种方式，每个旋转刷32，34的刷毛36以向下或向前的方向与家禽畜体接触，因此防止了生产线的阻塞，使家禽畜体与相邻的畜体接触而造成的交叉污染最小化。螺栓和补充螺帽将变速马达和轴承组件固定于外壳结构12。
优选地，轮轴34和刷毛36由防腐材料制成，如尼龙、聚烯烃、不锈钢等。刷毛的形状可以是金属线状、桨状、管状、含有至少一种这些形状的组合形状，以及其他类似的形状。优选的刷毛是弹性结构，在衔接过程中向畜体表面提供刷洗和按摩作用。
刷30，32有足够的旋转速度，使从畜体表面除去的颗粒物质向下走，如图2所示更清楚。正常的操作条件下，采用从直径约1英寸的轮轴伸出的长度约12英寸的刷毛，在约每分钟10-500转(rpm)的转速操作旋转刷，旋转速度优选为约100-400rpm，更优选为约200-约300rpm。
向畜体17周围环境喷淋液体、流体、蒸汽或其他清洗溶液的喷淋组件包括一个或多个装配在外壳结构12中的管件40。外壳结构12中的管件40优选为与地面呈水平方向，并包括向畜体喷淋清洗溶液的多个开孔41。优选地，管件40中的开孔41以畜体最接近管件的表面相垂直的角度形成。更优选地，喷淋组件对每个使用的旋转刷都含有一个管件40，其中管件40与开孔41成一角度，以使其喷出的物质喷向与各个刷毛36相接触的畜体17的表面。通过包含有开孔的水平设置的管件40喷出清洗溶液所使用的压力大于约1磅/平方英寸(psi)，优选约2-50psi，更优选约3-10，最优选约4-7psi。
或者，管件40包含喷嘴(未示出)，该喷嘴单独地或与开孔共同协助加压的液体喷出通过系统，在喷淋方向提供更好的控制。喷嘴的构型使其提供最宽的锥形或平直喷淋角度，且喷嘴是宽孔设计。适宜的喷嘴的实例包括SpraySystem，Inc制造的那些喷嘴。
与水平设置的管件40组合的情况下，优选喷淋组件进一步包括一个或多个具有溢流喷嘴43的管件42。优选地，溢流喷嘴43是“大容量/低压力”型喷嘴，通过输送压力为约5-10psi，每秒0.5-1.0加仑的清洗溶液的大容量来操作。如图2所示，具有溢流喷嘴43的管件42竖直设置，其喷淋出口43设置在畜体17的上方并伸向畜体。优选地，喷淋出口43设置于畜体上方，以清洗溶液提供溢流作用，确保了清洗溶液处理开口28(内腔)以及家禽畜体表面。使用竖直设置的管件42释放的清洗溶液冲洗畜体所采用的压力大于或等于约0.1psi。
清洗溶液可以从外部源头进入，或装在装配于外壳结构12的加压容器或罐中。罐或容器的大小取决于工厂操作的方式，尺寸范围可以是小到50加仑，大到500加仑。本领域的技术人员应认识到，较大的动物可以采用较大的尺寸。导管提供了外部源头或容器与管状元件间的流体传送连接。外壳结构12进一步包括设置于该外壳结构12底面的排放管44。清洗溶液汇集到排放管44，优选过滤后再循环进入容器或罐中。
清洗溶液可包括水、杀菌剂、清洁剂、盐水溶液等。在一个优选的实施方案中，清洗溶液包括杀菌剂。适宜的杀菌剂的非限制性实例包括了磷酸盐、亚氯酸钠、过氧化氢、臭氧、过乙酸(periacetic acid)、十六烷基吡啶氯化物和亚硫酸氢钠、亚氯酸、次氯酸、二氧化氯、柠檬酸、乳酸、次氯酸钠、臭氧化的水、上述至少一种杀菌剂的组合等。
优选的杀菌剂的实例包括三碱金属磷酸盐化合物，通式为R3PO4。可根据US专利号5,069,922公开的方法制备三碱金属磷酸盐，将其全文引入作为参考。通常，将约4-12份三碱金属磷酸盐与约88-96份水混合制备含有占溶液总重量约4-12％的三碱金属磷酸盐的溶液。在一个优选的实施方案中，三碱金属磷酸盐是磷酸三钠。磷酸盐溶液对除去、减少或阻碍细菌污染有效。
为调节清洗溶液的pH值，可加入少量诸如碳酸钠、氢氧化钠和/或氢氧化钾的其他试剂；诸如三聚磷酸盐的碱金属磷酸盐；或诸如磷酸的酸。由于氢氧化物对家禽肉器官感觉的性质有副作用，所以优选避免使用所有这些碱性试剂，或使用的量对器官感觉的性质没有影响。如果使用的话，碱性试剂以不足以破坏器官感觉的用量使用。术语“少量”指少于干三碱金属磷酸盐和pH调节剂总干重的50％。溶液的温度优选保持在约10°F-50°F之间。在喷淋过程中，清洗溶液的温度优选在约45°F-55°F。
为开始清洗过程，使清除内脏的鸟17沿着传送带30通常以每分钟约30-150只鸟的速度输送。传送带18连续地向清洁装置10运送家禽畜体，该清洁装置向畜体表面喷淋清洗溶液并同时刷洗。为处理内表面，特别是处理家禽畜体内的空腔，溢流喷嘴的流出口伸向畜体的体腔，即伸向家禽畜体17的开口28。优选地，清洗溶液的非扩散水流由溢流喷嘴43流出，流向内表面。
旋转刷30，32提供按摩作用，有利于杀菌剂有效地渗透通常很难清洗的部位，如毛发和毛囊。而且，同时使用刷和喷淋器可有效地除去血块和其他碎片，这些血块和碎片通常阻止了清洗溶液与下面的畜体表面的接触。位于外壳结构12底部的排放管44排出清洗溶液、病原体、颗粒物质和其它由畜体除去的碎片。汇集在排出管44的溶液可经过滤，然后循环回到清洁装置10中。
本发明以下述非限制性实施里进一步说明。
实施例1在本实施例中，在不同的条件下检测家禽畜体沙门氏菌的存在。对未处理的家禽畜体、用磷酸三钠喷淋的家禽畜体和以图1-3所示的装置同时喷淋磷酸三钠和刷洗的畜体，分别测定沙门氏菌的存在。根据标准USDA-FSIS沙门氏菌后冷却培养基测定法测定沙门氏菌的存在。对于处理的家禽，喷淋速率和磷酸三钠的条件完全相同。在每个条件下测定数个家禽畜体，结果取平均值。结果见表1。
表1

结果清楚地表明了喷淋杀菌剂的同时并刷洗家禽畜体这一方式在沙门氏菌量减少方面的改进。令人惊奇的是，与只是喷淋相比，近50％的改进是由喷淋杀菌剂和刷洗同时进行得到的。
有利的是，以清洗溶液同时刷洗清除了内脏的畜体的外表面有效地除去了颗粒物质，提供了清洗溶液与畜体的更有效的和密切的接触。机械刷洗作用使清洁剂与清除内脏的畜体的表面脂肪和组织混合。而且，刷洗作用提供了有利于清洗溶液与畜体毛发和毛囊密切接触和渗透的按摩作用。本方法和装置适用于制备家禽和肉类的自动加工系统中。因此，本装置和方法适用于大或小的畜体。
尽管本发明参照实施方案来描述，但本领域的技术人员应理解可作各种改动和等同置换，而没有偏离本发明的宗旨。另外，为适应具体情况或材料，可做很多修饰，而没有偏离本发明的基本范围。因此，本发明不局限于本申请作为实施本发明的最佳实施方式公开的具体实施例，本发明应包括落入随后的权利要求范围的所有实施方式。
权利要求
1.对清除了内脏的畜体进行清洁的方法，该方法包括沿着轨道传送清除了内脏的畜体通过清洁装置；以及以清洗溶液喷淋清除了内脏的畜体的外表面和内表面，同时刷洗畜体的外表面。
2.根据权利要求1的方法，其中该清洗溶液含有磷酸三钠。
3.根据权利要求1的方法，该方法还包括使清洗溶液的非扩散或扩散水流流向清除了内脏的畜体的内表面。
4.根据权利要求1的方法，其中刷洗清除了内脏的畜体的外表面的步骤包括使具有轮轴和固定附着在轮轴上的刷毛的旋转刷洗组件旋转；以及使刷毛与该外表面接触。
5.根据权利要求4的方法，其中使刷毛与外表面接触的步骤包括以由畜体接触刷毛而向畜体施加向下作用力的方向旋转每一个刷洗组件。
6.根据权利要求4的方法，其中使该旋转刷洗组件旋转的步骤包括以每分钟约10-500转的速度操作刷洗组件。
7.根据权利要求4的方法，其中使刷毛与外表面接触的步骤包括以由畜体接触刷毛而向畜体施加向下和向前作用力的方向旋转每一个刷组件。
8.对清除了内脏的畜体进行清洁的清洁装置，该装置包括包括入口和出口的外壳结构；传送清除了内脏的畜体通过该外壳结构的传送带；与装配在该外壳结构中的管件进行液体传送连接的清洗溶液供应线，其中每个管件具有用于向清除了内脏的畜体外表面喷淋清洗溶液的多个出口开孔；和旋转的刷洗组件，其包括具有轮轴和沿轮轴长度固定附着的刷毛的至少一个旋转刷，其中该至少一个旋转刷设置在该外壳结构中与地面呈大致水平的位置，其纵轴向清除了内脏的畜体移动通过清洁装置的方向倾斜。
9.根据权利要求8的装置，其中该管件设置于该外壳结构中与地面呈大致水平的位置。
10.根据权利要求8的装置，其中每个旋转刷设置于该外壳中与地面呈大致水平的位置，其纵轴与清除了内脏的畜体移动通过该清洁装置的方向大致平行。
11.根据权利要求8的装置，其中该纵轴由入口向出口以与地面呈约5-45度角倾斜。
12.根据权利要求8的装置，其中该刷毛具有选自下列的形状管状、线状、桨状和含有至少一种上述形状的组合形状。
13.根据权利要求8的装置，其中该刷毛具有选自下列的材料尼龙、聚烯烃、钢、不锈钢，以及包括至少一种上述材料的组合材料。
14.对清除了内脏的畜体进行清洁的装置，该装置包括包括入口和出口的外壳结构；与装配在该外壳结构中的管件进行液体传送连接的清洗溶液供应线，其中每个管件具有用于向清除了内脏的畜体外表面喷淋清洗溶液的多个喷嘴；设置在该外壳结构中与该清洗溶液供应线进行传送连接的溢流喷嘴，其中该溢流喷嘴具有伸向畜体上部的流出口；和旋转的刷洗组件，其包括具有轮轴和沿轮轴长度方向固定附着的刷毛的至少一个旋转刷，其纵轴与清除了内脏的畜体移动通过该清洁装置的方向平行。
15.根据权利要求14的装置，其中至少一个旋转刷设置于该外壳结构中与地面呈大致水平的位置，其纵轴向清除内脏的畜体移动通过该清洁装置的方向倾斜。
16.根据权利要求15的装置，其中该纵轴由入口向出口以与地面呈约5-45度角倾斜。
全文摘要
用于除去或减少清除内脏的畜体的致病细菌量的方法和装置。该方法包括将清除内脏的畜体引入清洁装置。该清洁装置通常包括具有出口和入口的外壳结构。设置在该外壳结构中的是旋转的刷洗组件和喷淋组件。刷洗组件向畜体表面提供刷洗和按摩作用，同时喷淋组件使清洗溶液流向畜体的表面。
文档编号A23B4/14GK1668201SQ03816399
公开日2005年9月14日 申请日期2003年7月9日 优先权日2002年7月10日
发明者衡·Y·唐 申请人:丹尼斯科有限公司