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生猪屠宰过程中的微生物污染问题受到生猪屠宰企业的广泛关注,有机酸喷淋被认为是一种可以有效降低宰后猪胴体表面微生物数量的减菌工艺,但关于该工艺的研究多停留于有机酸的浓度、溶液温度等工艺参数上。针对多数有机酸喷淋工艺研究采用浸泡、人工喷淋的方式,存在成本高、劳动强度大以及不适于工厂化生产的问题,本文与苏食淮安食品加工物流中心进行合作研究,设计一种以PLC为处理器、组态软件为人机交互界面的有机酸喷淋减菌装置,该装置可实现对胴体自动喷淋、溶液自动供给、实时监控容器液位等功能。并且在该加工中心内选用三元杂交猪胴体[杜洛克父本×(长白父本×大白母本),DYL]为试样,在硬件选型和控制程序设计的基础上进行相关试验,测试了其工作性能。本研究具体完成的工作如下:(1)详细阐述了有机酸喷淋装置的具体功能,并在此基础上提出了总的设计方案。根据加工中心内现有的自动屠宰线,提出了对胴体进行同步喷淋的方法,并设计了升降机构用于驱动喷嘴喷淋;根据车间内生产环境,选择二流体空气雾化喷嘴作为装置的喷淋元件;根据喷嘴数量以及喷嘴的流量特性,依次进行了空压机选型、喷淋水泵选型、供给水泵选型、容器设计、PLC及触摸屏选型以及相关的电气元件选型。在选型结果的基础上对装置的输入输出信号进行了 I/O分配。(2)PLC的梯形图控制程序在SIEMENS STEP 7 MICRO-WIN平台上进行开发,根据已分配的输入输出端口,绘制喷淋控制程序梯形图和供给控制程序梯形图。其中,喷淋控制程序可实现在猪胴体进入喷淋区后对其进行自动喷淋,并设置了自动复位功能,提升了装置的工作稳定性;供给控制程序可实现进水、排水以及过液等功能,同时PLC根据液控开关的输出信号,可自动结束进水、过液及排水等动作,大幅节约了作业人员的时间,提升了效率。触摸屏控制程序在MCGS7.7嵌入版组态软件平台上进行开发,在组态软件内定义变量,并与对应的PLC寄存器进行链接,建立通道。设计了初始窗口和配料窗口,在窗口内定义按钮、指示灯的操作属性,对进水、排水以及过液进行控制,增强了装置的交互性。(3)根据在装置运行过程中会对喷淋结果产生影响的因素,选取了喷嘴类型A、喷淋水压B、气缸上行时间C作为讨论因素,提出了以平均覆盖率M和平均覆盖量N为评价指标,设计并进行了正交试验。对所得结果进行极差分析和方差分析发现,对M影响程度从大到小的因素依次为:A、C、B,其中A具有极显著影响(P<0.01),C具有显著影响(P<0.05),B影响不显著;对N影响程度从大到小的因素依次为:A、B、C,其中A具有显著影响(P<0.05),其余因素影响不显著。最终得出的较优因素水平为A选平头喷嘴、B选择喷淋水压0.15 MPa、C选择气缸上行时间3.1 s,在该工作参数下,装置的喷淋覆盖率可达80%以上,覆盖量可达0.0119 g/cm2。同时该装置的减菌试验表明,胴体在进入冷库前经该装置喷淋后,可显著减少宰后猪胴体表面的微生物数量(P<0.05)。