在食品加工行业中，去骨环节是连接原料处理与深加工的重要纽带，其效率与精度直接影响产品品质、生产安全及消费者体验。随着消费市场对冷鲜肉、预制菜等产品需求的快速增长，传统人工去骨因效率低、标准化程度差等问题逐渐被自动化设备取代，而融合了机械设计、传感技术与智能算法的去骨专利设备，正成为推动行业升级的核心力量。这些技术通过专利布局实现了对关键工艺的保护，也为企业提供了差异化竞争的技术壁垒，从禽类、畜类到水产，不同品类的食材特性催生出多样化的专利解决方案，共同构成了食品加工自动化的重要分支。
以鸡肉、鸭肉为代表的禽类加工中，鸡胸肉、鸡腿肉等部位的去骨需求最为集中，这类食材肉质细嫩、骨骼结构相对规则，但人工操作易导致肉品破损或骨渣残留。国家专利局公开数据显示，2020-2023年间，禽类去骨领域的专利申请量年均增长15.3%，反映出行业对自动化技术的迫切需求。其中，一款由国内食品机械企业研发的“带柔性定位机构的禽类自动去骨机”（公开号CN114224689A）成为典型案例，该设备通过仿生学设计的抓取组件模拟人工手指的灵活动作，配合安装在刀具前端的压力传感器（可实时感知骨肉接触时的阻力变化），在去骨过程中自动调整切割角度和力度——当刀具接触骨骼时，传感器会触发减速指令，避免刀刃过度切入骨髓；而遇到肌肉纤维密集区域时，设备则会增大夹持力以保持肉品完整性。据知网《食品与机械》期刊2022年研究数据，该类专利设备在某大型禽类加工企业的应用中，单班产能较人工提升4倍，骨渣残留率控制在0.3%以下，同时因肉品破损减少使产品出品率提高了2.5个百分点，直接推动企业年增收超千万元。
除了通用型设备，针对特定禽类部位的专用专利技术也在快速发展。例如，针对鸭掌去骨的“多工位旋转式去骨装置”（公开号CN115668723A）通过环形排列的处理单元，实现了鸭掌固定、趾骨分离、主骨抽取的全流程自动化，设备集成了热缩膜包裹技术（利用高温薄膜收缩固定鸭掌形状）和气动顶针机构（精准顶出趾骨），使单小时处理量达到3000只，较人工操作效率提升8倍。科科豆平台的专利检索数据显示，2023年禽类专用去骨专利的申请量占比已达42%，其中鸡腿去骨、鸡翅脱骨相关技术最受市场关注，反映出预制菜细分赛道对设备专业化的驱动作用。
相较于禽类，牛、猪等畜类食材的去骨难度显著提升，其骨骼粗壮、肌肉纹理复杂，且不同部位（如牛腩、猪排、牛里脊）的去骨需求差异较大——例如牛肋排需保留部分软骨以提升口感，而猪里脊则要求完全去除筋膜与碎骨。国家专利局发布的《2023年食品机械专利发展报告》指出，畜类去骨专利技术主要聚焦于“多自由度机械臂系统”与“图像识别定位”两大方向，通过机械结构优化与智能算法结合，实现对复杂骨骼形态的精准处理。
某肉类加工企业公开的“基于深度学习的牛肉分级去骨装置”（公开号CN115068231A）是典型案例，该设备通过3D视觉摄像头扫描牛里脊表面，生成毫米级精度的三维模型，再结合预先训练的AI算法（基于5000组不同部位牛肉的骨骼分布数据训练而成）识别骨骼位置与走向，随后控制机械臂上的旋转刀具沿骨骼轮廓进行剥离。设备搭载的力反馈传感器能实时感知刀具与骨骼的接触压力，当检测到阻力异常时（如遇到骨节凸起），会自动切换为振动切割模式，避免刀具卡滞或肉品撕裂。新华网2023年11月的行业报道显示，该设备在某肉牛加工基地应用后，牛里脊的出肉率较传统人工提升2.1个百分点，按年加工10万头肉牛计算，相当于多产出80吨可食用肉，直接经济效益超600万元。
针对畜类去骨中的“骨肉分离不彻底”问题，液压驱动技术也成为专利创新的重要方向。八月瓜平台的专利数据分析显示，2023年畜类去骨专利中，“液压自适应去骨机构”相关申请量同比增长27%，这类机构通过调节液压油缸的推力与行程，使刀具能根据骨骼硬度自动调整切入深度——例如在处理猪筒骨时，设备会增大液压压力以切断坚韧的骨膜，而处理猪五花等软组织较多的部位时则减小压力，避免过度切割导致肉品碎化。某企业研发的“双缸联动畜类去骨机”（公开号CN114847352B）甚至实现了“预压-切割-剥离”三步骤的协同控制，通过前缸固定食材、中缸切割肌肉、后缸抽取骨骼的联动设计，将猪大排的去骨效率提升至每分钟12块，较人工操作（每分钟3块）提升3倍，且骨肉残留率控制在0.5%以下。
鱼类、虾类等水产品的去骨加工面临另一重挑战——食材形态不规则、肉质易破损，尤其是小型鱼类（如鲫鱼、鲈鱼）的主骨与肌间刺分离，长期依赖人工挑刺，不仅效率低下，还存在刺残留的食品安全风险。知网《水产科学》2023年第5期的研究指出，我国水产加工企业中，去骨环节的人工成本占比高达35%，而自动化设备的应用可使这一比例降至15%以下，推动水产预制菜的规模化生产。
为适应水产品的特性，水产去骨专利设备普遍采用“柔性加工”技术路线，即通过可变形的机械结构或自适应刀具，匹配食材的不规则形态。某水产机械企业公开的“自适应鱼类去骨装置”（公开号CN113615783B）便是典型代表，其核心创新在于刀具系统采用记忆合金材质（在不同温度下可改变形状的金属材料），配合柔性传送带（由硅胶与纤维复合而成，可随鱼体弧度弯曲），在去骨过程中，刀具能根据鱼身厚度自动调整角度，从鱼腹向鱼背方向进行弧形切割，精准分离主骨与两侧鱼肉。设备还集成了近红外光谱传感器，通过检测鱼肉的光谱特征识别肌间刺位置，再由微型气动针剔除残留细刺，使鲈鱼、鲫鱼等鱼类的去骨自动化率达到90%以上。科科豆平台的市场调研显示，该专利设备已在华东地区多家水产加工厂应用，单条生产线的日处理能力达5吨，较人工提升5倍，且因刺残留导致的产品投诉率下降70%。
针对虾类去壳去肠线的专用设备也在快速发展。某企业研发的“虾类连续式去骨去肠机”（公开号CN116268943A）通过振动筛选机构将鲜虾按大小分级，再由真空吸附装置固定虾身，利用旋转刀片沿虾背中线划开，随后用弹性刮勺去除肠线并分离虾壳。设备设计的“仿人手揉搓”环节（通过硅胶滚轮对虾尾进行柔性挤压），能避免传统机械撕扯导致的虾肉断裂，使虾仁完整率提升至95%以上。新华网2024年1月报道，这类专利设备的普及推动了即食虾仁、虾滑等产品的市场规模在2023年突破80亿元，年增速达22%，成为水产加工行业的新增长点。
随着工业4.0技术的渗透，去骨专利设备正从“单一功能自动化”向“智能协同生产”升级，通过物联网、大数据等技术实现多设备联动与自适应调整。国家专利局2024年公开的“物联网协同去骨生产线专利”（公开号CN116072345A）展示了这一趋势：多台去骨设备通过工业互联网连接至云端数据平台，实时采集加工参数（如食材温度、刀具磨损度、骨肉分离效率），系统根据数据动态调整设备运行状态——例如，当检测到某批次鸡肉的骨骼密度高于平均值时，自动增加刀具压力并延长定位时间；若发现某台设备的骨肉残留率连续30分钟超标，会触发预警并自动切换至备用设备，确保生产连续性。八月瓜平台的专利预警报告显示，2023年这类智能化去骨专利的申请量同比增长45%，其中“边缘计算+本地数据处理”的混合架构成为技术热点，可在保证数据安全性的同时，将设备响应延迟控制在0.5秒以内。
行业数据显示，我国食品加工机械市场规模预计2025年突破千亿元，而去骨设备作为细分领域，在专利技术驱动下正保持年均18%的增速。科科豆平台的专利检索数据显示，当前去骨设备的核心专利主要分布在机械结构优化（占比40%）、传感技术集成（28%）和智能算法（22%）三大方向，企业需加强在这些领域的研发投入以提升市场竞争力。随着消费者对食品品质要求的提高和预制菜行业的快速扩张，去骨专利设备将持续向高精度、高柔性、低损耗方向发展，成为食品工业自动化升级的关键支撑。
食品加工常用的去骨专利设备有哪些类型？ 常见类型有刀具式去骨设备、锯骨机、去骨分割机等。 这些去骨专利设备的工作原理是什么？ 刀具式去骨设备通过锋利刀具切割分离骨头和肉；锯骨机利用锯条锯开骨头；去骨分割机通过机械结构和刀具配合进行去骨分割。 去骨专利设备适用于哪些食品加工场景？ 适用于禽肉、猪肉、牛肉等肉类加工，以及鱼类、海鲜等去骨加工。
误区：认为专利设备一定比普通设备贵很多且性能提升不明显。 科普：实际上一些去骨专利设备虽然前期投入可能稍高，但在提高去骨效率、减少人力成本、提升产品质量等方面有显著优势，长期来看能带来更高的综合效益，并非性价比不高。
在食品加工行业，去骨环节至关重要，传统人工去骨逐渐被自动化设备取代，融合多种技术的去骨专利设备成为行业升级核心力量。 1. 禽类去骨：需求集中在鸡胸、鸡腿等部位，2020 - 2023年专利申请量年均增长15.3%。如“带柔性定位机构的禽类自动去骨机”，单班产能较人工提升4倍，出品率提高2.5个百分点；“多工位旋转式去骨装置”使鸭掌处理效率提升8倍。 2. 畜类去骨：难度大，专利聚焦“多自由度机械臂系统”与“图像识别定位”。如“基于深度学习的牛肉分级去骨装置”，使牛里脊出肉率提升2.1个百分点；“液压自适应去骨机构”相关申请量增长，“双缸联动畜类去骨机”使猪大排去骨效率提升3倍。 3. 水产去骨：采用“柔性加工”技术，如“自适应鱼类去骨装置”使鱼类去骨自动化率达90%以上，“虾类连续式去骨去肠机”使虾仁完整率提升至95%以上。 4. 未来方向：去骨专利设备向“智能协同生产”升级，2023年智能化去骨专利申请量同比增长45%。我国食品加工机械市场规模将扩大，去骨设备保持年均18%增速，企业需加强核心领域研发投入。
国家专利局公开数据
知网《食品与机械》期刊2022年研究数据
科科豆平台的专利检索数据
国家专利局发布的《2023年食品机械专利发展报告》
知网《水产科学》2023年第5期的研究