一种即食鱼制品烘烤工艺多阶段温湿度智能监控方法与流程

本发明属于食品加工过程数据监控与智能控制，具体为一种即食鱼制品烘烤工艺多阶段温湿度智能监控方法。

背景技术：

1、在现有的即食鱼制品加工过程中，通常由清洗处理、腌制入味、脱盐清洗、烘烤脱水、酱卤调味、冷却包装和杀菌等连续加工环节制成。其中，脱盐清洗后的烘烤阶段是形成鱼体板状外观、控制鱼体含水状态和建立后续酱卤吸附基础的重要环节。规模化生产中，鱼体通常以挂架、网盘或烤车形式批量进入蒸汽烤房、热风循环烘烤房或隧道式烘烤设备，通过蒸汽、热风、循环风和排湿装置共同作用，使鱼体表面和内部逐步完成受热、脱水和组织定型。

2、现有即食鱼制品加工监控通常围绕烘烤房温度、烘烤房湿度、蒸汽供给状态、循环风状态、排湿状态和烘烤持续时间进行数据采集，并由设备控制器或生产监控系统记录烘烤阶段的温湿度曲线、设备运行事件和批次加工信息。生产系统一般按照产品类型和工艺任务设定烘烤温度范围、湿度控制范围、排湿时间、风机运行方式和阶段持续时间，并将烘烤阶段数据与腌制、卤制等前后工序数据进行批次绑定，用于加工过程显示、设备运行监控、阶段数据追溯和成品质量记录。

3、但是上述现有技术至少存在如下技术问题：

4、在即食鱼制品经低温低盐腌制、清洗并完成沥水后进入热风循环烘烤房烘烤干燥的过程中，即使同一规格范围内的鱼体，其表面形态以及局部残留水分分布仍存在差异，同时不同鱼体的大小、厚薄以及装盘位置和烘烤房内风热分布仍会造成受热速度和水分迁移速度存在差异；同时，不同批次受沥水持续时间和环境条件影响，其入烤前整体水分状态也可能存在一定变化。现有烘烤控制主要监测烘烤房整体温湿度变化，并按照固定烘烤时间、排湿动作或阶段控制参数执行烘烤过程，难以准确反映不同规格鱼体受热脱水状态以及当前批次实际湿负荷释放状态。当烘烤前段温湿控制与鱼体表面水膜状态不匹配时，容易出现部分鱼体表面过早收紧、部分鱼体仍处于湿软状态的情况，使同批鱼体在进入中后段烘烤前已经形成不同的表面结构基础。

5、同时，鱼体表皮在烘烤前段形成的定型程度会影响中后段内部水分向外迁移的连续性。若表皮提前收缩或局部定型过强，内部水分外迁通道受到限制，后续受热时可能出现间歇性返湿、表面回软、局部油水外渗或烘烤房湿负荷再次升高等现象；若表面长期湿软，则又会影响烘烤脱水效率和表层结构稳定性。最终导致烘烤房温湿度虽然处于设定范围内，仍可能出现脱水不均、烘烤干燥终点判断偏差，并使当前批次物料在转入低温油炸时形成承接状态不一致的问题。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明提供一种即食鱼制品烘烤工艺多阶段温湿度智能监控方法，用于解决烘烤房温湿度虽然处于设定范围内，仍可能出现脱水不均、烘烤干燥终点判断偏差，并使当前批次物料在转入低温油炸时形成承接状态不一致的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、读取当前批次物料编号，关联水分检测设备、烘烤房控制设备、温湿度检测设备和油炸采集设备，所述当前批次物料表征清洗后待烘烤的鱼体物料；在入烤前从水分检测设备取得入烤前水分状态数据，根据入烤前水分状态数据划分前段初始烘烤方式并从烘烤房控制设备中读取前段初控数据；入烤后根据前段初控数据进行前段试探运行，由温湿度检测设备采集前段温湿度数据，在温度满足前段运行条件时，从前段温湿度数据中提取空气含湿量数据，并根据空气含湿量数据的升湿和排湿回落变化确定前段模式校正结果；按前段模式校正结果调整前段烘烤方式，取得调整后的前段温湿度数据，并确定表皮定型进入时机；以表皮定型进入时机为烘烤中后段起点，取得中后段温湿度数据，在温度数据满足中后段温度运行条件时从空气含湿量数据中识别稳定基准段及其后的再次升湿段，并根据再次升湿段的升高幅度和持续时间取得返湿表征数据；依据返湿表征数据确定并执行中后段排湿控制，取得排湿后的温湿度数据，并在温度满足转油炸运行条件时确定转油炸判定结果；当前批次物料进入低温油炸后，取得油炸承接反馈数据并建立反馈修正关系，所述油炸承接反馈数据表征油温与湿负荷反馈数据。

4、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

5、在当前批次物料进入烘烤房前，按照鱼体大小对应的预设规格范围完成鱼体分组，并取得对应烘烤处理组的入烤前水分状态数据，根据入烤前水分状态值确定水分稳定蒸发方式、均衡过渡方式或常规前段方式，并按照对应的前段烘烤方式确定前段初控数据，使前段初控数据在与鱼体规格相匹配的基础上，还能够结合当前处理组的入烤前整体水分状态进行调整，并在调整后根据空气中的含湿量数据对前段初控数据进行进一步校正。由此能够减少固定前段烘烤参数与不同规格鱼体实际受热脱水状态及当前批次湿负荷释放状态不匹配的问题。

6、通过前段试探运行取得空气含湿量数据的升湿变化和试探排湿后的回落变化，并利用湿负荷回落比例与目标回落区间之间的对应关系校正前段烘烤方式，使前段烘烤方式不再仅依赖入烤前水分检测结果，而是进一步结合入烤后实际受热释放湿负荷的响应状态进行修正。由此能够减少前段烘烤方式与当前批次物料实际水分释放状态不一致的情况，避免在湿负荷回落不足时继续采用较强烘烤方式，或在湿负荷回落充分时仍采用较缓烘烤方式，降低部分鱼体表面过早收紧、部分鱼体仍处于湿软状态的风险。

7、在前段烘烤调整后，利用调整后的前段空气含湿量数据识别趋势转换时刻，并通过定型观察数据段确认含湿量是否稳定，由此确定表皮定型进入时机。该处理能够使表皮定型进入时机由烘烤房内空气含湿量数据变化状态触发，而不是仅由固定时间或固定温度触发，从而提高表皮定型阶段切换的准确性。

8、以表皮定型进入时机作为烘烤中后段起点，并在中后段温度数据满足运行条件后识别空气含湿量数据再次升湿变化，得到返湿表征数据。由此能够捕捉表皮定型后内部水分继续外迁引起的返湿现象，避免仅依据烘烤时间或整体温度范围判断中后段烘烤状态而遗漏内部水分迁移导致的湿负荷再次升高问题。

9、依据返湿表征数据执行中后段排湿控制，并在排湿后结合转油炸运行条件和转油炸观察数据段的含湿量稳定状态确定转油炸判定结果，使当前批次物料是否转入低温油炸不再只取决于温度条件，而是同时考虑排湿后空气含湿量数据是否稳定。由此能够降低返湿未消除时直接转入低温油炸导致油温波动、湿负荷突增和油炸承接状态不一致的风险。

10、在当前批次物料进入低温油炸后，利用油温反馈数据和湿负荷反馈数据建立反馈修正关系，并将该反馈修正关系用于后续批次的中后段排湿控制或转油炸观察时长修正。由此能够把低温油炸阶段反映出的承接状态反向用于后续批次烘烤末端控制，使烘烤、排湿和低温油炸之间形成闭环修正关系，提高连续批次加工的一致性。

11、综上，本方法能够将入烤前表面残留水分状态、前段试探湿负荷回落状态、表皮定型进入状态、中后段返湿状态、排湿后转油炸状态以及低温油炸承接反馈状态连续关联，使即食鱼制品加工过程由单一温湿度监控转变为跨阶段湿负荷响应协同监控。该方法能够提高表皮定型进入时机和转油炸判定结果的准确性，降低烘烤中后段空气中存在返湿时依旧进入低温油炸阶段的风险，并通过低温油炸反馈修正后续批次排湿控制和转油炸观察时长，从而提高连续批次即食鱼制品烘烤干燥和油炸承接的一致性。