CN103917099A - 肉调理器 - Google Patents
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Abstract
一种用于调理肉从而使进一步加工被优化的方法和设备，其中将-35℃至-18℃之第一温度的肉引入到调理器中。在调理器内有气体循环并且通过所述气体使肉中的温度升高到-8℃至-1.5℃(更优选-5℃至-1.5℃)的第二温度，其中肉通过布置在调理器内的输送机来输送。将第二温度下的肉从调理器中运输出来，将所述第二温度下的肉分配、切片、成形和/或切割，之后使经加工的肉达到不同于所述第二温度的第三温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种调理(conditioning)肉(meat)从而使进一步加工被优化的方法。此外，本发明还涉及一种用于便于实施本发明方法的用于调理肉的设备。
背景技术
当提到屠宰家畜例如牛、猪、绵羊、鸡还有鱼时，将整个或基本全部的尸体(corpse)/屠体(carcass)冷冻而不将其切碎成适合于零售的特别的专用切块(cut)有时是有利的。
虽然不将屠体切碎成成品的原因可以有许多，但是在一些地区中买主愿意为某些切块付出更高的价格，而在另一些地区中其他类型的切块更有名并因此也更有价值。因此，根据屠体在地理上的分布，切块可以是不同的。另一个原因是这样的事实：消费者在不同季节也想要不同的切块，使得例如在夏季为烤肉特别准备的切块比其他切块更吸引人且有价值。
这些仅是为什么将整个屠体冷冻而不立即将其切碎成特定切块/部分是有利的的原因中的一些。
通常，从冷冻机(freezer)中取出肉块后，使其解冻以便在其完全解冻后，由于所述肉块相对柔软的稠度(consistency)可容易地进行进一步加工，例如成形(forming)、分配(portioning)、切割(cutting)或切片(slicing)处理。
在切割过程期间，切割器(通常为带锯(band saw或belt saw))将产生许多切割碎片(对应于锯屑(saw dust))。此外，在解冻过程期间肉中的液体也将解冻并且将发生所谓的滴液损失(drip-loss)，期间液体将离开肉块，从而不仅降低肉块的总重量而且降低品质，因为肉中所含液体对于制备柔软的肉块来说是重要的。
GB2468856A涉及肉饼(meat patty)冷冻和包装流水线，即，以工厂规模处理和包装肉饼的方法。关于该专利，其简单地表明通过使在约-18℃下冷冻的大块肉制品(meat product)在至少8小时的时间中软化(temper)至约-4℃的温度以大工厂规模制备肉饼。通过粗粉碎机(coarsegrinder)将软化的大块磨碎至相对大的块，然后切碎成碎肉。使碎肉与成分混合并在约-2℃下形成肉饼。随后使这些肉饼冷冻至约-18℃的温度。显然，该方法致力于制造肉饼，其由预定用于制造肉饼的冷冻的肉制品大块制成。冷冻大块的大小和其他特征明显相同，所以虽然关于方法、装置和其他条件没有进行任何详细的说明，但是由于处理项目似乎基本相同，所述冷冻大块的软化推断可在没有特殊考虑下通过标准流程来进行。
发明目的
因此，本发明的一个目的是提供一种调理肉从而使进一步加工被优化的方法，其中避免了上述缺点并且实现了许多另外的优点，包括可实现通用方法。
发明内容
本发明通过提供一种调理肉从而使进一步加工被优化的方法解决了这个问题，其中将具有-35℃至-18℃之第一温度的肉引入到调理器(conditioner)中，在所述调理器内有气体循环并且通过所述气体使肉中的温度升高至-8℃至-1.5℃(更优选-5℃至-1.5℃)的第二温度，其中肉通过布置在所述调理器内的输送机来输送，使所述第二温度下的仍然冷冻的肉从所述调理器中运输出去，在所述第二温度下对所述肉进行加工，之后使经加工的肉达到不同于所述第二温度的第三温度。
在本说明书中，冷冻肉的进一步加工可以是任意期望的处理，例如成形、压缩和/或分配、切片或切割以及包装处理。
此外，在本说明书和权利要求书中，应理解，一般来说肉和肉块可以是来自动物和家禽(动物例如牛、猪、绵羊等，家禽例如鸡等)的肉，还有来自鱼和甚至海鲜(一般来说可包括有壳的水生动物(shellfish)等)的肉。更进一步地，如介绍部分所提到的，肉块(例如经冷冻并且必须进行加工的肉块)可以是整个屠体或屠体的相对大的块(例如四分之一的较大切块等)，其也可以是较小的块，甚至是更小的块(例如部分切块等)。此外，应理解，冷冻在一起的两个或更多块肉(例如，一批或一组可以以大块形式冷冻的较小块)在本文上下文中被认为是可经历根据本发明的方法和设备的肉块。
更进一步地，在本说明书和权利要求书中，提及肉中的水或液体应理解为肉中存在的天然汁液/液体/流体。所述汁液/液体/流体的热特性根据许多因素(例如肉的类型、含灰量、糖、盐、脂肪、油和水等)而变化。因此，为了解释本发明的原理，将水和冰用作实例，虽然本发明人知道实际上肉中的液体具有不同的热特性，但是出于解释本发明的目的，液体的主要部分是水，正因为如此其性质与水基本类似。
冷冻肉通常在-35℃至-18℃的温度下长期存储之后，将处理或加工之前(例如，在成形、压缩和/或分配、切片或切割过程期间)的肉块引入调理器中。在调理器内有气体循环使得肉中的温度由深度冷冻状态(即，-35℃至-18℃)提高至-8℃至-1.5℃的第二温度。在该温度范围下肉仍然是冷冻的，并且在肉块中不存在游离水，但是所述肉已达到了可成形的稠度，使得肉处于非常坚硬且硬的深度冷冻状态与完全解冻状态之间。通过将具有-8℃至-1.5℃之温度的经调理的肉引入到进一步加工处理中，切割过程不受轻度冷冻肉的限制，原因是在这些温度下刀或带锯将容易地切穿肉，而这在-35℃至-18℃的深度冷冻状态下的不可能的，并且同时由于使由于运行通过肉的锯而使切割损失最小化。此外，由于肉中的液体仍然处于冷冻状态，所以不发生液滴损失，从而维持了肉的品质和重量，以便保持价值和品质。
在肉块离开调理器之后，在离开调理器之后基本上立即对其进行处理，使得肉中的温度不升高至远远高于其从调理器中取出的温度范围。在处理之后，使肉返回到-35℃至-18℃的深度冷冻温度，或者可使其解冻并放入冷却器(cooler)中用于零售。如果使肉再冷冻，则肉自身将不受调理器内调理过程的影响，原因是肉块内的液体没有解冻，因此肉的质地、完整性和品质与其被处理之前相同。这是因为在冷冻过程期间在肉中冰晶体的产生将影响肉品质的事实，因为冰形成使正在冷冻的液体体积提高了约10％，这可对肉组织产生严重影响并从而影响肉品质。研究表明，肉中存在的盐将与解冻状态下不同地附着于冷冻状态的肉的细胞壁。该事实也有利于冷冻之后肉的品质或者对其有影响。
本方法的另一个优点是加工速度远高于常规处理的事实，在所述常规处理中，肉从冷冻条件到完全解冻条件之后才进行进一步加工。因为肉组织中很大一部分的液体是水或水基的，所以当使该液体进入其冷冻状态时，其导热性质将比水的导热性质好约4倍。冰(冷冻水)的热导率(也称为热传导率)在0℃下为2.02W·m-1·K-1，并且在-20℃下为1.95W·m-1·K-1，而水在20℃下热导率为0.56W·m-1·K-1。
因此，通过使整块肉维持在低于处于其冷冻状态的液体解冻的点，维持了整块肉的高导热性质。如果将肉如常规地从冷冻机中取出并使其解冻，肉的表面层将在肉块核心之前完全解冻，正因为如此，解冻的区段将破坏热导率并从而由于肉中液体的液相与冰相/阶段之间热导率的差异而使解冻过程减慢。当如本发明的情况一样使肉维持在冷冻状态时，在整块肉中将维持相同的导热性质。
对解冻速度有影响的另一个特征是这样的事实：与使-1℃的冰变为0℃的冰相比，由冰至水的相转移需要多出约80倍的能量以使水由0℃的冰变为0℃的水(融化能量334J/克除以水的热容～4.18J/克)。
因此，使肉块从完全冷冻条件(即，-35℃至-18℃)达到完全解冻条件(即，+2℃或+3℃)的方法，不仅需要比使相同的冷冻肉块达到本发明温度范围-8℃至-1.5℃中的温度大出很多的能量量，而且还由于如上解释的，冷冻相与液相的导热性质而花费长得多的时间。
自然地，随着循环温热气体(但是仍然远远低于液体解冻点)引起解冻过程，肉块的表面层将比核心更快地到达期望的温度。当使肉块完全解冻时，肉表面将在肉核心解冻之前完全解冻。由于主要由水组成的冷冻液体的高导热性质，所以使肉由-35℃至-18℃的温度达到-8℃至-1.5℃的调理温度所必需的时间远远小于使其达到完全解冻条件的时间。在本发明方法中，应注意，在调理器中循环的气体比肉更温热，以使肉由fx-35℃加热至-5℃，但是气体优选地比肉中冷冻液体解冻的温度更冷。
同时，肉将获得相当大的塑性稠度，使得其可在不付出很大努力下根据需要成形和压缩，并且尤其是在对肉块进行分配、切片或切割时，由于在该点处肉的半刚性塑性状态可更漂亮、更容易和更快速地切割。
关于根据本发明的方法的另一个重要方面是当肉处于冷冻状态(即，低于-1.5℃)时不存在游离水的事实。当肉冷冻时，肉的水内容物凝固成冰晶体，并且当肉再次解冻时，将发生冰晶体至融化水的改变并且将发生微生物再活化。但是，由于根据本发明的经调理的肉处于冷冻状态，所以将不存在来自融化冰晶体的游离水，由此使细菌的生长因此严重受阻，并由此显著地降低了污染的总体卫生和风险。细菌的生长有赖于水和热，并且因为二者均不存在，所以仅存在非常有限的细菌活性。
根据本发明的一个有利的实施方案，通过所述输送机进行的输送可根据肉的特征进行调整。对此应注意，由于肉通过布置在调理器内的输送机来输送，并且由于通过所述输送机进行的输送根据肉的特征进行调整，所以所述方法可用于调理很多种肉制品，原因是输送机可例如布置和/或调整成以特别适合于待调理肉制品特定类型的速度驱动并且仍然导致离开调理器的经调理的肉制品具有期望温度，即规定的第二温度。因此，调理器输送机可鉴于例如被供给到所述调理器的肉块的大小和/或重量来调整，可鉴于多种维度参数(例如，相对厚(高)的肉块或相对纤细(薄)的块，例如甚至是薄片(slice)等)来调整，这对升高温度、肉的肉/脂肪比、骨含量等所必需的时间有影响。因此，可以以灵活且通用的方式应用所述方法。
根据另一个有利的实施方案，肉的特征可选自以下的一种或更多种：
肉的重量，或
肉的宽度，或
肉的高度，或
肉的几何形状，或
肉的类型。
在本发明的另一个有利的实施方案中，提供了用于记录(register)调理器内至少一块肉的温度的装置，其中所述至少一块肉的温度用作预编程控制单元的输入，所述单元控制调理器内的温度。
如以上已经解释的，对于所述方法相当关键和重要的是使肉达到肉内液体不处于其流体状态的温度，以便仍然维持肉的所有有益的性质，但是使肉进入塑性状态，在塑性状态中其容易成形、压缩、分配、切片或切割。因此，根据预编程循环记录调理器的温度并控制其温度是非常重要的。基于经验确定预编程循环，使得对于调理器内存在的肉的特定量，程序会知道温度可提高多快和温度梯度(即，调理器内部温度提高的速率，其也是控制单元如何控制调理器内环境中温度的指示物。
在另一个有利的实施方案中，所述方法提供了用于记录调理器内至少一块肉的温度的装置，所述用于记录温度的装置包含用于记录肉表面温度的装置和/或用于记录所述至少一块肉的核心温度的在至少一块肉中的嵌入式温度传感器(embedded temperature sensor)。
虽然预编程控制单元应该能够控制环境中的温度以便实现肉由-35℃至-18℃的温度到-8℃至-1.5℃的温度的最佳加热过程，但是在该实施方案中这可由在至少一块肉内布置温度探针来支持，以便记录肉的表面温度以及核心温度二者并且将其与预编程控制单元的信息进行比较，以便在调理器内实现安全且可靠的加热循环。
应注意，根据本发明和本文所述的一些具体的实施方案，如对于本领域技术人员显而易见的，可使用用于记录温度的多种装置。多种原理和装置可用于测量或检测温度，例如多个传感器、热电偶、辐射检测装置等，并且另外，显而易见的是，可使用接触传感器和非接触传感器。用于记录核心温度和/或肉块内部温度(例如，表面以下或肉内更深的温度)的装置可包含如上所述的在至少一块肉中的嵌入式温度传感器，例如，插入到冷冻肉块中并且在调理器中进行调理期间与肉块一起移动的温度传感器。此外，一个或更多个温度测量装置可沿调理器输送机路线位于特定位置处。更进一步地，显而易见的是，例如可以以有线或无线方式进行例如来自测量装置和/或到达测量装置之测量信号的连通(communication)。
此外，应注意，当提及核心温度时，应理解这是基本上在肉块内的温度，例如表面下温度，并且其也可指平衡核心温度，其中肉块中的温度差对于实际目的而言基本上无关紧要。
在本发明的另一个有利的实施方案中，布置在调理器内的所述输送机的速度受提供给控制单元的输入调节，其中所述输入来自于以下的一种或更多种：
-气体的温度和/或速度，
-肉的温度，和/或
-调理器内存在的肉的量和/或类型。
提供输送机(特别是所谓的螺旋式输送机(spiral conveyor)，即其中输送机带被布置成以螺旋状循环从而在彼此的顶部布置有多个输送机层的输送机)是特别优选的，原因是与实际输送机带相比这样的输送机的底面空间需求非常低，并且同时待循环气体的体积相对较小，从而可实现气体的更好利用。此外，输送机可以以一定速度布置以便其连续的运行，从而在如上所述-8℃至-1.5℃的期望温度下将输送机带上被引入调理器中的肉块在经过输送机的长度之后被递送至调理器的出口侧。
为了控制肉块的正确加热并且特别地如上已经讨论地使肉不过热，通过提供给控制单元的输入来调节输送机，其中所述输入例如可以是气体的温度和/或速度。气体的速度由于正常热力学是随时间转移至肉块的能量多少的度量，并因此是肉温度改变多快的度量。关于气体温度自然也是如此，但是关于气体温度不可能仅使用非常温热的气体，原因是气体需要维持在某一温度从而使肉的表面层不解冻或使其高于-1.5℃的最大温度，或者通过预编程控制单元选择-8℃至-1.5℃的温度。
也可相对于肉的温度来控制输送机速度，以便通过连续测量例如肉的表面温度或核心温度，可确定由气体转移至肉的能量多少，从而预测肉达到其可由调理器递送至进行进一步处理的期望温度所必需的时间。最后，对于多种应用，肉块将是相对均匀的以便例如猪的屠体将具有某一几乎标准的重量。标准重量也可指示为了升高温度(由例如-30℃至-5℃)所需的能量多少，并因此，肉的类型以及量将给出关于为了使整块肉达到期望温度所必需的能量多少的相对经验性图，并因此指示必需的时间，并从而指示为了能够将热能量由气体转移至肉输送机应行进的速度。
所述方法还可将以上参数的两种或更多种相组合以控制调理器中的过程。
在该应用中使用术语气体，但是在大多数应用中，气体的优选类型是空气，而对于另一些应用，空气可包含大量的其他气体以在调理器中提供特定的条件。
在本发明的另一个有利的实施方案中，在调理器内布置气体调理装置和至少一个风扇，其中控制单元通过向控制单元的输入来调节风扇的速度并从而调节气体调理装置处理气体的气体速度和/或温度，所述输入来自于：
-调理器内气体的温度和/或速度，
-肉的表面温度，和/或
-调理器内存在的肉的量和/或类型。
在该实施方案中，调节风扇和气体温度以便如上所述的本发明处理通过向控制单元提供输入来实现，所述输入来自于来自肉或气体自身或其组合的温度读数，或者来自于关于调理器内待处理肉的量或类型的知识(通常为经验知识)。以这种方式可使肉的调理程序化并仅通过容易检测的有限量的输入来进行。在一个更有利的实施方案中，控制单元包含预编程的一组参数，其中将调节气体温度、气体速度、肉表面温度和/或输送机速度，其中从肉以所述第一温度进入调理器直至肉以所述第二温度离开调理器的时间是恒定的。以这种方式通过使输送机以基本恒定的速度运行使得肉在调理器内花费的时间量基本恒定，使得调理过程适合于成为连续生产周期的一部分，原因是调理器的容量不是可变的，而是基本恒定的。
在该实施方案的一个变化形式中，本发明在另一个实施方案中预见了控制单元包含预编程的一组参数，其中将相对于调理器内存在的肉的量调节气体温度和/或气体速度，并且其中调整输送机速度以便肉在所述第二温度下离开调理器。
以这种方式，调理器的输出是不恒定的，但是将因输送机的速度改变而改变。但是，用于控制气体温度并从而控制调理器内环境的参数保持恒定，这在经济学观点上看可以是有利的，原因是调理器内的恒定环境更易于维持和控制从而节约总成本。
在另一个有利的实施方案中，将肉在所述第二温度下进行加工之后返回至冷冻机中，并再冷冻至所述第一温度，即，意指使所述第二温度的冷冻肉经历冷冻作用，从而使温度再次降低至第一温度的“再冷冻”。因为肉没有完全解冻，所以使肉再冷冻的步骤不认为是肉被冷冻了两次，而认为是同一冷冻循环，因此既不对肉品质也不对肉的存储能力具有有害作用。
在本发明的另一个有利的实施方案中，第二温度在-5℃至-2.5℃之间，根据也对肉中液体/汁液盐度有影响的肉的类型，较低的第二温度是有利的，原因是在该温度范围中确保了对于所有类型的肉，即对于所有类型的肉液体/汁液，液体将不能使相由冷冻状态转变为液态并从而必须超过阈值，其如上所述由冰变为液态是非常消耗能量的，这可显著减慢如本说明书介绍部分中已经解释的过程。
在本发明的另一个有利的实施方案中，给肉块提供独特识别标记(identifier)，其例如用于光学识别、用于电子识别或用于任何其他合适的识别，并且在选自包含以下的组的一个或更多个位置处提供用于识别所述独特识别标记的装置：调理器的入口，调理器内的至少一个位置和所述调理器的出口；并且其中用于识别独特识别标记的装置与中央控制单元连通，所述中央控制单元收集关于调理器中温度和/或时间的调理器数据和/或肉数据，并且存储这些关于具有独特识别标记之肉块的数据。
有利地，进入调理器的每块肉可具有独特识别标记。另外，可例如通过所述中央控制单元中提供的存储装置来收集并存储调理器中的温度和任选地来自至少一块肉中至少一个嵌入式温度传感器的温度。因此，中央控制单元中提供的存储装置可配置成用于存储关于每块肉的关于调理器中的时间和温度的数据，以便使所收集的数据与独特的肉块相关并且可用于追踪并记录对供应有独特识别标记的每块肉的处理。
或者，在肉进入调理器时将肉编入索引。通过对进入和离开调理器的肉块进行计数，可使任何数据与准确的肉块相关联，原因是所有的肉块以相同顺序进入和离开。
通过使特定肉块与其适应的条件相关联可记录所述特定肉块的准确处理，以便实现过程的可追踪性，从而使品质不仅是个标志，而且是经证实的事实，其原因是收集的数据被汇集起来用于整个过程期间的特定肉块。
此外由于离开调理器的肉块被分开而使独特识别标记分开(例如，在进一步处理过程中)，甚至在成形或切割之后的每块肉也是可追踪的，并且可记载其自从到达处理设施以来所经历的处理。
本发明还涉及一种用于调理肉的设备，其中所述设备包含：
-进料设施，
-调理器，其中在所述调理器内布置有输送机，
-调理肉收集器(conditioned meat collector)，和
-运输装置，其用于移动经加工的肉(例如，经分配、切片、成形和/或切割的肉)以进行进一步加工，
其中
-配置所述进料设施用于将-35℃至-18℃之第一温度的冷冻肉供给到所述调理器中，
-配置所述调理器用于通过布置在调理器内的所述输送机来输送肉，并且用于使气体在调理器内循环以使肉暴露于循环气体，从而使肉中的温度升高到-8℃至-1.5℃(更优选-5℃至-1.5℃)的第二温度，
-配置所述调理肉收集器，用于使经调理的肉从调理器移动至用于在所述第二温度下进行加工的加工装置，并且其中
-配置用于移动经加工的肉的所述运输装置，用于移动经加工的肉以在不同于所述第二温度的第三温度下进行进一步加工。
该设备自然地提供了可来自于如上所述的本发明方法的所有优点。还公开了所述设备的另一些实施方案。
根据一个实施方案，通过所述输送机进行的肉输送可根据肉的特征进行调整。
此外，所述肉的特征可选自以下的一种或更多种：
肉的重量，或
肉的宽度，或
肉的高度，或
肉的几何形状，或
肉的类型。
根据一个实施方案，所述调理器可包含用于控制循环气体的温度和/或速度的装置。
根据另一个实施方案，用于控制循环气体温度的装置可包含温度传感器、气体调理装置和用于控制气体调理装置的控制单元。
根据另一个有利的实施方案，用于控制循环气体温度的装置可包含预编程的温度改变例行程序(routine)。
根据另一些实施方案，调理器中用于使肉暴露于循环气体的装置可以是以下的的至少一种：螺旋式输送机、单或双输送机或者多个用于支承(hold)肉的架子(rack)和托盘。因此，也可将调理器输送机配置成线型输送机(linear conveyor)、链斗式(paternoster)布置等。更进一步地，显而易见的是，调理器输送机可在运输方向以及横向方向上装配两个或更多个输送机例如输送机带，例如平行运输肉块的两个或更多个输送机带。在这里可实现另一个优点，其在于可将不同的平行输送机调节成以不同速度驱动，例如当具有第一组特征的肉块位于一个输送机上并且具有第二组特征(不同于第一组)的肉块位于另一平行输送机上时，这样在将两种类型的肉块由调理器递送时以最佳方式调理两种类型的肉块。
有利地，用于在所述第二温度下加工肉的加工装置可以是其中将肉分配、切片、成形和/或切割的装置。
根据一个实施方案，用于移动经加工的肉的运输装置可配置成用于将所述经加工的肉移动至冷冻设施或移动所述经加工的肉以进行进一步加工。因此，在处理之后，可使肉返回到在-35℃至-18℃的深度冷度温度用于存储，或者可例如使其解冻并放入冷却器等中用于零售。
根据一个有利的实施方案，所述设备可包含控制单元，所述控制单元具有与至少所述调理器可操作地相连接的计算机系统，所述控制单元基于关于调理器中的肉量、调理器中的肉类型、肉的表面温度、至少一块肉的内部温度、循环气体的温度或循环气体的速度中的一种或更多种的输入来调整或控制以下的一种或更多种：
-循环气体速度，或
-循环气体温度，或
-调理器输送机速度，
从而使肉的温度在离开调理器时达到所述第二温度。
一般来说关于某些类型的肉和特定的食品，可使用具有高于-1.5℃之上限温度的第二温度范围，例如-1.0℃、-0.5℃或甚至是-0℃(常称为“负零”，即其中水仍然冷冻但在-0℃的温度下的状态)。关于在此温度下仍然处于冷冻状态的特定食物物质、食物项目等可使用这种较高的温度上限。应理解，关于如本说明书所述的方法、设备和/或装置以及所描述的方式可使用这样的第二温度范围，例如在-8/-5/-4℃至-1.0/-0.5/-0℃。
附图说明
现参照附图将更详细地描述本发明，其中
图1示出了根据本发明的设备的布置，
图2示出了从一侧看具有螺旋式输送机的调理器，
图3示出了从另一侧看具有螺旋式输送机的调理器，
图4示出了透视视角的调理器的一个实施方案，并且
图5示出了另一透视视角的图4所示的实施方案。
发明详述
图1中示出了根据本发明的设备的布置。
所述设备包含进料站(infeed station)10，在该实施方案中所述进料站10包含导入或进料输送机11，输送机操作者12将待在调理器中处理的冷冻肉品(meat item)放置在所述导入或进料输送机11上。进料站10也可以是自动站以便从冷冻机中直接收集冷冻肉(例如通过机器人)并放置在进料输送机11上以进入调理器。
调理器20包含隔热外壳21。在调理器内布置有螺旋式输送机22，以便将放置在进料输送机11上的肉品转移至螺旋式输送机22并前进经过螺旋式输送机，如参照图2和3所解释的。邻近螺旋式输送机22的是气体调理装置23并且布置有多个风扇24使得在隔热外壳21内循环的气体吹过放置在螺旋式输送机22上的肉品，并且使肉品由于气体调理装置23而具有根据期望调理周期的正确温度。提供控制单元25以监测肉品的温度、隔热外壳21内的气体、气体调理装置23中的温度、风扇24的速度以及构成螺旋式输送机22的输送机带26的速度。在肉品前进通过输送机装置26上的螺旋式输送机之后，肉品将沉积在倾斜式输送机30上，其将经调理的肉品运输至加工装置，例如压缩机31，从而使经调理的产品形成期望形状和尺寸，之后通过另一个输送机33将产品转移至加工装置例如分配机32，在此处将经成形的、经调理的产品切割、切片或暴露于任何其他期望的处理，以根据需要完成肉制品。
放置在进料输送机11上的肉制品的温度通常在-35℃至-18℃之间。在它们进入调理器20时，根据肉品型以及其在离开调理器之后所暴露的处理类型来提高肉品中的温度，使得在肉品到达倾斜式输送机(decliningconveyor)30时，肉温度(表面温度和核心温度二者)通常在-5℃至-1.5℃。
如上已经解释的，传热系数(heat transfer coefficient)在冰中比在液体中高约4倍，这使得温度从肉品进入调理器时-35℃至-18℃的温度相对快速地提高到肉品转移至倾斜式输送机时-5℃至-1.5℃的温度。
根据另一些实施方案，第二温度可以是-4℃至-2℃或-5℃至-2.5℃。
所提及的温度可以是平衡核心温度、核心温度或表面温度。
此外，通过设置如图2和3所明显示出的螺旋式输送机，可提供许多米的输送机表面26，原因是在螺旋式输送机22中输送机表面26如由输送机26’、26”所指示地叠加，从而如在该实施方案中，叠加的输送机层面26’、26”等的15个层在螺旋式输送机22内彼此的顶部堆叠，提供了非常大的表面，使得由40指示的肉制品都存在于外壳21内并暴露于由气体调理单元23通过风扇24喷射的气体27。以这种方式使气体27在外壳21内循环从而以非常高效的方式吹过肉品40，以便设施特别是气体调理器23和风扇24的能量消耗相对于肉品40与气体23的热交换性质处于最佳。在到达顶部层面26”’之后，肉品40通过特殊的取出(take-out)单元41离开螺旋式输送机。根据一个具体的实施方案，取出单元可以能够从螺旋式输送机22上的任意层面上取出肉品，但是在所示出的实施方案中，取出单元41被配置成用于从螺旋式输送机22的顶部层面中取出肉品。因此，显而易见的是可使用取出单元的多个实施方案。但是，从螺旋式输送机末端(即，最高层面)转移经调理的肉的取出单元或排出设施提供了较简单的设施，并且也可用于本发明。
但是，通常，为了最大程度地利用调理器20的容量，取出单元41将肉品从顶部层面26”’取出并将其转移至向下倾斜的输送机30。倾斜式输送机30上的肉品40’将处于经调理的状态，例如温度在-5℃至-1.5℃，在所述温度下将它们转移至产品压缩或成形单元31或任意其他的加工设备。
如果出于某种原因取消或延迟了压缩和成形机器31和/或其他加工机器32(或者如果肉制品比必要还早地供料至调理器)，可使肉品40在螺旋式输送机21内维持更长时间，并且例如降低外壳21内的温度，原因是肉品由于处理周期的温度而在整个过程中恒定地维持在冷冻状态，正因为如此，降低调理器20的外壳21内的温度对肉品无害，而仅是改变冷冻温度。
在图4和5中，以不同视角的透视视角示出了根据本发明一个实施方案的调理器20，其中示出了必需的特征和元件。因此，示出了隔热外壳21，调理器输送机22和气体调理装置23定位于其中。如所示出的，调理器输送机22在该实施方案中是螺旋式输送机，其具有以叠加层面布置的输送机带26，例如较低层面26’，然后是层面26”等，并以顶部层面26”’结束，如图4所示。
如图5所示，具有进料输送机11的进料站10位于调理器20的至少一侧，通向输送机带26。输送机带26可如图4和5所示以连续布置进行布置，其中示出了输送机带26由顶部层面26”’通过取出单元41并向下移动返回进料端，例如返回进料站10。在从顶部层面26”’至进料端的路径中布置拉紧(take-up)单元28，用于例如拉紧输送机带26的松弛部分(slack)，补足长度偏差等。
应理解，在进料端处，例如在进料站10中，可将肉块(在图4和5中未示出)直接引入到输送机带26上和/或可在进料站10中使用除进料输送机11之外的其他装置。
此外，在图4和5中，调理器输送机21作为螺旋式输送机示出，但是布置调理器输送机21的其他方式也是可能的，例如布置为线型输送机、链斗式布置等。此外，显而易见的是，调理器输送机21可在运输方向以及横向方向上装配两个或更多个输送机例如输送机带，例如平行运输肉块的两个或更多个输送机带。该后一个实施方案还具有这样的优点：可将不同的平行输送机调节成以不同速度驱动，例如当具有第一组特征的肉块位于一个输送机上并且具有第二组特征(不同于第一组)的肉块位于另一个平行输送机上时，从而在将两种类型的肉块到达取出单元41时以最佳方式调理两种类型的肉块。
更进一步地，应理解，可布置两个或更多个调理器输送机22，其中将离开一个调理器输送机22的肉块供给至下一个调理器输送机，这在某些情况下可以是有利的。
在图4和5中，也示意性地示出了气体调理装置23，其中在图5中示出了用于风扇24(这里未示出)的进气口。
此外，在图4和5中，示出了取出单元41有助于将肉块(图4和5中未示出)通过隔热外壳21中的开口递送至倾斜式输送机30，其将肉块供料至在第二温度下进行的加工。如所示出的，其可以是用于使肉块成形的压缩机31，然后进入另一个输送机33，导致肉块进入加工设备例如分配机32。
在加工之后，肉块可如上所述地运输到冷冻设施，以使仍然冷冻的肉块的温度达到更低的温度(例如所述第一温度范围)用以存储，或者可将肉块引入较高温度下的设施(例如储存温度)冷冻存储用于零售等，这可在包装、贴标记等之后进行。在第二温度下调理和加工之后操作肉块的其他方式和方法也是可能的，其对于本领域技术人员是显而易见的。
实施例
与常规使用的用于加工肉的方法相比，参照已进行的测试将在以下描述通过本发明一个实施方案实现的作用的一个实施例。
在该实施例中，与在加工之前使肉解冻并使用隧道式冷冻机(tunnelfreezer)再冷冻的常规方法相比，使用其中在加工肉之前使用螺旋式调理器的根据本发明一个实施方案的调理方法测试了肉和猪里脊肉(porkloin)的重量损失。在这些测试中使用了两批里脊肉，其中获得了三种冷冻肉里脊肉NM1至NM3和三种冷冻猪里脊肉NP1至NP3，并在测试前切成两半，从而产生一个批次(批次1)，其包含三个半份肉里脊肉NM1a至NM3a和三个半份猪里脊肉NP1a至NP3a；以及另一个批次(批次2)，其包含三个半份肉里脊肉NM1b至NM3b和三个半份猪里脊肉NP1b至NP3b。如将显而易见的，这些批次关于各项目两两的重量和其他特征彼此对应。
为了与常规加工相比模拟关于根据本发明一个实施方案的加工的情况，使批次1经历调理测试(conditioning test，测试A)，并且使批次2经历解冻过程然后经历表面冷冻测试(crust freezing test，测试B)，测量并记录重量改变。
在测试A中进行了以下步骤。
1.在将批次1从冷冻机中取出之后并在进入螺旋式调理器之前，对其进行重量测量：NM1a、NM2a、NM3a、NP1a、NP2a和NP3a。
2.从冷冻机中取出时核心温度为-18℃。
3.在螺旋式调理器中开始调理批次1直至核心温度达到约-2℃。
4.在调理之后进行批次1的重量测量。
5.对每块里脊肉进行切片，包装在隔热包装中并进行湿度和货架期(shell-life)测试的实验室测试。
如由之前描述所理解的，加工例如切割、切片、成形等将在步骤3之后(即使里脊肉的核心温度为约-2℃)根据本发明进行。
在测试B中进行了以下步骤。
1.在将批次2从冷冻机中取出之后并在解冻之前对其进行重量测量：NM1b、NM2b、NM3b、NP1b、NP2b和NP3b。
2.使批次2解冻直至核心温度达到约+2℃。
3.在送入隧道式冷冻机以进行表面冷冻之前进行重量测量。
4.在隧道式冷冻机中-35℃的空气温度下使批次2表面冷冻8分钟。
5.从隧道式冷冻机中取出之后对批次2的每块里脊肉进行重量测量。
6.对每块里脊肉进行切片，包装在隔热包装中并进行湿度和货架期测试的实验室测试。
如由之前描述所理解的，加工例如切割、切片、成形等在步骤2(即使里脊肉的核心温度为约+2℃)之后进行。
测试A(批次1)的重量结果示于下表1中。如可以看到的，对于所有的六个受试样品都避免了重量损失，并且实际上平均重量达到对于肉里脊肉实现了1.22％，并且对于猪里脊肉为1.47％。该重量增长由里脊肉在调理期间吸收来自空气的水分造成。
表1
测试B(批次2)的重量结果对于肉里脊肉示于下表2中，并且对于猪肉里脊肉示于下表3中。如可看到的，为所有的受试样品记录重量损失(除NM3b之外，其解冻过程记录到略微的重量提高)，导致总重量损失或平均重量损失对于肉里脊肉为2.55％，并且对于猪肉里脊肉为5.20％。
表2
表3
基于这些重量测试结果显而易见的是，通过本发明实现了可避免本说明书最初提到的缺点，例如在解冻过程期间肉中水分或液体的损失、重量损失等，同时在经调理的状态中(例如，在-8℃至-1.5℃、-5℃至-1.5℃或如以上测试A所示的约-2℃的核心温度下)仍然能够容易地对肉进行加工(例如切割、切片等)。
此外，如上所述，关于货架期测试了经切片的里脊肉，并且检测了其细菌生长(需氧菌平板计数)，其中在第3天、第5天和第7天对受试样品进行计数。另外，这些测试支持相对于常规方法可通过本发明实现优势，原因是本发明似乎在实现肉上较低的微生物计数方面具有优势。
Claims (23)
1.一种调理肉从而使进一步加工被优化的方法，其中将具有-35℃至-18℃之第一温度的肉引入到调理器中，在所述调理器内有气体循环，通过所述气体使所述肉中的温度升高到-8℃至-1.5℃更优选-5℃至-1.5℃的第二温度，其中所述肉通过布置在所述调理器内的输送机来输送，将所述第二温度下的仍然冷冻的肉从所述调理器中运输出来，所述肉在所述第二温度进行加工，之后使加工后的肉达到不同于所述第二温度的第三温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供用于记录所述调理器内至少一块肉的温度的装置，其中所述至少一块肉的温度用作预编程控制单元的输入，所述单元控制所述调理器内的温度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用于记录所述调理器内至少一块肉的温度的装置包含用于记录所述肉的表面温度的装置，和/或用于记录所述至少一块肉的核心温度的在所述至少一块肉中的嵌入式温度传感器。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，布置在所述调理器内的所述输送机的速度受提供给控制单元之输入的调节，其中所述输入来自于：
-所述气体的温度和/或速度，
-所述肉的温度，和/或
-所述调理器内存在的肉的量和/或类型。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述调理器内布置气体调理装置和至少一个风扇，其中控制单元通过向所述控制单元的输入来调节所述至少一个风扇的速度，从而调节所述气体调理装置处理所述气体的气体速度和/或温度，所述输入来自于：
-所述调理器内的气体的温度和/或速度，
-所述肉的表面温度，和/或
-所述调理器内存在的肉的量和/或类型。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述控制单元包含预编程的一组参数，其中将调节气体温度、气体速度、肉表面温度和/或输送机速度，并且其中从所述肉以所述第一温度进入所述调理器直至所述肉以所述第二温度离开所述调理器的时间是恒定的。
7.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述控制单元包含预编程的一组参数，其中将相对于所述调理器内存在的肉的量来调节气体温度和/或气体速度，并且其中调整所述输送机速度从而使所述肉以所述第二温度离开所述调理器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中使所述肉在以所述第二温度进行加工例如成形、压缩、分配、切片和/或切割之后返回到冷冻机中，并且在所述冷冻机中使所述肉冷冻至所述第一温度。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述第二温度为-5℃至-2.5℃。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中给肉块提供例如用于光学识别或用于电子识别的独特识别标记，并且在选自包含以下之组的一个或更多个位置处提供用于识别所述独特识别标记的装置：所述调理器的入口、所述调理器内的至少一个位置和所述调理器的出口，并且其中使所述用于识别所述独特识别标记的装置与中央控制单元连通，所述中央控制单元收集关于所述调理器中温度和/或时间的调理器数据和/或肉数据，并存储这些关于具有所述独特识别标记的所述肉块的数据。
11.根据权利要求10所述的方法，其中在所述肉块的所述进一步加工期间复制所述独特识别标记，从而使所述识别标记的副本跟随所述进一步加工期间和之后产生的肉部分。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中通过所述输送机进行的输送根据所述肉的特征进行调整。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述肉的特征选自以下的一种或更多种：
所述肉的重量，或
所述肉的宽度，或
所述肉的高度，或
所述肉的几何形状，或
所述肉的类型。
14.一种用于调理肉的设备，其中所述设备包含：
-进料设施，
-调理器，其中所述调理器内布置有输送机，
-调理肉收集器，和
-用于移动经加工的肉以进行进一步加工的运输装置，
其中
-所述进料设施配置成用于将具有-35℃至-18℃之第一温度的冷冻肉供给到所述调理器中，
-所述调理器配置成用于通过布置在所述调理器内的所述输送机来输送所述肉，并且用于使气体在所述调理器内循环以使所述肉暴露于循环气体，从而使所述肉中的温度升高到-8℃至-1.5℃更优选-5℃至-1.5℃的第二温度，
-所述调理肉收集器配置成用于将所述经调理的肉从所述调理器移动至加工装置以在所述第二温度下进行加工，并且其中
-用于移动经加工的肉的所述运输装置配置成用于移动所述经加工的肉以在不同于所述第二温度的第三温度下进行进一步加工。
15.根据权利要求14所述的设备，其中通过所述输送机进行的肉输送根据所述肉的特征进行调整。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述肉的所述特征选自以下的一种或更多种：
所述肉的重量，或
所述肉的宽度，或
所述肉的高度，或
所述肉的几何形状，或
所述肉的类型。
17.根据权利要求14、15或16所述的设备，其中所述调理器包含用于控制所述循环气体的温度和/或速度的装置。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述用于控制所述循环气体之温度的装置包含温度传感器、气体调理装置和用于控制所述气体调理装置的控制单元。
19.根据权利要求17或18所述的设备，其中所述用于控制所述循环气体之温度的装置包含预编程的温度改变例行程序。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的设备，其中所述调理器的用于使所述肉暴露于所述循环气体的装置是以下的至少一种：螺旋式输送机、单输送机或双输送机或者用于支承所述肉的多个架子和托盘。
21.根据权利要求14至20中任一项所述的设备，其中用于在所述第二温度下加工肉的所述加工装置是在其中将所述肉分配、切片、成形和/或切割的装置。
22.根据权利要求14至21中任一项所述的设备，其中用于移动经加工的肉的所述运输装置配置成用于将所述经加工的肉移动至冷冻设施或移动所述经加工的肉以进行进一步加工。
23.根据权利要求14至22中任一项所述的设备，其包含控制单元，所述控制单元具有与至少所述调理器可操作地相连接的计算机系统，所述控制单元基于关于所述调理器中肉的量、所述调理器中肉的类型、所述肉的表面温度、至少一块肉的内部温度、所述循环气体的温度或所述循环气体的速度中的一种或更多种的输入，用于调整或控制以下的一种或更多种：
-所述循环气体速度，或
-所述循环气体温度，或
-所述调理器输送机速度，
从而使所述肉的温度在离开所述调理器时达到所述第二温度。
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