DE10149492A1 - Verfahren und Vorrichtungen zur automatisierten Untersuchung und Trennung von Stoffgemischen, Fleisch und Lebensmitteln - Google Patents

Verfahren und Vorrichtungen zur automatisierten Untersuchung und Trennung von Stoffgemischen, Fleisch und Lebensmitteln

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Abstract

Es werden Vorrichtungen und Verfahren dargestellt, mit denen eine kontinuierliche, präzise und kostengünstige Aufbereitung und Untersuchung von Produkten, speziell von Lebensmitteln und Rohmaterialien wie Fleisch, vorgenommen werden kann, um bereits zu Beginn der Produktion die Qualität, hygienische Qualität und Produktsicherheit der Endprodukte besser gewährleisten zu können. Dies wird erreicht in mehreren Verfahrensschritten. Zum einen durch eine vorgeschaltete Erkennung und Absondern von unerwünschten Anteilen aus dem überwiegend grobstückig belassenen Rohmaterial. In einem oder mehreren weiteren Verfahrensschritten durch Zerkleinern und nachfolgender Sortierung nach entsprechenden Produktstandards, gegebenenfalls mit zusätzlicher Absonderung weiterer unerwünschter Anteile. Zur Zerkleinerung werden beispielsweise Schneckenförderer, Messervorrichtungen, Würfelschneider und/oder Sieb-Press-Vorrichtungen eingesetzt. Für den Transport des Rohmaterials finden Schneckenförderer, Pumpen, Rüttler o. ä. Anwendung. Die Abtrennung und Sortierung erfolgt mittels optischer oder anderer geeigneter Verfahren aufgrund vorhergehender Erkennung und Analyse mindestens einer physikalischen Messgröße.

Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur automatisierten Untersuchung und Auftrennung von Fleisch und Lebensmitteln.
  • Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, Fleisch manuell in Stücke unterschiedlicher histologischer Konsistenz und damit Qualität zu sortieren. Die sich hierbei zwangsläufig ergebenden Schwankungen in der Qualität innerhalb der einzelnen Fleischqualitätsstufen bedingen, dass zum einen gesetzlich vorgegebene Richtwerte für die Fettgehalte der Produkte nur ungenau vorherbestimmt und eingehalten werden können. Zum anderen kann eine solche manuelle Sortierung nicht sicherstellen, dass unerwünschte oder die Gesundheit der Verbraucher gefährdende Stoffe und Beimengungen (Risikomaterial, Krankheitserreger, bakterielle Verunreinigungen, farbliche Veränderungen) vorab erkannt und ausgesondert werden können. Diese Manipulationen können vielmehr zur Erhöhung des Kontaminationsrisikos beitragen.
  • Die herkömmlichen Verfahrensweisen weisen zudem den Nachteil auf, dass Untersuchungen der Produkte nur in Form von Stichproben, meist als Proben aus Mischanlagen kurz vor Beendigung oder am Ende des Herstellungsprozesses durchgeführt werden. Damit ist keine Vorbeugung im Sinne des vorbeugenden Verbraucherschutzes möglich, die verhindert, dass durch die Zugabe ungeeigneter Rohstoffe und durch die nachfolgenden verschiedenen Handhabungen während der Produktion das Risiko von Kontaminationen erhöht und dadurch Produktionsqualität sowie Produktqualität stark gefährdet bzw. vermindert werden.
  • Ein bekannter Ansatz in Richtung der Lösung dieser Probleme besteht darin, Fleischstücke in Würfel zu schneiden, diese mit optischen Aufnahmegeräten zu erfassen und anschließend zu trennen. Dies wird in der PCT-Anmeldung EP 99/07674 beschrieben.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Verfahren bzw. Vorrichtungen der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass Fleisch und andere Lebensmittel weitestgehend schon vor der Verarbeitung schneller, genauer, kostengünstiger und kontinuierlich auf unerwünschte Beimengungen und Risikomaterial untersucht werden können, ohne diese vorab in kleine Produktteile auftrennen zu müssen. Die erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen vermindern bzw. vermeiden somit die Gefahr von Kontaminationen mit unerwünschten Fleisch- und Lebensmittel- Bestandteilen vom Beginn der Produktion an bis zum Ende der Aufbereitung der Lebensmittel-Rohstoffe. Die Sicherheit der Produktion und der Lebensmittel ist damit von Anfang an bedeutend besser und einfacher als bisher zu gewährleisten.
  • Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art in einem ersten Aspekt der Erfindung gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1a, 1b sowie 2-10,
    in einem zweiten Aspekt der Erfindung gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1c sowie 11-12,
    in einem dritten Aspekt der Erfindung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 16 und der nachfolgenden Ansprüche 17-40
    und in einem vierten Aspekt der Erfindung gemäß den Merkmalen der Ansprüche 41 bis 44 gelöst.
  • Vor der Verarbeitung bzw. dem Auftrennen der Fleischstücke in kleinere Stücke erfolgt bei dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung die kontinuierliche Untersuchung des gesamten Produktstromes. Zusätzlich können gemäß dem dritten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Untersuchung auf zusätzliche negative oder positive Messgrößen ein oder mehrere Material-Scanner an verschiedenen Abschnitten eingesetzt werden.
  • Die Fördervorrichtung ist gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bevorzugt als eine den speziellen Anforderungen angepasste sog. Schnecken-Fördervorrichtung ausgebildet.
  • Alternativ zu einer Schnecken-Fördervorrichtung wird eine Vakuum- Fördervorrichtung verwendet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird als Fördereinheit eine Kombination von Schneckenförderung und Vakuum angewendet.
  • Als Fördervorrichtung ist in vorteilhafter Weise als eine Pumpen-Vorrichtung eine Flügelzellen-Fördervorrichtung zu verwenden, einzeln oder in Kombination mit einer anderen geeigneten Fördervorrichtung, beispielsweise einer Vakuum-Fördervorrichtung.
  • Auch jede andere geeignete Fördervorrichtung zum Transport des Produkts in den Messbereich ist anwendbar.
  • Alternativ oder zusätzlich werden die Fleischstücke bei der Zuführung bzw. im Messraum der erfindungsgemäßen Vorrichtung einem Vakuum ausgesetzt um den Untersuchungsvorgang störende Leerräume/Luft- bzw. Gasblasen oder Flüssigkeiten zu entfernen.
  • Gemäß dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist der In-Line- Scanner eine kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitende Mess- und Analysetechnik, mit welcher kontinuierlich bzw. diskontinuierlich, punktuell, rasterförmig oder integral die Zusammensetzung des Produktstromes bzw. einzelner oder mehrerer Produktfraktionen erfasst, analysiert und ausgewertet werden kann. Zu diesem Zweck wird beispielsweise die Infrarot-Transmission einzelner Fleisch- bzw. Lebensmittel-Bestandteile innerhalb einer erfindungsgemäßen Messkammer gemessen und mit einem Sollwert verglichen, welcher der Transmission, Reflexion und/oder Transflexion einer Fleischfraktion mit einem vorgegebenen Anteil einer bestimmten histologischen Komponente (z. B. Nervengewebe) entspricht. Ein Regler gibt einem Stellglied aufgrund der festgestellten Abweichungen Korrekturbefehle, so dass beispielsweise kontaminiertes Material nach der Messvorrichtung über eine Auswurföffnung ausgeworfen werden kann, während normales bzw. unproblematisches Material auf dem normalen Weg weitergeführt wird.
  • Bei der oben beschriebenen Untersuchungsvorrichtung können somit mittels des In- Line-Scanning-Verfahrens ungewünschte Produktfraktionen gezielt und sicher abgesondert werden.
  • Die Messungen und Analysen können vorteilhafterweise auf allen bisher üblichen, aber auch auf neuen In-Line-Analyse-Verfahren basieren. Beispielhaft für die erfindungsgemäßen Mess- und Analyse-Methoden sind Geräte, die auf der Verwendung von Mikrowellen, Röntgenstrahlen, Infrarotlicht, Ultraschall, Magnetresonanz, Elektronen-Magnetresonanz oder sonstiger geeigneter Technik basieren. Insbesondere eignen sich opto-elektronische Methoden bzw. elektromagnetische Wellen, wobei deren unterschiedliche Reflexion, Transmission bzw. Transflexion gemessen wird. Auch induktive, konduktive und kapazitive Messmethoden sind vorzugsweise anwendbar. Alternativ können andere geeignete physikalische, chemische und biochemische Mess- und Analysemethoden eingesetzt werden, welche im erfindungsgemäßen Verfahren zur Analyse und zum In-Line- Scanning und damit für die Steuerung und Absonderung unerwünschter Produktanteile verwendet werden können.
  • In vorteilhafter Weise wird somit das Rohmaterial bereits ab dem ersten Schritt der Verarbeitung, dem Zuführen zum Prozess mit gegebenenfalls leichtem und schonendem Vorzerkleinern, automatisch und kontinuierlich qualitätsbezogen kontrolliert. Hierzu wird eine vorbestimmte Messgröße, wie beispielsweise die Reflexion, Transmission oder Transflexion, der Fleischstücke gemessen und die entsprechend notwendige Vorsortierung vorgenommen, um auf diese Weise schon frühzeitig Verschmutzungen, Eiter, Risikomaterial, Kontaminationen oder andere unerwünschte oder sogar gefährliche Bestandteile zu detektieren und die entsprechenden Produktstücke auszusortieren. Vorzugsweise dienen die Messungen insbesondere dazu, unerwünschte Bestandteile auch in kleinsten Mengen zu erfassen, d. h. die Mess-Schwelle wird dazu sehr niedrig eingestellt. Durch spezielle Anwendungen oder Kombinationen der genannten Analyse-Methoden ist es möglich Protein- bzw. Fettstrukturen zu analysieren, zu messen und die Produkte somit vorab zu qualifizieren bzw. einem Qualitätsstandard zuordnen zu können.
  • Bevorzugt werden weiterhin eine oder mehrere Nachsortierungen nach Durchlaufen weiterer Produktionsschritte vorgenommen, gemäß dem 3. Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei diesen vorteilhaften zusätzlichen Varianten werden ebenfalls eine oder mehrere vorbestimmte physikalische, chemische und/oder biochemische Größen gemessen, analysiert und als Konsequenz eine Aussortierung bzw. Zuordnung entsprechend den gewünschten Endfraktionen vorgenommen.
  • Gemäß dem Verfahren gemäß dem 1. Aspekt der Erfindung, werden im ersten Schritt mittels Schnecken-Fördervorrichtungen, Pump- und/oder Vakuum-Förder- Vorrichtungen die Fleischstücke bzw. der Produktstrom in eine Sichtungskammer/Messkammer/Messfeld/Messbereich geführt, in denen sie qualitativ erfasst/gesichtet und der gewünschten bzw. ungewünschten Qualitätsstufe gezielt zugeordnet werden können. Für diese Sichtung und Auslese werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren in vorteilhafter Weise Ulltraschall- Sensoren und -Diagnostik, die sogenannte schnelle Nah-Infrarot-Spektrometrie (NIRS) und/oder die Infrarot-Spektrometrie zur Analyse der einzelnen Fleisch- Stücke/Produktabschnitte im Messbereich der Fördervorrichtung bevorzugt. Aufgrund der Mess-Ergebnisse können die Fleischstücke/Produktabschnitte mittels entsprechend ausgebildeter Austreibe-Einheiten, die auf die Fleischstücke einwirken, in Auslesezonen ausgetrieben werden. Hierbei werden die Fleischstücke/Produktteile mittels geeigneter bekannter Ausfördereinrichtungen ausgestoßen bzw. abgezogen.
  • Gemäß dem 2. Aspekt der Erfindung werden die nach dem Scannen weitergeförderten Fleischstücke/Produkte in einer 4. Verfahrensstufe durch eine rechteckige oder gatterförmige Öffnung einer abschließenden Formungs-Scheibe eines Fleischwolfes/eines Extruders oder einer Pumpe befördert und in einer 5. Verfahrensstufe vor oder nach der Öffnung quer geschnitten. Die dadurch gewonnenen Fleisch-/Produkt-Scheiben bzw. -stücke werden nach dem Austreiben aus diesen Extruder-/Wolf-Scheiben der weiteren Nutzung bzw. Bearbeitung zugeführt.
  • Dies kann gemäß dem 3. Aspekt der Erfindung dadurch geschehen, dass in weiteren Verfahrensstufen beispielsweise die ausgestoßenen Produkt-Stücke/Fleischstücke in einem Flow-Freezer konditioniert und einem vertikal verlaufenden Kanal/einer Rinne oder auch einem Transportband oder einer sonstigen Führvorrichtung zugeführt werden. Derart dass die Fleischstücke nacheinander diese Führvorrichtung durchlaufen bzw. von dieser befördert werden. Während dieses Stadiums wird mindestens eine Messgröße der Fleischstücke gemessen und einer Sortiervorrichtung - beispielsweise einer Ausblasdüse - über eine Steuereinheit der Befehl gegeben, bei einem bestimmten Wert der Messgröße die entsprechenden Fleischstücke aus der Führvorrichtung zu entfernen, beispielsweise auszublasen.
  • Bevorzugt werden in einer zusätzlichen Verfahrensstufe, die in den vorhergehenden Stufen der oben beschriebenen Verfahrensstufen aussortierten Fleischstück- Mischfraktionen - bestehend beispielsweise aus Magerfleisch, Fett und Bindegewebe - weiter aufgearbeitet. Hier findet vorteilhafterweise in einem zusätzlichen Sieb-Press- Verfahrenschritt eine weitere Auftrennung in weitestgehend reingewebliche Magerfleisch-Pellets und Fett-Pellets (sowie kleinere Bindegewebe-Partikel) Anwendung. Gleichzeitig werden vorteilhafterweise größere Bindegewebestückchen vor dem nachfolgenden Sortierschritt abgeführt und die verbleibenden Fleischstücke optisch oder gravimetrisch, d. h. mittels Schwerkraftsichtung, in eine erste Fraktion mit fast ausschließlich Magerfleischpellets und eine zweite Fraktion mit fast ausschließlich Fettpellets sortiert. Auch bei dieser vierten Verfahrensstufe kann vorteilhafterweise ein In-Line-Controlling für die Steuerung der Rezepturen über die Sortiervorrichtung nachgeschaltet werden.
  • Diese Verfahrensstufe kann ebenfalls mit Vorteil eingesetzt werden, wenn das Produkt/Fleisch in Würfel geschnitten wird und diese auf einem Band oder in freiem Fall optisch gesichtet und nach vorgegebenen Parametern aussortiert werden in eine magere oder fette Fraktion und eine übrige gemischte Fraktion. Die gemischte Fraktion kann dann in dieser zusätzlichen Verfahrensstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens - wie oben beschrieben - weiter aufgetrennt werden in eine Fraktion mit fast ausschließlich Magerfleischpartikel und eine zweite Fraktion mit fast ausschließlich Fettpartikeln sowie gesondert abgetrennten harten Bindegewebepartikeln.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können in einer weiteren zusätzlichen Verfahrensstufe die in den vorhergehenden Verfahrensstufen aussortierten Fettgewebe- und/oder Bindegewebe-Partikel in eine im wesentlichen aus Proteinen bestehende Fraktion (mit eventuellen Fettanteilen) und eine im wesentlichen aus Fett bestehende Fraktion (mit eventuellen Proteinanteilen) aufgetrennt werden. Die Proteine sind beispielsweise im Bindegewebe oder in Muskelzellen enthalten und/oder sind Zellproteine. Nach optional vorhergehender mechanischer Feinstzerkleinerung können beispielsweise durch Aufbereiten bzw. Aufschließen in wässrigen, fettigen, fettlöslichen und/oder fettlösenden flüchtigen Medien eine überwiegend proteinhaltige Phase, eine überwiegend fetthaltige Phase und gegebenenfalls eine dritte wässrige Phase erhalten werden. Aus der wässrigen Phase lassen sich vorteilhafterweise die darin enthaltenen Proteine mittels Fällung gewinnen.
  • Die Abtrennung in fettlöslichen flüchtigen Medien, wie überkritischem Kohlendioxid oder Propan ggf. unter Druckbeaufschlagung, geschieht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Abziehen der in diesen Medien gelösten Fettphase. Es bleiben hierbei Proteinfraktionen zurück, die zudem aufgrund der durch das Kohlendioxid bzw. das Propan erzeugten tiefen Temperaturen vorteilhafterweise nicht gefroren werden müssen. Bei Aufbereitung in wässrigen und fettigen/öligen Medien sind das darin dispergierte Fett und die Proteinfraktion abzentrifugierbar bzw. dekantierbar. Enthalten die Fleischstücke im wesentlichen Fett, bietet sich beispielsweise auch Öl als Dispersionsmittel an, in dem eine rahmige, fette Dispersion entsteht (entsprechend einer Feinstzerkleinerung des Fettes), die danach ebenfalls zentrifugiert bzw. dekantiert werden kann.
  • Erfindungsgemäß lassen sich die oben beschriebenen Aspekte der Erfindung sowie die zugehörigen speziellen Ausführungsformen zu mehreren aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen kombinieren, so dass beispielsweise die gemäß dem 2. Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens scheibenartig geschnittenen Produkte nach dem Auftrennen in einem Würfelschneider bzw. die bereits in dem Fleischwolfwürfelartig geschnittenen Partikel optisch gesichtet werden und nachfolgend Mischfraktionen aus dieser Sortierung eine weitere Sortierung erfahren. Dies mittels einer Sieb-Press- Vorrichtung und anschließender optischer oder Schwerkraft-Sortierung, sowie einer nachfolgenden Fettabtrennung in einem flüchtigen Lösungsmittel.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 zwei schematische Ausführungsformen einer Vorrichtung gemäß dem 1. Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Fülltrichter 1, einem Schneckenförderer 2, einer Vakuum-Einheit 3 und einer Mess-Einheit 4.
  • Fig. 2 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform gemäß dem 2. Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Fülltrichter 1, einem Schneckenförderer 2, einer Vakuum-Einheit 3, einer Förder-Einheit 4, einem Mess- Bereich 5, mit einem Risikomaterial-Scanner, beispielsweise einem Ultraschall- Scanner 6, mit einer Absonderungs-Einheit 7, einer Fördervorrichtung 8, einer Formungs-Vorrichtung/-Öffnung 9 und einer Schneide-Vorrichtung 10. Der Risikomaterial-Scanner 5 erfasst das Produkt kontinuierlich und leitet die Mess- Ergebnisse an einen außerhalb liegenden Rechner (nicht dargestellt). Diese Erkennungsvorrichtung gibt dann Signale an eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt), welche eine Sortiervorrichtung, beispielsweise die mechanische Absonderungs-Einheit, zum Auswerfen der Fleischstücke entsprechend deren histologischer Beschaffenheit steuert, indem er die erfassten Ultraschall-Bilder in Informationen umsetzt, die eine kontinuierliche Registrierung und Messung einzelner oder mehrerer Inhaltsstoff-Arten und Partikelgrößen von z. B. Nervengewebe ermöglichen, damit Signale an die nachgeschaltete Absonderungs-Einheit gegeben werden können. Verworfenes Material wird über diese Auswurf-Vorrichtung ausgestoßen. Der übrige Materialstrom wird über die Fördervorrichtung 8 an eine nachgeschaltete formgebende Formungs-Vorrichtung/-Öffnung weitergeführt, die in einer einfachen Ausführung den Materialstrang über eine rechteckige Öffnung einer Abschluss-Scheibe zu einem Materialstrang mit einer Dicke von beispielsweise 5-50 mm formt, in der speziellen, dargestellten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine rechteckige, gatterförmige Öffnung einer Abschluss-Scheibe darstellt, die den Produktstrom in Streifen schneidet, die vom nachfolgenden rotierenden Messer der Schneide-Vorrichtung 10 in Stücke geschnitten werden:
  • Fig. 3 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform gemäß dem 1., 2. und 3. Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Förder-Vorrichtung 1, einem Risikomaterial-Scanner 2, einer Absonderungs-Einheit 3, einer Fördervorrichtung 4 mit einer Formungs-Vorrichtung/-Öffnung 5, einer Schneide- Vorrichtung 6, einer Fördervorrichtung 7, einer Schneidevorrichtung 8, einer Fördervorrichtung 9, einer optischen Sortiervorrichtung 10, einem Risikomaterial- Scanner 11, einer Absonderungs-Einheit 12, einer In-Line-Controlling-Einheit 13, einem Risikomaterial-Scanner 14, einer Absonderungs-Einheit 15, einer Fördervorrichtung 16, einer Pelletier-Vorrichtung 17 und einer Fördervorrichtung 18:
    Eine noch weitergehende Aufteilung von Fleisch, Fettgewebe und Bindegewebe ist gemäß dem erfindungsgemäßen 4. Aspekt durch weitere Aufbereitung bzw. Aufschließung in entsprechend geeigneten fluiden Medien möglich. Z. B. kann mittels überkritischem Kohlendioxid oder Propan die entstehende Fettphase abgetrennt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen erlauben es, im Produktionsablauf kontinuierlich und ständig die Qualität des Produktes zu prüfen, so dass im Verlauf des ganzen Produktionsprozesses einmal oder mehrmals störende Produktanteile erkannt und entfernt werden können, sowie reproduzierbare Produkt-Standards höchster Qualität und Sicherheit erzielt werden können. Dies wird im Vergleich zum derzeitigen Stand der Technik mit geringerem Aufwand an manueller Tätigkeit und mit weniger Zeitaufwand und Kosten erzielt, bei gleichzeitiger Steigerung der Produktsicherheit, der Produktionssicherheit und der Qualität und Sicherheit der Endprodukte.

Claims (42)

1. Verfahren zur automatisierten Untersuchung und Auftrennung von Fleisch, Lebensmitteln und ähnlichen Produkten, in einer ersten Verfahrensstufe die Schritte umfassend:
a) es werden in einem Zuführungs-/Förderschritt Stoffe/Produkte/Produktteile einer Messkammer/einem Messraum/einem Messfeld/Messbereich zugeführt.
b) es werden in einem Analyse-/Mess-Schritt die Stoffe/Produkte/Produktteile nach ihren Inhaltsstoffen analysiert und diese anteilsmäßig gemessen, registriert und nach vorgegebenen Kriterien einer bestimmten Qualität zugeordnet.
c) die Stoffe/Produkte/Produktteile werden durch einen nachfolgenden Förderschritt einer Nutzung zugeführt oder in einem oder mehreren Verarbeitungsschritten aufgetrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführungsschritt mittels eines Schneckenförderers geschieht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführungsschritt mittels Vakuum geschieht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführungsschritt mittels einer Pumpen-Fördervorrichtung geschieht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführungsschritt mittels einer Flügelzellen-Förder-Vorrichtung geschieht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführungsschritt mittels einer Kombination von Pumpen-Fördervorrichtung, Schneckenförderer, Flügelzellen-Förder-Vorrichtung und/oder Vakuum-Förderung geschieht.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführungsschritt mittels eines Vakuums und eines Schneckenförderers geschieht.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführungsschritt mittels eines Vakuums und einer Flügelzellen-Förder-Vorrichtung geschieht.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Analyse und Messung des Produktstromes Messungen und Analysen mindestens einer vorbestimmten Messgröße kontinuierlich und/oder diskontinuierlich durchgeführt werden, basierend auf elektromagnetischen Wellen (z. B. Mikrowellen, Röntgenstrahlen, Infrarotlicht, UV-Licht), Magnetresonanz, Elektronen- Magnetresonanz, Ultraschall, induktiven, konduktiven, kapazitiven, chemischen und/oder biochemischen Mess- und Analyse-Verfahren oder/und anderen geeigneten Verfahren.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte analysiert und zur Regelung einer nachfolgenden Sortiervorrichtung verwendet werden, um die Zusammensetzung der Produktströme gezielt erkennen (In-Line- Scanning) und durch absondern unerwünschter Produktinhalte gezielt sortieren/variieren zu können.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem in-Line-Scannen unerwünschte Produkt-Inhalte in einer oder mehreren Auslesezonen durch eine oder mehrere Absonderungs- Einheiten abgesondert werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Scannen und Absondern die verbleibenden, gewünschten Stoffe/Produkte/Produktteile über eine Ausführungs-Vorrichtung einer weiteren Nutzung oder Bearbeitung zugeführt werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Scannen und Absondern die verbleibenden, gewünschten Stoffe/Produkte/Produktteile durch eine rechteckige oder gatterförmige Öffnung einer abschließenden Formungsscheibe eines Schneckenförderers, eines Extruders, Flügelzellen-Förder-Vorrichtung oder einer Pumpe befördert werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die rechteckige oder gatterförmige Öffnung einer abschließenden Formungsscheibe eines Schneckenförderers, eines Extruders, einer Flügelzellen-Förder-Vorrichtung oder einer Pumpe beförderten Stoffe/Produkte/Produktteile vor oder nach der Abschluss-Scheibe quer geschnitten werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untersuchten und weitergeförderten Stoffe/Produkte/Produktteile zur Nutzung und/oder Weiterbearbeitung in einem oder mehreren Verarbeitungsschritten einem Scheibenschneider, einem oder mehreren Würfelschneidern, einer Pelletier-Vorrichtung, einem Fleischwolf, einem Extruder, einem Schneckenförderer, einer Flügelzellen-Förder-Vorrichtung, einer Pumpe, einer Sortier-Vorrichtung, einer Füll-Vorrichtung und/oder einer anderen geeigneten Weiterbearbeitung zugeführt werden.
16. Vorrichtung zur automatisierten Fleisch-/Produkt-Trennung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem 3. Aspekt nach Anspruch 15, mit einer Auftrennvorrichtung zum Auftrennen von größeren Stücken zu weitgehend gleich großen feineren Stücken, einer Konditioniervorrichtung zum Konditionieren der zerkleinerten Stücke, einer Sortiervorrichtung zum Sortieren der Stücke aufgrund ihrer optischen Beschaffenheit und einer Zuführvorrichtung, mittels welcher die konditionierten Stücke der Sortiervorrichtung zugeführt werden.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Produkt-Teile mittels einer Erkennungseinheit nach ihren optischen und/oder stofflichen Eigenschaften unterschieden werden und diese Information an eine Sortiervorrichtung weitergegeben wird.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Erkennungsschritt erhaltenen Informationen einer als Ausblaseeinheit ausgebildeten Sortiervorrichtung zugeführt werden, welche die Stoffe/Produkte/Produktteile bei vorbestimmten Eigenschaften ausbläst.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Auftrennen bzw. in einer Zwischenstufe des Auftrennens eine qualitative Vorselektion und/oder nach dem Sortieren eine qualitative Nachsortierung aufgrund von Messungen und Analysen einer oder mehrerer vorbestimmten Messgrößen der Fleischstücke durchgeführt wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffe/Produkte/Produktteile/Fleischteile zuerst in Scheiben geschnitten werden, bevor sie weiter zerkleinert werden.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Sieb-Press-Vorrichtung erhaltene Fleischpellets in einem Sortierschritt in eine fettreiche Fraktion, eine fettarme Fraktion und/oder eine Mischfraktion sowie in eine bindegewebereiche Fraktion mit möglichen Magerfleisch- und/oder Fettanteilen sortiert werden.
22. Verfahren zur automatisierten Trennung, insbesondere nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass nach Auftrennen, ggf. Konditionieren und anschließendem Sortieren der Produktstücke an mindestens einer Produktfraktion kontinuierliche und/oder diskontinuierliche Messungen mindestens einer vorbestimmten Messgröße durchgeführt, die Messwerte analysiert und zur Regelung der Sortiervorrichtung verwendet werden, um die Zusammensetzung der Produktströme gezielt zu variieren.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messung mindestens einer vorbestimmten Messgröße für eine Vorselektion, eine Erkennung in oder außerhalb der Sieb-Press- Vorrichtungen, ein nachgeschaltetes In-Line-Controlling-Verfahren am Ausgang der Sortiervorrichtung und/oder eine Nachsortierung durchgeführt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung mit elektromagnetischen Wellen (z. B. Mikrowellen, Röntgenstrahlen, UV-Licht, Infrarotlicht), Magnetresonanz, Elektronen-Magnetresonanz, induktiv, konduktiv, kapazitiv, mit Ultraschall und/oder mittels chemischer und/oder biochemischer Mess- und Analyse-Verfahren oder anderer geeigneter Verfahren durchgeführt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nah-Infrarot- Spektrometrie an den Fleischstücken durchgeführt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Infrarot- Spektrometrie an den Fleischstücken durchgeführt wird.
27. Verfahren zur automatisierten Fleischtrennung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer ersten Verfahrensstufe Produktmischfraktionen, ggf. einschließlich Bindegewebsfraktionen, und/oder Fleischstücke aufgrund ihrer Größe aussortiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktmischfraktionen und/oder die Produktstücke in einer oder mehreren Verfahrensstufen gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 26 weiter aufgetrennt, ggf. konditioniert und sortiert werden.
28. Verfahren zur automatisierten Fleischtrennung, insbesondere nach einem Ansprüche 15 bis 27, wobei in einer ersten Verfahrensstufe Fleischmischfraktionen, ggf. einschließlich Bindegewebsfraktionen, und/oder Fleischstücke aufgrund ihrer zu geringen Größe aussortiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Fleischmischfraktionen und/oder die Fleischstücke in einer zweiten Verfahrensstufe folgende Schritte durchlaufen:
a) es werden in einem Auftrennschritt die Fleischmischfraktionen und/oder die Fleischstücke in feinere Fleischstücke aufgetrennt,
b) es werden in einem Konditionierschritt mittels Kältezufuhr und/oder Rütteln bzw. Schütteln die aufgetrennten Fleischstücke konditioniert, d. h. die Haftung zwischen den Fleischstücken wird vermindert,
c) es wird in einem Erkennungsschritt mittels einer Erkennungsvorrichtung mindestens eine Messgröße dieser Fleischstücke erfasst, und
d) es werden in einem Sorfierschritt anhand der erfassten Messgröße(n) die Fleischstücke in einer Sortiervorrichtung in zumindest zwei Fraktionen sortiert.
29. Verfahren nach Anspruch 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein In-Line- Controlling-Verfahrensschritt oder/und ein In-Line-Controlling-Verfahrensschritt dem Sortierschritt nachfolgt.
30. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftrennvorrichtung einen Würfelschneider und/oder eine Sieb-Press-Vorrichtung mit oder ohne einer Rastervorrichtung zur ein- oder beidseitigen Vorprägung der Stücke umfasst.
31. Vorrichtung nach den Ansprüchen 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditioniervorrichtung eine Schütte und/oder einer Rüttelvorrichtung, jeweils mit oder ohne Sieb zum Aussortieren von kleinen Stücken, und/oder einen Flow- Freezer umfaßt, zu welchem Kühlmedien zugeführt werden können.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditioniervorrichtung und die Zuführvorrichtung im wesentlichen als eine Einheit ausgebildet sind.
33. Vorrichtung nach den Ansprüchen 27 bis 33, gekennzeichnet durch eine der Konditioniervorrichtung nachgeschaltete Führvorrichtung, beispielsweise einem Transportband, einer geneigten Rinne und/oder einem im wesentlichen vertikal verlaufenden Kanal, wo sich die Fleischstücke jeweils hintereinander bewegen, um bei dieser Bewegung die Messung(en), insbesondere eine optische Hell/Dunkel- oder stoffliche Erkennung, vorzunehmen.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortiervorrichtung mindestens eine Ausblaseeinheit zum Ausblasen von Fleischstücken anhand ihrer optischen oder stofflichen Eigenschaften aus der Führvorrichtung aufweist.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 34, gekennzeichnet durch zusätzliche Mittel zur Vorselektion von qualitätsmindernden Fleischbestandteilen vor oder unmittelbar nach dem Zerkleinern, wobei die vorselektierten Fleischstücke aus dem Produktstrom entzogen werden können.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 35, gekennzeichnet durch Mittel zur Nachsortierung der Fleischstücke im Anschluss an den Sortierschritt.
37. Vorrichtung zur automatisierten Fleischtrennung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 15 bis 36, mit Mitteln zur kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Messung und Analyse mindestens einer vorbestimmten Messgröße der Fleischstücke nach oder am Ende eines Sortierschritts zum Sortieren der Fleischstücke, gekennzeichnet durch eine Regelungseinrichtung zur Regelung der Sortiervorrichtung zum gezielten Variieren der Zusammensetzungen der Produktströme anhand der Analysewerte (In-Line- Controlling).
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 5, 15 bis 42, gekennzeichnet durch Mittel zur Messung und Analyse einer vorbestimmten Messgröße der Produktstücke basierend auf elektromagnetischen Wellen (z. B. Mikrowellen, Röntgenstrahlen, Infrarotlicht, UV-Licht), Magnetresonanz, Elektronen- Magnetresonanz, Ultraschall, induktiven, konduktiven, kapazitiven, chemischen und/oder biochemischen Mess- und Analyse-Verfahren oder/und anderen geeigneten Verfahren, wobei die Analysewerte für eine Vorselektion, eine Erkennung in oder außerhalb Trenn-Vorrichtungen, ein nachgeschaltetes In-Line- Controlling und/oder In-Line-Scanning-Verfahren am Ausgang der Sortiervorrichtung und/oder eine Nachsortierung verwendbar sind.
39. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer vierten Verfahrensstufe eine weitere Separation im wesentlichen in eine Proteinfraktion, z. B. Bindegewebe-, Muskel-, Zellproteine, und eine Fettfraktion vorgenommen wird.
40. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass nach Feinstzerkleinerung der Fleischbestandteile in flüssigen Dispersionsmitteln unter Bildung einer überwiegend proteinhaltigen dispersen Phase, einer überwiegend fetthaltigen dispersen Phase und gegebenenfalls einer überwiegend wasserhaltigen eine Separierung dieser Phasen in Zentrifugen oder Dekantern durchgeführt wird, wobei die in der wasserhaltigen Phase enthaltenen Proteine mittels Fällung erhalten werden können.
41. Verfahren nach Anspruch 41 und 42, dadurch gekennzeichnet, dass Fett und fettähnliche Stoffe (bspw. Triglyzeride, Cholesterin) aus den verschiedenen Fleischfraktionen mittels flüchtiger Lösungsmittel (bspw. Propan, überkritisches Kohlendioxid) abgetrennt werden.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 43, gekennzeichnet durch Mittel zur weiteren Separation der sortierten Fleischstücke im wesentlichen in eine Proteinfraktion und eine Fettfraktion mittels Feinstzerkleinerung in flüssigen Dispersionsmitteln und anschließender Separierung in Zentrifugen oder Dekantern und/oder durch Mittel zum Abtrennen von Fett mittels flüchtiger Lösungsmittel.
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