EP1519654A2 - Fleischverarbeitungsmaschine mit fettanalysevorrichtung - Google Patents

Fleischverarbeitungsmaschine mit fettanalysevorrichtung

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Publication number
EP1519654A2
EP1519654A2 EP03762584A EP03762584A EP1519654A2 EP 1519654 A2 EP1519654 A2 EP 1519654A2 EP 03762584 A EP03762584 A EP 03762584A EP 03762584 A EP03762584 A EP 03762584A EP 1519654 A2 EP1519654 A2 EP 1519654A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
meat
fat
meat processing
fat content
processing device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03762584A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Evers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA CFS Germany GmbH
Original Assignee
CFS Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CFS Germany GmbH filed Critical CFS Germany GmbH
Publication of EP1519654A2 publication Critical patent/EP1519654A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
    • A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
    • A22C5/00—Apparatus for mixing meat, sausage-meat, or meat products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/80—Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed
    • B01F35/82—Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed by adding a material to be mixed to a mixture in response to a detected feature, e.g. density, radioactivity, consumed power or colour
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms
    • B01F27/701—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers
    • B01F27/702—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers with intermeshing paddles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/72—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices
    • B01F27/724—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with a single helix closely surrounded by a casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/213—Measuring of the properties of the mixtures, e.g. temperature, density or colour
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/214—Measuring characterised by the means for measuring
    • B01F35/2144—Measuring characterised by the means for measuring using radiation for measuring the parameters of the mixture or components to be mixed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22—Control or regulation
    • B01F35/221—Control or regulation of operational parameters, e.g. level of material in the mixer, temperature or pressure
    • B01F35/2211—Amount of delivered fluid during a period
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/7173—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using gravity, e.g. from a hopper
    • B01F35/71731—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using gravity, e.g. from a hopper using a hopper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0409—Relationships between different variables defining features or parameters of the apparatus or process

Definitions

  • the present invention relates to a meat processing machine with which fresh and / or frozen meat is chopped, filled, degassed and / or mixed and which has a fat analysis device for determining the fat content in the meat, a temperature and a speed measurement.
  • the object is therefore to provide a device and a method for the continuous determination of the fat content of meat which do not have the disadvantages of the prior art. Furthermore, there is the task of providing a means for determining the flow rate and a method for adjusting the fat content in a meat mixture.
  • the object is achieved according to the invention by a meat processing machine with which fresh and / or frozen meat is chopped, filled, degassed and / or mixed and which has a fat analysis device for determining the fat content in the meat.
  • the device according to the invention has a temperature and a speed measurement of the meat. All measuring devices are preferably integrated in the meat processing machine or take place in their immediate vicinity.
  • the devices according to the invention have the advantage that meat processing and fat analysis take place in one device. There are clearly defined measurement conditions.
  • the meat processing device according to the invention is simple and inexpensive to produce. Existing meat processing devices can be retrofitted with the three measuring devices. The instantaneous meat mass flow through the meat processing device and its instantaneous fat content are determined at least semi-continuously, so that the average fat content of a resulting meat mixture can be determined and adjusted with these data.
  • a meat processing machine in the sense of the invention is any meat processing machine known to the person skilled in the art, with which meat is chopped, mixed, degassed and / or filled.
  • the meat processing machine is preferably a mixer, a filling machine or a comminution machine, in particular a grinder.
  • the fat analysis means preferably has a radiation source with preferably several energy levels and a radiation detector.
  • the radiation source is an X-ray source and the radiation detector is an X-ray detector.
  • An infrared source is also preferred as the radiation source and an infrared detector as the radiation detector.
  • the instantaneous fat content and the instantaneous grammage in the measuring section must be measurable.
  • the attenuation of the X-ray beam is preferably measured in an energy range between 18 and 40 keV.
  • the radiated meat layer thickness is preferably 50 to 80 mm, particularly preferably 65 to 75 mm.
  • the fat content and the control of the x-ray source are preferably calculated by a microprocessor or programmable logic controller (PLC control).
  • the fat analysis can be carried out at any point on the meat processing machine in which the measuring section is at least temporarily not interrupted by moving parts, in particular metal parts.
  • the meat processing devices often have conveying units, for example screw conveyors, and a comminuting unit, the conveying unit pressing the meat through the comminuting unit.
  • the fat analysis is then preferably carried out in the area of the conveying unit, it being particularly important in this constellation that the measuring section is at least temporarily not interrupted by moving parts, in particular metal parts.
  • the fat analysis can also preferably be carried out in a region between the conveying unit and the comminuting unit.
  • the fat analysis is also preferably carried out in the area of the comminution or in the area which follows the comminution.
  • the comminution unit has at least one pre-cutter and / or at least one perforated disk.
  • the measurement is preferably carried out in the area of the pre-cutter and / or perforated disk.
  • a perforated disc or pre-cutter has recesses and the measuring section is then arranged, for example, in such a recess.
  • the meat processing device additionally has a temperature measurement, which is advantageously arranged in the vicinity of the fat analysis device.
  • the temperature measurement is preferably integrated in the fat analysis device.
  • the temperature measurement can be used, among other things, to determine the physical state of the meat to be processed.
  • the meat processing machine according to the invention additionally has a speed measurement so that, in addition to the instantaneous fat content and the instantaneous temperature, the instantaneous speed of the meat can also be determined, the fat content and the flow rate not having to be measured at the same point.
  • the instantaneous flow velocity of the meat is advantageously measured using an optical measuring method and preferably after it has been processed, for example comminution.
  • the optical measuring method is preferably based on a light source, preferably a halogen lamp combined with a CCD camera.
  • the speed measurement is very particularly preferably carried out in a discharge chute which is preferably arranged after the meat has been processed, for example its comminution by means of a perforated disc.
  • This channel is at least partially open upwards, so that the speed measurement takes place at least almost at ambient pressure.
  • the trough has at least one window on which a means for preferably optically determining the flow rate of the meat in the discharge trough is arranged.
  • This discharge channel is therefore also the subject of the present invention.
  • the discharge channel has the advantage that the meat does not smear during the speed measurement and that there is permanently a defined distance between the meat flowing past and the speed measurement.
  • the discharge channel can be connected directly to the meat processing device or integrated into it.
  • the discharge channel is simple and inexpensive to manufacture and easy to clean.
  • all measurements are carried out continuously and the evaluation is carried out every 1-2 seconds.
  • Another object of the present invention is a method for determining the average fat content of the meat of a mixture, which in a Meat processing machine is processed, in which the instantaneous fat content of the meat and its instantaneous mass flow are continuously measured and thus the average fat content in a resulting meat mixture is calculated.
  • the instantaneous mass flow is preferably calculated using the following formula:
  • the correlation factor b is a function of the temperature of the meat to be processed and also depends on the type of shredding in a shredding machine.
  • the temperature of the meat to be processed is therefore preferably measured. This measurement is preferably carried out in the vicinity of the location of the meat processing machine, at which the instant fat content of the meat is also determined.
  • the average fat content of a resulting mixture is preferably according to the formula:
  • This method has the advantage that there is no delay in the analysis of the average fat content of the meat of a mixture. No additional devices have to be provided to determine the average fat content of the meat.
  • the fat content can be determined in both fresh and frozen meat. The consistency of the meat is not changed by the method according to the invention.
  • the fat analysis is preferably carried out during comminution, mixing and / or filling, preferably with X-rays.
  • comminution mixing and / or filling, preferably with X-rays.
  • Another object of the present invention is a method for adjusting the fat content in a mixture, using a
  • Meat processing machine in which the meat processing machine can be loaded with at least two flow rates, which differ in their fat content, the actual fat content of the resulting mixture is continuously determined, a target fat content is specified and the mixing ratio of the flow rates is changed in the event of a target / actual deviation ,
  • the process according to the invention has the advantage that the average fat content of a mixture can be specifically adjusted or continuously changed without the production process having to be changed.
  • Figure 1 shows an angle grinder with a fat analysis device.
  • Figure 2 shows a single-screw grinder.
  • FIG. 3 shows a wolf with two offset snails.
  • FIG. 4 shows a mixer with an attached comminution device with a fat analysis device.
  • FIG. 5 shows a fat analysis device in the area of the conveyor element.
  • FIG. 6 shows a fat analysis device after the comminution device.
  • FIG. 7 shows a fat analysis device in the area of the comminution device.
  • FIG. 8 shows a fat analysis device in the area of the pre-cutter.
  • FIG. 9 shows the discharge trough according to the invention
  • Figure 1 shows an angle grinder 1 in three views.
  • the fresh or frozen meat is poured into the hopper 2 and conveyed with the first and second screw 3, 4 to the cutting set 5, in which the meat is chopped.
  • the fat analysis device 6 is arranged in the area of the first screw 3 and consists of a radiation source 7 and a radiation detector 8.
  • the fat analysis device is based on X-rays in the present case. The person skilled in the art recognizes that other measuring principles can also be used.
  • a temperature measurement (not shown) takes place in the area of the fat analysis. In the case of fat analysis devices in the area of moving parts, it is important that the measuring section is not interrupted at the time of the measurement or if the measuring section is interrupted at the time of the measurement, these measured values are discarded.
  • the fat analysis device is arranged in the area of the first screw in such a way that it is ensured that all meat that is filled into the wolf passes the fat analysis device.
  • the narrowing of the cross section of the housing 9 of the screw 3 also ensures that the meat is already somewhat compressed, so that the meat flow has little or no gaps.
  • the current speed at which the meat is conveyed in the area of the fat analysis is determined by a speed measurement (not shown), which is arranged at the outlet of the meat processing device, and thus the current mass flow of the meat is determined.
  • the fat analysis device also determines the current basis weight in the measuring section and thereby determines the current meat mass flow.
  • the fat analysis device can also be arranged in the area of the screw 4, the cutting device 5, between the devices 4, 5 or after the device 5.
  • the fat analysis device can also be arranged in the area of the funnel 2.
  • FIG. 2 shows a single-screw grinder.
  • the screw 10 conveys the meat through a cutting set (not shown) in which the meat is chopped.
  • the fat analysis device and the temperature measurement can be arranged in the area of the screw 10 or in relation to the material flow direction thereafter.
  • the measuring device is preferably part of the single-screw grinder.
  • the fat analysis device and the temperature measurement can also be arranged in the area of the filling funnel.
  • the current speed at which the meat is conveyed is determined by a speed measurement (not shown), which is arranged at the outlet of the meat processing device, and thus the current mass flow of the meat is determined.
  • the current basis weight in the measuring section is also determined with the fat analysis device and the current meat mass flow is thereby determined.
  • FIG. 3 shows a wolf with two offset screws 11, 12.
  • the screws 11, 12 convey the meat through a cutting set 13 in which the meat is chopped.
  • the fat analysis device and the temperature measurement (both not shown) can be arranged in the area of the screws 11, 12 or in relation to the material flow direction thereafter.
  • the measuring device is preferably part of the single-screw grinder.
  • the fat analysis device or the temperature measurement can also be arranged in the area of the filling funnel.
  • the current speed at which the meat is conveyed in the area of the fat analysis is determined by a speed measurement (not shown), which is arranged at the outlet of the meat processing device, and thus the current mass flow of the meat is determined.
  • FIG. 4 shows a mixer 13 with a large number of mixing elements 14 and a discharge screw 15 with which the mixed meat is conveyed out of the mixer.
  • the discharge screw can also be followed by a cutting device (not shown).
  • the fat analysis device 6 and the temperature measurement (not shown) are arranged in the area of the screw 15.
  • the fat analysis device 6 consists of a radiation source 7 and a radiation detector 8.
  • the fat analysis device 6 is based on X-rays in the present case. The person skilled in the art recognizes that other measuring principles can also be used. In the case of fat analysis devices in the area of moving parts, it is important that the measuring section is not interrupted at the time of the measurement or if the measuring section is interrupted at the time of the measurement, these measured values are rejected.
  • the fat analysis device is arranged in the area of the screw so that it is ensured that all meat leaving the mixer passes the fat analysis device.
  • the meat is already somewhat compressed at the time of measurement, so that the meat flow has little or no gaps.
  • the current speed at which the meat is conveyed is determined by a speed measurement (not shown), which is arranged at the outlet of the meat processing device, and thus the current mass flow of the meat is determined.
  • the instantaneous basis weight of the meat is determined, which is required to determine the instantaneous meat mass flow.
  • the fat analysis device can also be arranged in other areas of the mixer.
  • FIG. 5 shows a fat analysis device 6 and a temperature measurement (not shown) in the area of a screw 16, for example a wolf.
  • the screw 16 conveys the meat through a cutting set 17.
  • the fat analysis device 6 consists of a radiation source 7 and a radiation detector.
  • the measuring beam is represented by the dashed line 18.
  • the fat analysis device is based on X-rays.
  • Measuring section is not interrupted at the time of measurement or if the
  • the measuring section should be interrupted at the time of the measurement, these measured values should be discarded.
  • FIG. 6 shows a fat analysis device which is arranged downstream of the cutting device 17 according to FIG. 5. It is essential to the invention that the measuring device 6 is still part of the meat processing machine. For the rest, reference is made to the comments on FIG. 5.
  • FIG. 7 shows a fat analysis device 6 in the area of the comminution device 17.
  • the comminution device has, among other things, a pre-cutting edge 19, in the area of which the measuring device is arranged. For the rest, reference is made to the explanations relating to FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 8 shows a further fat analysis device in the area of a pre-cutter 20.
  • the pre-cutter has three or more recesses 21 through which the meat is pressed.
  • the fat analysis device 6 and a temperature measurement are arranged in one of these cutouts.
  • the fat analysis device 6 consists of a radiation source 7 and a radiation detector 8.
  • the instantaneous basis weight is also determined by the fat analysis device.
  • the measuring section is not intersected by moving parts.
  • This embodiment of the meat processing device according to the invention is particularly compact and very easy to implement.
  • FIG. 9 shows the discharge channel 22 according to the invention in three views, which is arranged at the exit of the meat processing machine, which in the present case is a wolf.
  • a window 24 is arranged on the side of the discharge channel 22, in front of which the speed measuring device 25 is attached.
  • the speed measurement is based on a halogen lamp combined with a CCD camera.
  • the discharge channel 22 has an opening 23 at the top, so that the thread measurement is carried out without pressure or almost without pressure.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fleischverarbeitungsmaschine, mit der frisches und/oder gefrorenes Fleisch zerkleinert, abgefüllt, entgast und/oder gemischt wird und die eine Fettanalysevorrichtung zur Bestimmung des Fettgehaltes im Fleisch aufweist.

Description

Fleischverarbeitungsmaschine mit Fettanalysevorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fleischverarbeitungsmaschine, mit der frisches und/oder gefrorenes Fleisch zerkleinert, abgefüllt, entgast und/oder gemischt wird und die eine Fettanalysevorrichtung zur Bestimmung des Fettgehaltes im Fleisch, eine Temperatur- und eine Geschwindigkeitsmessung aufweist.
Da Fleischprodukte heutzutage einen bestimmten Fettgehalt nicht überschreiten dürfen, spielt eine genaue Fettanalyse von Fleisch und eine exakte Einstellung von bestimmten Fettgehalten bei Fleischprodukten eine immer größere Rolle. Die Analyse des Fettgehaltes von Fleisch erfolgt derzeit oftmals diskontinuierlich durch Entnahme einer Fleischprobe aus einem Mischer oder von einem Förderband, die dann in einem Labor analysiert wird. Teilweise erfolgt die Fettanalyse auch schon kontinuierlich, indem beispielsweise ein Teil des verarbeiteten Fleisches in einen By- pass gepumpt und dort analysiert wird. Diese Vorgehensweise ist für die Fleischindustrie jedoch nur bedingt akzeptabel, weil das Fleisch bei dieser Messung verschmiert und der By-pass nur unzureichend gereinigt werden kann. Darüber hinaus ist mit diesem Verfahren die Fettanalyse bei gefrorenem Fleisch nicht oder nur eingeschränkt möglich.
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung des Fettgehaltes von Fleisch zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen. Des weiteren stellt sich die Aufgabe ein Mittel zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit und ein Verfahren zur Einstellung des Fettgehaltes in einer Fleischmischung zur Verfügung zu stellen.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Fleischverarbeitungsmaschine, mit der frisches und/oder gefrorenes Fleisch zerkleinert, abgefüllt, entgast und/oder gemischt wird und die eine Fettanalysevorrichtung zur Bestimmung des Fettgehaltes im Fleisch aufweist. Zusätzlich weist die Vorrichtung erfindungsgemäß eine Temperatur- und eine Geschwindigkeitsmessung des Fleisches auf. Vorzugsweise sind alle Meßvorrichtungen in die Fleischverarbeitungsmaschine integriert oder erfolgen in ihrem unmittelbaren Umfeld.
Es war für den Fachmann überaus erstaunlich, daß es mit einem vergleichsweise geringen Aufwand möglich ist, den momentanen Fettgehalt und den momentanen Massestrom des Fleisches in der Fleischverarbeitungsvorrichtung zu bestimmen und daß es, gemäß einer bevorzugten Ausführung, möglich ist eine Fettanalysevorrichtung in eine Fleischverarbeitungsmaschine zu integrieren oder in ihr unmittelbares Umfeld zu legen. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen haben den Vorteil, daß Fleischverarbeitung und die Fettanalyse in einer Vorrichtung stattfinden. Es herrschen eindeutig definierte Meßbedingungen. Die erfindungsgemäße Fleischverarbeitungsvorrichtung ist einfach und kostengünstig zu erstellen. Vorhandene Fleischerarbeitungsvorrichtungen können mit den drei Meßvorrichtungen nachgerüstet werden. Die Bestimmung des momentanen Fleischmassestroms durch die Fleischverarbeitungsvorrichtung und dessen momentaner Fettgehalt erfolgt zumindest semi-kontinuierlich, so daß mit diesen Daten der durchschnittliche Fettgehalt einer resultierenden Fleischmischung bestimmt und eingestellt werden kann.
Eine Fleischverarbeitungsmaschine im Sinne der Erfindung ist jede dem Fachmann bekannte Fleischverarbeitungsmaschine, mit der Fleisch zerkleinert, gemischt, entgast und/oder abgefüllt wird. Vorzugsweise ist die Fleischverarbeitungsmaschine jedoch ein Mischer, eine Füllmaschine oder eine Zerkleinerungsmaschine, insbesondere ein Wolf.
Als Fettanalysemittel kommt jedes dem Fachmann geläufige Fettanalysemittel in Frage. Vorzugsweise weist das Fettanalysemittel jedoch eine Strahlungsquelle mit vorzugsweise mehreren Energiestufen und einen Strahlungsdetektor auf. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Strahlungsquelle eine Röntgenquelle und der Strahlungsdetektor ein Röntgendetektor. Ebenfalls bevorzugt ist als Strahlungsquelle eine Infrarotquelle und als Strahlungsdetektor ein Infrarotdetektor. Mit der Fettanalysevorrichtung müssen der momentane Fettgehalt und das momentane Flächengewicht in der Meßstrecke meßbar sein. Bei der Fettanalyse mittels Röntgendetektor wird die Abschwächung des Röntgenstrahls vorzugsweise in einem Energiebereich zwischen 18 und 40 keV gemessen. Vorzugsweise beträgt die durchstrahlte Fleischschichtdicke 50 bis 80 mm, besonders bevorzugt 65 bis 75 mm. Die Berechnung des Fettgehaltes sowie die Steuerung der Röntgenquelle erfolgt vorzugsweise durch einen Mikroprozessor oder Speicher-programmierbare-Steuerung (SPS-Steuerung).
Die Fettanalyse kann an jeder Stelle der Fleisch Verarbeitungsmaschine erfolgen, bei der die Meßstrecke zumindest zeitweise nicht von sich bewegenden Teilen, insbesondere Metallteilen unterbrochen wird.
Oftmals weisen die Fleischverarbeitungsvorrichtungen Förderaggregate, beispielsweise Förderschnecken, und ein Zerkleinerungsaggregat auf, wobei das Förderaggregat das Fleisch durch das Zerkleinerungsaggregat preßt. Die Fettanalyse erfolgt dann bevorzugt im Bereich der Förderaggregates, wobei bei dieser Konstellation insbesondere darauf zu achten ist, die Meßstrecke zumindest zeitweise nicht von sich bewegenden Teilen, insbesondere Metallteilen unterbrochen wird. Ebenfalls bevorzugt kann die Fettanalyse auch in einem Bereich zwischen Förderaggregat und Zerkleinerungsaggregat erfolgen. Weiterhin bevorzugt erfolgt die Fettanalyse im Bereich der Zerkleinerung oder in dem Bereich, der der Zerkleinerung nachfolgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Zerkleinerungsaggregat mindestens einen Vorschneider und/oder mindestens eine Lochscheibe auf. In diesem Fall erfolgt die Messung vorzugsweise im Bereich des Vorschneiders und/oder Lochscheibe. Eine solche Lochscheibe bzw. ein solcher Vorschneider weist Aussparungen auf und die Meßstrecke ist dann beispielsweise in einer solchen Aussparung angeordnet.
Des weiteren weist die Fleichverarbeitungsvorrichtung zusätzlich eine Temperaturmessung auf, die vorteilhafterweise in der Nähe der Fettanalysevorrichtung angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Temperaturmessung in die Fettanalysevorrichtung integriert. Mit der Temperaturmessung kann unter anderem der Aggregatzustand des zu verarbeitenden Fleisches ermittelt werden. Erfindungsgemäß weist die erfindungsgemäße Fleischverarbeitungsmaschine zusätzlich eine Geschwindigkeitsmessung auf, so daß neben dem momentanen Fettgehalt und der momentanen Temperatur auch die momentane Geschwindigkeit des Fleisches bestimmt werden kann, wobei die Messung des Fettgehaltes und der Strömungsgeschwindigkeit nicht an derselben Stelle erfolgen muß. Die Messung der momentanen Strömungsgeschwindigkeit des Fleisches erfolgt vorteilhafterweise mit einem optischen Meßverfahren und vorzugsweise nach dessen Verarbeitung beispielsweise Zerkleinerung. Das optische Meßverfahren basiert vorzugsweise auf einer Lichtquelle, vorzugsweise einer Halogenlampe kombiniert mit einer CCD- Kamera.
Ganz besonders bevorzugt erfolgt die Geschwindigkeitsmessung in einer Austragsrinne, die vorzugsweise nach der Verarbeitung des Fleisches, beispielsweise dessen Zerkleinerung durch eine Lochscheibe, angeordnet ist. Diese Rinne ist nach oben zumindest teilweise geöffnet, so daß die Geschwindigkeitsmessung zumindest nahezu bei Umgebungsdruck erfolgt. Des weiteren weist die Rinne mindestens ein Fenster auf, am dem ein Mittel zur vorzugsweise optischen Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit des Fleisches in der Austragsrinne angeordnet ist. Diese Austragsrinne ist deshalb ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Austragsrinne hat den Vorteil, daß das Fleisch bei der Geschwindigkeitsmessung nicht verschmiert und daß permanent ein definierter Abstand zwischen dem vorbeiströmenden Fleisch und der Geschwindigkeitsmessung gegeben ist. Die Austragsrinne kann unmittelbar an die Fleischverarbeitungsvorrichtung angeschlossen oder in diese integriert werden. Die Austragsrinne ist einfach und kostengünstig herzustellen und einfach zu reinigen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fleischverarbeitungsvorrichtung erfolgen alle Messungen kontinuierlich und die Auswertung alle 1 - 2 Sekunden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Ermittlung des mittleren Fettgehaltes des Fleisches einer Mischung, das in einer Fleischverarbeitungsmaschine verarbeitet wird, bei dem der momentane Fettgehalt des Fleisches und dessen momentaner Massenstrom kontinuierlich gemessen und damit der mittlere Fettgehalt in einer resultierenden Fleischmischung errechnet wird.
Vorzugsweise erfolgt die Berechnung des momentanen Massenstroms gemäß der folgenden Formel:
Fj [g/s] = flj [g/cm2] * b [cm] * Vj [cm/s]
berechnet wird, wobei:
Fj momentaner Massenstrom fli momentanes Flächengewicht in der Meßstrecke b ein Korrelationsfaktor
Vj momentanes Strömungsgeschwindigkeit des Fleisches
ist.
Der Korrelationsfaktor b ist eine Funktion der Temperatur des zu verarbeitenden Fleisches und hängt des weiteren bei einer Zerkleinerungsmaschine von der Art der Zerkleinerung ab. Vorzugsweise wird deshalb die Temperatur des zu verarbeitenden Fleisches gemessen. Diese Messung erfolgt vorzugsweise in der Nähe der Stelle der Fleischverarbeitungsmaschine, an der auch der momentane Fettgehalt des Fleisches bestimmt wird.
Der mittlere Fettgehalt einer resultierenden Mischung wird vorzugsweise gemäß der Formel:
bestimmt wird, wobei der momentane Fettgehalt ist. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß durch die Analyse des mittleren Fettgehaltes des Fleisches einer Mischung kein Zeitverzug entsteht. Es müssen keine zusätzlichen Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden, mit denen der mittlere Fettgehalt des Fleisches bestimmt wird. Der Fettgehalt kann sowohl in frischem als auch in gefrorenen Fleisch bestimmt werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Konsistenz des Fleisches nicht verändert.
Vorzugsweise erfolgt die Fettanalyse während des Zerkleinerns, Mischens und/oder Abfüllens, vorzugsweise mit Röntgenstrahlen. Bezüglich dieser Meßverfahren wird auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Einstellung des Fettgehaltes in einer Mischung, unter Verwendung einer
Fleischverarbeitungsmaschine, bei dem die Fleischverarbeitungsmaschine mit mindestens zwei Förderströmen beaufschlagbar ist, die sich in ihrem Fettgehalt unterscheiden der Ist - Fettgehalt der resultierenden Mischung kontinuierlich bestimmt wird, ein Soll - Fettgehalt vorgegeben wird und bei einer Soll - Ist - Abweichung das Mischungsverhältnis der Förderströme verändert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß der mittlere Fettgehalt einer Mischung gezielt eingestellt bzw. kontinuierlich verändert werden kann, ohne daß der Produktionsprozeß verändert werden muß.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 1 - 9 erklärt. Diese Erklärungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
Figur 1 zeigt einen Winkelwolf mit einer Fettanalysevorrichtung.
Figur 2 zeigt einen Einschneckenwolf.
Figur 3 zeigt einen Wolf mit zwei versetzten Schnecken. Figur 4 zeigt einen Mischer mit angebauter Zerkleinerungsvorrichtung mit einer Fettanalysevorrichtung.
Figur 5 zeigt eine Fettanalysevorrichtung im Bereich des Förderorgans.
Figur 6 zeigt eine Fettanalysevorrichtung nach der Zerkleinerungsvorrichtung.
Figur 7 zeigt eine Fettanalysevorrichtung im Bereich der Zerkleinerungsvorrichtung.
Figur 8 zeigt eine Fettanalysevorrichtung im Bereich des Vorschneiders.
Figur 9 zeigt die erfindungsgemäße Austragsrinne
Figur 1 zeigt einen Winkelwolf 1 in drei Ansichten. Das frische oder gefrorene Fleisch wird in den Trichter 2 geschüttet und mit der ersten und zweiten Schnecke 3, 4 zu dem Schneidsatz 5 gefördert, in dem das Fleisch zerkleinert wird. Die Fettanalysevorrichtung 6 ist im Bereich der ersten Schnecke 3 angeordnet und besteht aus einer Strahlungsquelle 7 und einem Strahlungsdetektor 8. Die Fettanalysevorrichtung basiert in dem vorliegenden Fall auf Röntgenstrahlung. Der Fachmann erkennt, daß auch andere Meßprinzipien eingesetzt werden können. Eine Temperaturmessung (nicht dargestellt) erfolgt im Bereich der Fettanalyse. Bei Fettanalysevorrichtungen im Bereich von bewegten Teilen ist wichtig, daß die Meßstrecke zum Zeitpunkt der Messung nicht unterbrochen ist bzw. wenn die Meßstrecke zum Zeitpunkt der Messung unterbrochen sein sollte, diese Meßwerte verworfen werden. Die Fettanalysevorrichtung ist im Bereich der ersten Schnecke so angeordnet, daß sichergestellt ist, daß alles Fleisch, das in den Wolf gefüllt wird, die Fettanalysevorrichtung passiert. Durch die Verengung des Querschnitts des Gehäuses 9 der Schnecke 3 ist außerdem sichergestellt, daß das Fleisch schon etwas komprimiert ist, so daß der Fleischstrom nur wenige oder keine Lücken aufweist. Durch eine Geschwindigkeitsmessung (nicht dargestellt), die am Ausgang der Fleischverarbeitungsvorrichtung angeordnet ist, wird die momentane Geschwindigkeit, mit der das Fleisch im Bereich der Fettanalyse gefördert wird, ermittelt und damit der momentane Massestrom des Fleisches bestimmt. Mit der Fettanalysevorrichtung wird neben dem momentanen Fettgehalt auch das momentane Flächengewicht in der Meßstrecke bestimmt und dadurch der momentane Fleischmassestrom ermittelt. Der Fachmann erkennt, daß die Fettanalysevorrichtung auch im Bereich der Schnecke 4, der Schneid Vorrichtung, 5, zwischen den Vorrichtungen 4, 5 oder nach Vorrichtung 5 angeordnet sein kann. Ferner kann die Fettanalysevorrichtung auch im Bereich des Trichters 2 angeordnet sein.
Figur 2 zeigt einen Einschneckenwolf. Die Schnecke 10 fördert das Fleisch durch einen Schneidsatz (nicht dargestellt), in dem das Fleisch zerkleinert wird. Die Fettanalysevorrichtung und die Temperaturmessung (beide nicht dargestellt) können im Bereich der Schnecke 10 oder bezogen auf die Materialflußrichtung danach angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Meßvorrichtung ein Teil des Einschneckenwolfes. Ferner können die Fettanalysevorrichtung und die Temperaturmessung auch im Bereich des Einfülltrichters angeordnet sein. Durch eine Geschwindigkeitsmessung (nicht dargestellt), die am Ausgang der Fleischverarbeitungsvorrichtung angeordnet ist, wird die momentane Geschwindigkeit, mit der das Fleisch gefördert wird, ermittelt und damit der momentane Massestrom des Fleisches bestimmt. Mit der Fettanalysevorrichtung wird neben dem momentanen Fettgehalt auch das momentane Flächengewicht in der Meßstrecke bestimmt und dadurch der momentane Fleischmassestrom ermittelt.
Figur 3 zeigt einen Wolf mit zwei versetzten Schnecken 11 ,12. Die Schnecken 11 , 12 fördern das Fleisch durch einen Schneidsatz 13, in dem das Fleisch zerkleinert wird. Die Fettanalysevorrichtung und die Temperaturmessung (beide nicht dargestellt) können im Bereich der Schnecken 11,12 oder bezogen auf die Materialflußrichtung danach angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Meßvorrichtung ein Teil des Einschneckenwolfes. Ferner kann die Fettanalysevorrichtung bzw. die Tempreaturmessung auch im Bereich des Einfülltrichters angeordnet sein. Durch eine Geschwindigkeitsmessung (nicht dargestellt), die am Ausgang der Fleischverarbeitungsvorrichtung angeordnet ist, wird die momentane Geschwindigkeit, mit der das Fleisch im Bereich der Fettanalyse gefördert wird, ermittelt und damit der momentane Massestrom des Fleisches bestimmt. Mit der Fettanalysevorrichtung wird neben dem momentanen Fettgehalt auch das momentane Flächengewicht in der Meßstrecke bestimmt und dadurch der momentane Fleischmassestrom ermittelt.
Figur 4 zeigt einen Mischer 13 mit einer Vielzahl von Mischorganen 14 und einer Austragschnecke 15, mit der das gemischte Fleisch aus dem Mischer gefördert wird. Der Austragschnecke kann noch eine Schneidvorrichtung (nicht dargestellt) nachgeordnet sein. Die Fettanalysevorrichtung 6 und die Temperaturmessung (nicht dargestellt) sind im Bereich der Schnecke 15 angeordnet. Die Fettanalysevorrichtung 6 besteht aus einer Strahlungsquelle 7 und einem Strahlungsdetektor 8. Die Fettanalysevorrichtung 6 basiert in dem vorliegenden Fall auf Röntgenstrahlung. Der Fachmann erkennt, daß auch andere Meßprinzipien eingesetzt werden können. Bei Fettanalysevorrichtungen im Bereich von bewegten Teilen ist wichtig, daß die Meßstrecke zum Zeitpunkt der Messung nicht unterbrochen ist bzw. wenn die Meßstrecke zum Zeitpunkt der Messung unterbrochen sein sollte, diese Meßwerte verworfen werden. Die Fettanalysevorrichtung ist im Bereich der Schnecke so angeordnet, daß sichergestellt ist, daß alles Fleisch, das den Mischer verläßt, die Fettanalysevorrichtung passiert. Das Fleisch ist zum Zeitpunkt der Messung schon etwas komprimiert, so daß der Fleischstrom nur wenige oder keine Lücken aufweist. Durch eine Geschwindigkeitsmessung (nicht dargestellt), die am Ausgang der Fleischverarbeitungsvorrichtung angeordnet ist, wird die momentane Geschwindigkeit, mit der das Fleisch gefördert wird, ermittelt und damit der momentane Massestrom des Fleisches bestimmt. Mit der Fettanalysevorrichtung wird gleichzeitig das momentane Flächengewicht des Fleisches bestimmt, das zur Ermittlung des momentanen Fleischmassestroms benötigt wird. Der Fachmann erkennt, daß die Fettanalysevorrichtung auch in anderen Bereichen des Mischers angeordnet sein kann.
Figur 5 zeigt eine Fettanalysevorrichtung 6 und eine Temperautrmessung (nicht dargestellt) im Bereich einer Schnecke 16, beispielsweise eines Wolfes. Die Schnecke 16 fördert das Fleisch durch einen Schneidsatz 17. Die Fettanalysevorrichtung 6 besteht aus einer Strahlungsquelle 7 und einem Strahlungsdetektors. Der Meßstrahl ist durch die gestrichelte Linie 18 dargestellt. Die Fettanalysevorrichtung basiert in dem vorliegenden Fall auf Röntgenstrahlung. Der
Fachmann erkennt, daß auch andere Meßprinzipien eingesetzt werden können. Bei Fettanalysevorrichtungen im Bereich von bewegten Teilen ist wichtig, daß die
Meßstrecke zum Zeitpunkt der Messung nicht unterbrochen ist bzw. wenn die
Meßstrecke zum Zeitpunkt der Messung unterbrochen sein sollte, diese Meßwerte verworfen werden.
Figur 6 zeigt eine Fettanalysevorrichtung, die der Schneidvorrichtung 17 gemäß Figur 5 nachgeordnet ist. Erfindungswesentlich ist jedoch, daß die Meßvorrichtung 6 noch Teil der Fleischverarbeitungsmaschine ist. Im übrigen wird auf die Ausführungen zu Figur 5 verwiesen.
Figur 7 zeigt eine Fettanalysevorrichtung 6 im Bereich der Zerkleinerungsvorrichtung 17. Die Zerkleinerungsvorrichtung weist unter anderem einen Vorschneide 19 auf, in dessen Bereich die Meßvorrichtung angeordnet ist. Im übrigen wird auf die Ausführungen zu den Figuren 5 und 6 verwiesen.
Figur 8 zeigt eine weitere Fettanalysevorrichtung im Bereich eines Vorschneiders 20. Der Vorschneider weist drei oder mehrere Aussparungen 21 auf, durch die das Fleisch gepreßt wird. In einer dieser Aussparungen ist die Fettanalysevorrichtung 6 und eine Temperaturmessung (nicht dargestellt) angeordnet. Die Fettanalysevorrichtung 6 besteht aus einer Strahlenquelle 7 und einem Strahlungsdetektor 8. Neben dem momentanen Fettgehalt des Fleisches wird auch dessen momentanes Flächengewicht durch die Fettanalysevorrichtung bestimmt. In dem vorliegenden Fall wird die Meßstrecke auch nicht durch bewegte Teile durchschnitten. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fleischverarbeitungsvorrichtung ist besonders kompakt und sehr einfach zu realisieren.
Figur 9 zeigt die erfindungsgemäße Austragsrinne 22 in drei Ansichten, die am Ausgang der Fleischverarbeitungsmaschine, die in dem vorliegenden Fall ein Wolf ist, angeordnet ist. Seitlich ist an der Austragsrinne 22 ein Fenster 24 angeordnet, vor dem die Geschwindigkeitsmeßvorrichtung 25 angebracht ist. Die Geschwindigkeitsmessung basiert auf einer Halogenlampe kombiniert mit einer CCD- Kamera. Die Austragsrinne 22 weist oben eine Öffnung 23 auf, so daß die Gewindigkeitsmessung drucklos oder nahezu drucklos erfolgt.

Claims

Patentansprüche:
1. Fleischverarbeitungsvorrichtung, mit der frisches und/oder gefrorenes Fleisch zerkleinert, abgefüllt, entgast und/oder gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Fettanalysevorrichtung zur Bestimmung des Fettgehaltes, eine Temperatur und eine Geschwindigkeitsmessung aufweist.
2. Fleischverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmessung in der Nähe der Fettanalysevorrichtung angeordnet ist.
3. Fleischverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsmessung nach der Verarbeitung nahezu drucklos erfolgt.
4. Fleischverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsmessung mit einem optischen Verfahren erfolgt.
5. Fleischverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettanalysevorrichtung auf Transmissionsmessung von Röntgenstrahlung basiert.
6. Fleischverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Förderaggregat und mindestens ein Zerkleinerungsaggregat aufweist, wobei das Förderaggregat das Fleisch durch das Zerkleinerungsaggregat preßt.
7. Fleischverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettanalyse im Bereich des Zerkleinerungsaggregates erfolgt.
8. Fleischverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerkleinerungsaggregat mindestens einen Vorschneider und/oder eine Lochscheibe aufweist.
. Fleischverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettanalyse im Bereich des Vorschneiders und/oder der Lochscheibe angeordnet ist.
10. Fleischverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Fettanalyse in einer Aussparung des Vorschneiders und/oder der Lochscheibe angeordnet ist.
11. Mittel zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit von zerkleinertem Fleisch, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Austragsrinne ist, die eine Druckausgleichsöffnung und ein Fenster aufweist, an dem ein Mittel zur vorzugsweise optischen Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit angeordnet ist.
12. Verfahren zur Ermittlung des mittleren Fettgehaltes des Fleisches einer Mischung, das in einer Fleischverarbeitungsmaschine verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Fettgehalt des Fleisches und dessen Massenstrom kontinuierlich gemessen und damit der mittlere Fettgehalt in einer resultierenden Fleischmischung errechnet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der momentane Massenstrom gemäß der folgenden Formel
Fj [g/s] = flj [g/cm2] * b [cm] * Vj [cm/s]
berechnet wird, wobei:
Fj momentaner Massenstrom flj momentanes Flächengewicht in der Meßstrecke b ein Korrelationsfaktor
Vj momentanes Strömungsgeschwindigkeit des Fleisches ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Fettgehalt einer Mischung gemäß der Formel:
bestimmt wird, wobei fj der momentane Fettgehalt ist.
15. Verfahren zur Einstellung des Fettgehaltes in einer Mischung, unter
Verwendung einer Fleischverarbeitungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Fleischverarbeitungsmaschine mit mindestens zwei Förderströmen beaufschlagbar ist, die sich in ihrem Fettgehalt unterscheiden der Ist - Fettgehalt der resultierenden Mischung kontinuierlich bestimmt wird, ein Soll - Fettgehalt vorgegeben wird und bei einer Soll - Ist - Abweichung das Mischungsverhältnis der
Förderströme verändert wird.
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