JP2011502246A - 脂肪層測定デバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、上等な部分及び脂肪層を含む肉製品（１２）の脂肪層の厚さを測定する測定デバイス（１８）に関し、当該デバイスにおいて、脂肪層の厚さは非接触態様にて測定される。本発明は、上述のタイプの測定デバイスを用いて、肉製品の上等な部分から肉製品の脂肪層を分離するデバイス、並びに、肉製品の脂肪層の厚さを測定する方法及び肉製品の脂肪層を分離する方法にも関する。

Description

本発明は、肉部分と脂肪層とを含む肉製品の脂肪層の厚さを測定する測定デバイスに関する。

肉製品は、基本的に３つの部分、すなわち皮、脂肪及び肉を含む。処理される肉片は、肉処理産業の要求に応じてこれらの３つの部分に切り分けられる。

自動化された処理において肉部分から皮及び脂肪（すなわち脂肪層）を分離するためには、脂肪層の厚さ、すなわちサイズまたは高さを知る必要がある。周知の測定デバイスは、肉製品の脂肪層の厚さを測定するセンサを有しており、当該センサは製品に挿入されて挿入中の周囲の明るさを検知する。結果は、センサを差し込まれた材料の一貫性から導き出され、一貫性の変化は挿入中の様々な明るさの値の評価によって検出されてセンサによって検出され、当該検出された一貫性の変化から脂肪層の厚さが測定される。

これに関する欠点は、肉製品がセンサの挿入によって損傷してしまうことである。特に、脂肪層の厚さの信頼性のある測定のために、センサが複数の箇所に挿入されなければならないか、または分散した態様で設けられた複数のセンサが製品に同時に挿入されなければならない故に損傷してしまう。

本発明の基本的な目的は、肉製品を損傷させずに肉製品の脂肪層の厚さを測定可能な測定デバイスを提供することである。

この目的は、請求項１に記載の特徴を有する測定デバイス、特に、脂肪層の厚さの測定を非接触の態様にて行う測定デバイスによって達成される。

脂肪層の厚さの測定は、光学的に有利に行われる。このために、測定デバイスは、肉製品に反射される光を検知する光検出器を有し得る。光検出器は、ＣＣＤカメラ等のカメラを含み、カメラの視野は、脂肪層と肉部分との間の境界面を含む肉製品の領域が検知されるように、広く選択されるのが好ましい。

結果は、光検出器によって検知された肉製品の領域の測定された反射率に基づいて、検知された製品材料の一貫性から導き出されるので、肉製品のある部分から別の部分への遷移が認識され得、肉製品のさらに別の部分への遷移も認識され得、特に、肉製品の脂肪層が識別され得ることで、脂肪層の厚さが測定され得る。

検出結果を良好にするために、肉製品の領域、特に光検出器に検知される領域を照らす光源が設けられ得る。好ましい実施例によれば、光源は少なくとも１つの発光ダイオード、特に、青色の波長スペクトルの発光ダイオードを含む。肉製品の脂肪部分及び肉部分の反射率が、特に、青色波長スペクトルにおいて互いに大きく異なる故に、青色光の使用は、特に信頼性のある脂肪層の厚さ測定を可能とする。

他の実施例によれば、搬送デバイスが設けられて、肉製品が、特に連続的に、測定デバイスを通って搬送される。このようにして、肉製品の測定が、肉製品の処理のプロセス内に容易に組み込まれ得る。搬送デバイスは、肉部分から脂肪層を分離する切断デバイスへ肉製品を供給するために設けられる搬送手段を含む。

光検出器及び光源は、搬送デバイスの横かつ搬送方向において搬送デバイスの次に有利に設けられる。

本発明の他の目的は、肉製品の肉部分から肉製品の脂肪層を分離する装置である。当該装置は、脂肪層を自動的に測定するデバイス、特に上述の様な測定デバイスと、当該測定デバイスに組み合わされて当該測定デバイスによって測定された測定データに基づいて肉部分から脂肪層を自動的に分離する切断デバイスと、を有する。

切断デバイスと測定デバイスとの組み合わせは、肉製品の肉部分から脂肪層を完全に自動的に分離することを可能にする。特に、脂肪層の厚さの測定及びそれに応じた切断デバイスの調整の両方が自動的に行われるので、脂肪層の手作業測定または当該測定された脂肪層厚さへの切断デバイスの手作業の適合は必要無い。最終的に、このことは、非常に少ない経済的労力で肉製品の肉部分から脂肪層を分離することを可能とする。

脂肪層の厚さの測定は非接触態様にて行われ、上述の様に、脂肪層及び／または肉部分が脂肪層が、穴を開けられないか、切り込みを入れられないかまたは他の態様にて損傷されずに、肉部分から脂肪層が分離可能である。

搬送デバイスは、肉製品を、特に連続的に、測定デバイスを通して切断デバイスに供給すべく有利に設けられる。

この切断デバイスは、切断ブレード（特にカッターバー）を含み、その位置（特に高さ）は、製品支持部に対して可変である。この態様にて、切断デバイス（特に切断ブレード位置）が、脂肪層の厚さに適合され、すなわち脂肪層の厚さが設定されて、脂肪層が肉部分から分離され得る。

切断デバイスは、測定デバイスによって測定された測定データに応じて切断ブレードの移動を制御する制御ユニットを有するのが好ましい。

さらに、移動プロファイルが制御デバイス内に保存され得、当該移動プロファイルに基づいて、製品支持部に対する位置決め（特に、切断ブレードの高さ）が製品の送りに依存して設定され得る。移動プロファイルは、肉部分からの脂肪層の分離において肉製品の生体構造を用いることを可能とし、実際の形状、すなわち解剖学的形状に従うことを可能とする。

本発明のさらなる目的は、肉部分及び脂肪層を含む肉製品の脂肪層の厚さの請求項１３の特徴を有する測定方法であり、この方法によって、本発明による測定デバイスに関して上述された利点が対応して達成され得る。

この方法の好ましい実施例において、肉製品の一部のみ、特に搬送方向における前面部分のみが脂肪層の厚さの判定に関して測定される。一部分の測定は、特に脂肪層の形状が製品間で周知の態様で僅かに変化する肉製品において、肉製品の全体に亘る脂肪層の形状の十分に正確な予測を可能とする。なぜならば、測定される部分は、肉製品の周知の複数の「生体構造」の１つに明確に関連するからである。従って、切断プログラムは、測定結果または関連する「生体構造」に応じて選択され得、それによって、脂肪層が所望の態様にて分離される。

代替的にまたは追加的に、脂肪層の形状は、特性測定点における肉製品の測定及びその後の肉製品全体に亘る補間または補外によって判定され得る。このことは、一方で、肉製品の「生体構造」が一部の測定から正確に判定されているか否かのチェックを可能とし、選択的に切断プログラムの調整を可能とする。他方で、脂肪層の形状が製品間で大きく変化するので一部分の測定が脂肪層の形状の正確な測定に十分ではないことが経験から示されている肉製品の、肉製品の全体に亘る脂肪層の形状も測定され得る。

他の実施例において、測定された測定値は、肉製品に対して予期される経験的測定値と比較され、当該予期される測定値と測定された測定値との間に偏差がある際にエラーメッセージが表示される。このようにして、通常の製品の偏差及び／または切断ミスが検出されて報告される。これによって、特に肉製品の完全に自動化された処理において、製品の不適当な処理が防止され得る。

カメラシステムが脂肪層厚さの測定に使用された場合、肉製品がさらなる処理に対して正確な位置に配されているかを判定するだけでなく、カメラのレンズに汚染があるかを判定することも、撮影されたカメラ映像の対応する評価によって、特に、統計的な参照画像と撮影されたカメラ画像との比較によって可能である。前者または後者が発生している場合、対応するエラーメッセージが出力され、肉製品の処理が選択的に停止されて、肉製品の不適当な処理が防止され得る。

本発明の他の目的は、肉製品の肉部分からの肉製品の脂肪層の請求項１９の特徴を有する分離方法であり、当該方法によって、分離装置に関して説明されてきた利点が対応して達成される。

本発明は、有利な実施例及び添付の図を参照して、単に例示の目的で以下に説明される。

測定デバイス及び切断デバイスを有し、肉製品の肉部分から肉製品の脂肪層を分離する本発明の装置である。 図１の測定デバイスの斜視図である。

図１に示された装置は、肉製品１２の肉部分から脂肪層を分離する切断デバイス１０を含んでいる。このような切断デバイス１０は、皮分離マシンまたは脂肪分離マシンとも称される。

肉製品１２は、搬送デバイスによって切断デバイス１０に供給され、この供給のために、搬送デバイスは第１の搬送ベルト１４を有する。第１の搬送ベルト１４の上面部１６は、肉製品１２の支持面を形成する。

切断デバイス１０は、周知の態様にて、脂肪層を分離するための図示されていないカッターバーを含む。第１の搬送ベルトに対するカッターバーの位置、特に、第１の搬送ベルト１４の上面部１６上方におけるカッターバーの高さが、分離されるべき脂肪層の厚さに応じて、または肉部分に残るべき脂肪層の厚さに応じて設定され得る。

肉製品１２の完全に自動的な脂肪分離または皮分離を可能にするために、肉製品１２の測定のための測定デバイス１８が、肉製品１２の搬送方向すなわち供給方向において切断デバイス１０の手前に配される。

肉製品１２の測定は、肉製品１２が測定デバイス１８を通り抜けて移動する連続的な移動プロセスにおいてなされる。同様に上述に搬送デバイスの一部でありかつ第１の運送ベルト１４隣接している第２の搬送ベルトは、測定デバイス１８を通り抜ける肉製品１２の搬送のために設けられる。

肉製品１２の測定は、非接触光学測定である。このために、ＬＥＤ照明器及びＣＣＤカメラ等のカメラが、第２の搬送ベルト２０の横に設けられる観測窓２２の後方に設けられる。

ＬＥＤ照明器は、青色波長スペクトルを射出する少なくとも１つの発光ダイオードを含み、肉製品１２の脂肪層を少なくとも含む肉製品１２の一部分を照らすようにデザインされる。青色光の使用は、特に有利である。なぜならば、肉部分と脂肪層との間のコントラストが青色光の下で著しいので、肉部分と脂肪層との間の境界が特に容易に認識可能となるからである。

ＬＥＤ照明器によって照らされた肉製品１２の領域の画像は、カメラによって撮影される。撮影されたイメージが評価ユニットにおいて評価されて、脂肪層の厚さ、すなわち脂肪と肉部分のサイズが測定される。

さらに、撮影された画像と評価ユニットに保存された統計的参照画像とを比較することによって、肉製品１２が切断デバイス１０における処理に対して正確な位置に配されているか、すなわち正確にアラインメントされているかを判定すること、並びに／またはカメラのレンズ及び／もしくは観測窓２２の汚染があるかを判定することも可能である。

肉製品１２のミスアラインメントまたは観測窓２２の汚染を検知すると、評価ユニットに接続されている出力手段２４によって発光及び／または音声エラーメッセージが示されるので、装置のオペレータは、適切な手段を用いてエラー（またはエラー群）を修正することが可能である。代替的にまたは追加的に、このような場合、評価ユニットは、第２の搬送ベルト２０及び／または第１の搬送ベルト１４を停止させて、肉製品の欠陥のあるさらなる処理を防止することも可能である。

搬送方向に見た全体の長さに亘って肉製品１２を測定することも全体として可能である。しかし、この処理において増加するデータ量の観点において、肉製品１２の一部分、例えば搬送方向に見た前部分を測定するのがさらに有利である。

特に、肉製品１２の測定は、例えば、複数のフラッシュ（例えば１０から２０）がＬＥＤ照明器によって短い時間間隔（例えば数１０ｍｓ）で照射される間に、肉製品１２が観測窓２２を通り過ぎるようになすことも可能である。脂肪層の厚さの値の各々は、フラッシュの各々に関連するカメラ画像から測定され、平均値がこれらの測定値から計算され、当該平均値が検知された領域における脂肪層の厚さの実際値とされる。

通常は、肉製品１２毎にこの測定動作を一度行えば十分である。しかし、測定動作が、何ｃｍかの（例えば、１０から１５ｃｍ）肉製品の長さに亘って数回行われる場合、脂肪層の実際の厚さが高い正確性で測定されるか、または脂肪層の形状について前もって目安が取得される。

同様な肉製品１２の肉製品の生体構造故に、脂肪層の形状は著しくは変化しないと通常は推測され得るので、肉製品１２の生体構造の知識を用いて、肉製品１２の一部分、例えば前部分を測定して肉製品１２の全体に亘る脂肪層の形状、特にその厚さを予測すれば十分である。従って、一部分の測定は、脂肪層の形状の明確な判定を可能にする。

測定デバイス１８によって一部分において測定された脂肪層の厚さは、測定デバイス１８の評価ユニットから切断デバイス１０の制御ユニットへ伝送され、当該制御ユニットが測定結果から肉製品１２の生体構造を判定する。

製品依存または生体構造依存の移動プロファイルは、切断デバイス１０の制御ユニットに保存され、移動プロファイルは、処理されるべき肉製品１２の各々の測定された生体構造を用いて、処理されるべき肉製品の送りに応じてカッターバーの設定の変更をなす。

制御デバイスは、肉製品１２の測定された生体構造の測定された結果に対して適切な移動プロファイルを選択し、カッターバーの高さが脂肪層の厚さ及び形状に基づいて、並びに製品の送りに基づいて移動プロファイルによって設定され得るので、所望の厚さの脂肪層が肉製品１２から分離され得る、すなわち肉製品１２の肉部分において所望の厚さの脂肪層が残され得る。

例えば、互いにさらに異なる肉製品１２が処理される場合、特に、肉製品１２の長さに亘って分散して配された複数の特性測定点において食製品１２を測定して、肉製品１２全体に亘る測定結果を補間または補外することによって、脂肪層の形状を判定することも可能である。

従って、測定された脂肪層の形状は、測定デバイス１８の評価ユニットから切断デバイス１０の制御ユニットに伝送されるので、覆う肉の測定された形状に基づいてかつ製品の送りに基づいてカッターバーの高さが設定され得、所望の厚さの脂肪層が肉製品１２から分離される、すなわち肉製品１２の肉部分に所望の厚さの脂肪層が残され得る。

選択的に、特に、肉製品１２の長さに亘って分散して配されている複数の特性測定点における肉製品１２の測定、及びその後の肉製品１２全体に亘る測定結果の補間または補外は、保存されている移動プロファイルの代わりに使用されるだけではなく、保存された移動プロファイルに加えても使用されて（いわゆる、高精度設定）、カッターバーの設定を調整可能である。

結果として、本発明による装置は、肉製品１２の肉からの脂肪層の完全に自動的な分離を可能とし、肉製品１２の不適当な処理を上述のエラー認識によって防止するので、処理安全性が上昇する。さらに、脂肪層及び／または肉部分の穴開けまたは切断が、肉製品１２の非接触測定によって防止される。

１０ 切断デバイス
１２ 肉製品
１４ 第１の搬送ベルト
１６ 上面部
１８ 測定デバイス
２０ 第２の搬送ベルト
２２ 観側窓
２４ 出力手段

Claims (21)

1. 肉部分及び脂肪層を含む肉製品（１２）の脂肪層の厚さを測定する測定デバイス（１８）であって、前記脂肪層の厚さの測定が非接触態様にて行われることを特徴とする測定デバイス（１８）。
2. 請求項１に記載の測定デバイス（１８）であって、前記脂肪層の厚さの測定が光学的になされることを特徴とする測定デバイス（１８）。
3. 請求項１または２に記載の測定デバイス（１８）であって、前記肉製品（１２）に反射された光を検出する光検出器、特にカメラ、を有することを特徴とする測定デバイス（１８）。
4. 先行する請求項のいずれか１つに記載の測定デバイス（１８）であって、前記肉製品（１２）の一領域を照らす光源を有することを特徴とする測定デバイス（１８）。
5. 請求項４に記載の測定デバイス（１８）であって、前記光源が少なくとも１つの発光ダイオード、特に青色波長スペクトル光を発する発光ダイオード、を含むことを特徴とする測定デバイス（１８）。
6. 先行する請求項のいずれか１つに記載の測定デバイス（１８）であって、搬送デバイス（２０）が設けられて、前記肉製品（１２）が、特に連続的に、前記測定デバイス（１８）を通って搬送されることを特徴とする測定デバイス（１８）。
7. 請求項６に記載の測定デバイス（１８）であって、前記光源及び前記光検出器が、搬送方向において前記搬送デバイス（２０）の次に設けられることを特徴とする測定デバイス（１８）。
8. 肉製品（１２）の肉部分から肉製品（１２）の脂肪層を分離する装置であって、前記脂肪層の厚さを自動的に測定する測定デバイス（１８）、特に、先行する請求項のいずれか１つに記載の測定デバイス（１８）を有し、かつ前記測定デバイス（１８）と組み合わされて前記測定デバイス（１８）によって測定されたデータに基づいて前記肉部分から前記脂肪層を自動的に分離する切断デバイス（１０）を有することを特徴とする装置。
9. 請求項８に記載の装置であって、搬送デバイス（１４、２０）が設けられ、前記肉製品（１２）が、特に連続的に、前記測定デバイス（１８）を通り抜けて搬送されて前記切断デバイス（１０）に供給されることを特徴とする装置。
10. 請求項８または９に記載の装置であって、前記切断デバイス（１０）が切断ブレード、特にカッターバーを含み、前記切断ブレードの位置、特に高さ、が製品支持部に対して可変であることを特徴とする装置。
11. 請求項１０に記載の装置であって、前記切断デバイス（１０）が、前記測定デバイス（１８）によって測定された測定データに基づいて前記切断ブレードの位置または高さを制御する制御ユニットを有することを特徴とする装置。
12. 請求項１１に記載の装置であって、少なくとも１つの移動プロファイルが前記制御ユニットに保存され、前記移動プロファイルに従って、製品支持部に対する前記切断ブレードの位置及び特に高さが、製品の送りに基づいて設定されることを特徴とする装置。
13. 肉部分及び脂肪層を含む肉製品（１２）の脂肪層の厚さを測定する方法であって、前記脂肪層の厚さが非接触態様にて測定されることを特徴とする方法。
14. 請求項１３に記載の方法であって、前記脂肪層の厚さが光学測定によって測定されることを特徴とする方法。
15. 請求項１３または１４に記載の方法であって、前記脂肪層の厚さが、前記肉製品（１２）の搬送移動、特に連続的な搬送移動、の間に測定されることを特徴とする方法。
16. 請求項１３乃至１５に記載の方法であって、前記肉製品（１２）の一部分のみ、特に搬送方向における前方の部分、が前記脂肪層の厚さの測定のために測定されることを特徴とする方法。
17. 請求項１３乃至１６のいずれか１つに記載の方法であって、前記脂肪層の形状が、特性測定点における前記肉製品（１２）の測定及びその後の補間または補外によって、前記肉製品（１２）全体に亘って判定されることを特徴とする方法。
18. 請求項１３乃至１７のいずれか１つに記載の方法であって、当該測定された測定値が、前記肉製品（１２）に対して期待される測定値履歴と比較され、当該期待される測定値と当該測定された測定値との間に偏差が有る際にエラーメッセージが表示されることを特徴とする方法。
19. 肉製品（１２）の肉部分から前記肉製品（１２）の脂肪層を分離する方法であって、前記脂肪層の厚さが、特に請求項１３乃至１８のいずれか１つに記載された方法によって、測定され、前記脂肪層の当該測定された厚さに基づいて前記脂肪層が前記肉部分から分離されることを特徴とする方法。
20. 請求項１９に記載の方法であって、前記脂肪層の分離のための切断ブレードの位置が、前記肉製品（１２）の送りに応じて、前記送り方向を横切る方向において予め設定された移動プロファイルに従って設定されることを特徴とする方法。
21. 請求項１９または２０に記載の方法であって、前記肉製品（１２）の一部のみ、特に搬送方向における前方の部分、が前記脂肪層の厚さの測定のために測定され、保存されている移動プロファイルが当該測定された結果に基づいて選択され、当該選択された移動プロファイルに従って、製品支持部に対する前記切断ブレードの位置及び特に高さが製品の送りに応じて設定されることを特徴とする方法。
    

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