PL170066B1 - Układ do wysokonapięciowej elektrostymulacji półtusz wołowych - Google Patents

Abstract

Układ do wysokonapięciowej elektrostymulacji półtusz wołowych posiadający zestaw elektrod i transformator zasilający - separujący, znamienny tym, że składa się z generatora (1) niskiej częstotliwości, który połączony jest szeregowo poprzez wzmacniacz (2) niskiej częstotliwości małej mocy, wzmacniacz (3) niskiej częstotliwości średniej mocy i wzmacniacz (4) wysokiego napięcia dużej mocy z zestawem elektrod (9), przy czym wejście generatora (1) niskiej częstotliwości i drugie wejście wzmacniaczy (2) i (3) połączone są poprzez zasilacz (6) niskiego napięcia z transformatorem separującym (5) a drugie wejście wzmacniacza (4) wysokiego napięcia dużej mocy i zestawu elektrod (9) połączone są poprzez zasilacz (8) wysokiego napięcia z transformatorem separującym (7).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do wysokonapięciowej elektrostymulacji półtusz wołowych z przeznaczeniem dla małych i średnich zakładów mięsnych prowadzących działalność związaną z obojem żywca wołowego i dokonującego przerobu uzyskanego surowca lub schładzania i zamrażania mięsa w postaci półtusz, celem przechowywania go przez dłuższy okres czasu w chłodniach.

Znane i stosowane jest urządzenie do elektrostymulacji wysokonapięciowej pozwalające uzyskać na wyjściu napięcie o wartości skutecznej od 12 do 300 V i częstotliwości f - 50 Hz impulsy półsinusoidalne. Urządzenie to składa się z części mechanicznej tj. anody - katody, zespołu regulującego rozstawienie elektrod i komory z osłonami oraz z części elektrycznej stanowiącej układ elektryczny, układ sterujący i układ ochronny przed porażeniem i przeciążeniem.

Zasada działania układu elektrycznego sprowadza się w istocie do podwyższania bądź obniżania napięcia sieciowego od 24 do 600 V przy pomocy transformatora zasilającego, będącego jednocześnie transformatorem separującym, a następnie jego prostowania za pomocą diody prostowniczej. Jest to układ prostownika jednopołówkowego dużej mocy, na wyjściu którego uzyskuje się napięcie zmienne o kształcie półsinusoidalnym i częstotliwości f - 50 Hz równej częstotliwości napięcia zasilającego. Zabezpieczenie obwodu elektrycznego elektrostymulatorów przed zwarciem bądź przeciążeniem stanowią bezpieczniki topikowe oraz wyłącznik termiczny współdziałający ze stycznikiem.

Zasadniczą wadą tego układu jest to, że częstotliwość napięcia wyjściowego jest stała i brak możliwości jej regulacji.

Przeprowadzone badania w tej dziedzinie wykazały, że tempo przemian poubojowych w mięsie wołowym jest największe po elekrostymulacji prądem o częstotliwości około 20 Hz. Stosując to samo napięcie przy częstotliwości 50 Hz szybkość zachodzących przemian jest o około 30% mniejsza. Ponadto stwierdzono, iż przy pewnych zakresach napięć, zwłaszcza 200 400 V większy wpływ na skuteczność elektrostymulacji ma wartość częstotliwości niż wartość napięcia. Wiąże się to z tzw. częstotliwością fizjologiczną - przyżyciową organizmu zwierzęcia.

Celem wynalazku jest skonstruowanie takiego układu, którego skuteczność działania byłaby uzależniona nie tylko od wartości napięcia wyjściowego, lecz także od jego częstotliwości.

Układ według wynalazku składa się z generatora niskiej częstotliwości, który połączony jest szeregowo poprzez wzmacniacz niskiej częstotliwości małej mocy, wzmacniacz niskiej częstotliwości średniej mocy i wzmacniacz wysokiego napięcia dużej mocy z zestawem elektrod.

170 066

Wejście generatora niskiej częstotliwości i drugie wejścia wzmacniaczy niskiej częstotliwości małej i średniej mocy połączone są poprzez zasilacz niskiego napięcia z transformatorem separującym a drugie wejście wzmacniacza wysokiego napięcia dużej mocy i zestawu elektrod połączone są poprzez zasilacz wysokiego napięcia z transformatorem separującym.

Między zasilaczem niskiego napięcia a transformatorem separującym włączony jest czasowy wyłącznik napięcia.

W wyniku zastosowania układu według wynalazku uzyskuje się przepływ przez półtuszę prądu zmiennego o wartości skutecznej od 0 do 5 A - kształt fali prostokątny o dowolnie wybranej częstotliwości przez okres 120 sekund.

Przeprowadzono następujące badania z zastosowaniem układu według wynalazku polegające na: stymulacji prądem elektrycznym o napięciu 350 V i częstotliwości 20 Hz w czasie 120 sekund lewej półtuszy (prawą potraktowano jako kontrolną), określeniu zmiany wartości pH i zmian strukturalnych wywołanych działaniem prądu elektrycznego oraz na wykonaniu oceny organoleptycznej kruchości badanego mięsa i oznaczaniu kruchości instrumentalnie poprzez pomiar siły cięcia.

Uzyskano następujące wyniki:

1. W badanym mięsie pochodzącym w półtusz kontrolnych, godzinę po uboju wartość pH wynosiła średnio 7,00, to w wyniku przeprowadzonego zabiegu elektrostymulacji nastąpił spadek wartości pH średnio o około 0,49 jednostki tj. do pH 6,51. Po dwóch godzinach od momentu uboju w próbach pochodzących z półtusz kontrolnych wartość pH wynosiła około 6,9, a w próbach z półtusz stymulowanych nastąpił dalszy jej spadek do poziomu 6,13. Zaobserwowano również, że przez pierwsze dwie godziny po uboju tempo spadku pH było 20 razy szybsze w mięśniach z półtusz stymulowanych, niż w mięśniach pochodzących z półtusz kontrolnych.

2. W wyniku elektrostymulacji nastąpił przyspieszony rozpad glikogenu i Adenozyno-trójfosforanu - ATP, a w efekcie szybsze tempo zakwaszenia tkanki mięśniowej, które przyczyniło się do wcześniejszego wejścia badanego mięśnia w stan stężenia pośmiertnego. Stworzono przez to warunki do uniknięcia skurczu chłodniczego, umożliwiając wcześniejsze schładzanie półtusz po uboju.

3. Przyspieszenie przemian poubojowych, a także mechaniczne zmiany struktury włókien mięśniowych przyczyniły się do poprawy kruchości mięsa wołowego, która po dwudobowym okresie dojrzewania w półtuszach stymulowanych wynosiła:

- około 32% w przypadku oceny instrumentalnej

- około 20% w przypadku oceny organoleptycznej.

4. Nie stwierdzono ujemnego wpływu elektrostymulacji na właściwości hydratacyjne badanego mięsa wołowego.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym układ w schemacie blokowym.

Układ składa się z generatora 1 niskiej częstotliwości, którego zadaniem jest wytwarzanie prostokątnych przebiegów napięciowych o dowolnie wybranej częstotliwości w zakresie od 1 do 100 Hz np. f = 20 Hz. Impulsy te są następnie wzmacniane przez układy wzmacniaczy niskiej częstotliwości 2 i średniej mocy 3, po czym dostarczane do wejścia wzmacniacza 4 wysokiego napięcia dużej mocy. Wzmacniacze 2 i 3 zasilane są napięciem pochodzącym z transformatora separującego 5 przez zasilacz niskiego napięcia 6. Natomiast wzmacniacz 4 zasilany jest napięciem z transformatora separującego 7 przez zasilacz wysokiego napięcia 8. Wyjście zasilacza 8 wysokiego napięcia i wyjście wzmacniacza 4 wysokiego napięcia dużej mocy połączonej jest z zestawem elektrod 9 (anoda - katoda). Wzmacniacz 4 zapewnia dostarczenie do półtuszy poprzez układ elektrod 9 napięcia o wartości szczytowej 350 - 430 V. Z uwagi na to, iż czas elektrostymulacji jednej półtuszy waha się w granicach 90 - 120 sek. w skład układu wchodzi czasowy wyłącznik 10 wysokiego napięcia, który jest włączony pomiędzy zasilacz niskiego napięcia 6 a transformator separujący 7. Zadaniem czasowego wyłącznika wysokiego napięcia 10 jest wyłączanie napięcia na elektrodach po upływie 120 sek. od momentu włączenia.

Przed przystąpieniem do elektrostymulacji każdej następnej półtuszy wyłącza się układ wyłącznikiem głównym, a następnie ponownie się włącza.

170 066

Zabezpieczenie układu przed przypadkowym zwarciem bądź przeciążeniem stanowią bezpieczniki topikowe zamontowane w zasilaczach niskiego 6 i wysokiego napięcia 8 oraz wyłącznik termiczny wyłączający układ wysokiego napięcia jeżeli wartość prądu płynącego przez półtuszę przekracza 50% wartości prądu znamionowego urządzenia. Dodatkowym zabezpieczeniem jest wyłącznik główny typu stacyjkowego.

-220 V

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do wysokonapięciowej elektrostymulacji półtusz wołowych posiadający zestaw elektrod i transformator zasilający - separujący, znamienny tym, że składa się z generatora (1) niskiej częstotliwości, który połączony jest szeregowo poprzez wzmacniacz (2) niskiej częstotliwości małej mocy, wzmacniacz (3) niskiej częstotliwości średniej mocy i wzmacniacz (4) wysokiego napięcia dużej mocy z zestawem elektrod (9), przy czym wejście generatora (1) niskiej częstotliwości i drugie wejście wzmacniaczy (2) i (3) połączone są poprzez zasilacz (6) niskiego napięcia z transformatorem separującym (5) a drugie wejście wzmacniacza (4) wysokiego napięcia dużej mocy i zestawu elektrod (9) połączone są poprzez zasilacz (8) wysokiego napięcia z transformatorem separującym (7).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że między zasilaczem niskiego napięcia (6) a transformatorem separującym (7) włączony jest czasowy , wyłącznik napięcia (10).