WO2002052257A2 - Vorrichtung und verfahren zur fettanalyse von fleisch - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for the continuous determination of the fat content of meat.
  • 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.
  • the object is achieved according to the invention by a device for the continuous determination of the fat content of meat with:
  • a meat analyzer that continuously determines the fat content of the meat transported on the conveyor and a weighing device that continuously determines the weight of the amount of meat on the conveyor belt at the time of measurement
  • the conveying means is a motor-driven conveyor belt, preferably a plastic conveyor belt, on which the meat is transported, for example, from a shredding device into a mixer or to a shredding device, for example a wolf.
  • 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 meat is preferably irradiated perpendicular to the direction of transport, advantageously from above.
  • the height of the meat layer is preferably 50 to 200, particularly preferably 60 to 80 mm.
  • the attenuation of the X-ray beam is preferably measured in an energy range between 18 and 45 keV.
  • the distance between the x-ray source and the x-ray detector is preferably 150 to 300 mm, particularly preferably 200 to 240 mm.
  • the irradiated area is preferably a truncated cone, which advantageously has an opening angle of 10 to 40 °, particularly advantageously 15 to 35 °.
  • the fat content is calculated and the X-ray source is controlled by a microprocessor.
  • the weighing device in the device according to the invention is preferably a belt scale.
  • the fat content of fresh meat, frozen meat and / or their mixture can be analyzed.
  • the device according to the invention has the advantage that the fat content of meat can be determined continuously without the mass flow of the meat having to be constant.
  • the fat content of frozen meat can also be analyzed with the device according to the invention.
  • the device is simple to manufacture and easy to integrate into a meat-making process. The measuring accuracy is + 1% by weight.
  • Another object of the present invention is a method for the continuous determination of the fat content of meat with the device according to the invention, in which the meat is guided past the fat analysis means with the conveying means and its fat content is continuously determined and in which the fat is continuously determined during the determination of the fat content Weight of the examined meat is measured and the fat content per unit weight of the examined meat is determined on the basis of this data.
  • the values of the fat content and the weight values of the meat are averaged over a period of 1 to 10, preferably 2 to 4 seconds.
  • the fat content is preferably determined after the meat has been minced and before the meat is mixed in a mixer with other types of meat or with meat additives.
  • the process according to the invention has the advantage that it can be easily and inexpensively integrated into an existing meat production process.
  • the method according to the invention it is possible to determine the fat content per weight of the meat examined and to transfer this data to a central computer so that, for example, the maximum fat content of the product can be indicated on the product to be sold.
  • Another object of the present invention is a method for automatically setting a certain fat content in a mixer with the Apparatus according to the invention, in which the meat is transported from the conveyor into the mixer, the method having any repetition of the following process steps:
  • the average fat content of the meat in the mixer is preferably calculated according to the following formula:
  • the values of the fat content and the weight values of the meat are also preferably averaged over a period of 1 to 10, preferably 2 to 4 seconds.
  • This method according to the invention has the advantage that the fat content can be set very precisely in a mixer. According to the invention, it is possible to precisely determine the fat content of the meat in the mixer at any time and accordingly to correct the fat content of the meat still to be conveyed into the mixer. This saves the manufacturer time.
  • the invention is explained below with reference to FIG. 1. These explanations are only examples and do not limit the general idea of the invention.
  • Figure 1 shows the device according to the invention for the continuous determination of the fat content of meat.
  • the device consists of a conveyor belt 1, a weighing cell 2, an X-ray source 3 and an X-ray detector 4.
  • the meat is conveyed past the X-ray source with the conveyor belt (direction of travel shown by the arrow) and the X-rays radiate through it.
  • the X-ray detector measures the absorption of the X-rays by the meat and can use this information to determine the fat content.
  • the weight of the meat that is on the conveyor belt at the time of the measurement is measured, thereby determining the amount of meat that has the measured fat content.
  • the central computer also controls the X-ray source and / or the X-ray detector.
  • the device according to the invention has proven to be very robust and with it it is possible to set the fat content per unit of weight very precisely.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung des Fettgehaltes von Fleisch.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Fettanalyse von Fleisch
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung des Fettgehaltes von Fleisch.
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 der Fettgehalt von Fleisch auf einem Förderband mit einem Sensor bestimmt wird. Diese Messungen haben jedoch den Nachteil, daß der Massestrom des Fleisches absolut konstant sein muß und daß die Messung in einem Rohr stattfindet, was in der Regel für die Fleisch verarbeitende Industrie nicht akzeptabel ist, weil das Fleisch bei dieser Messung verschmiert. Darüber hinaus ist mit diesem Verfahren die Fettanalyse bei gefrorenem Fleisch nicht 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.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des Fettgehaltes von Fleisch gelöst mit:
- einem Fördermittel, auf dem das Fleisch gefördert wird,
- einem Fleischanalysemittel, das kontinuierlich den Fettgehalt des auf dem Fördermittel transportierten Fleisches bestimmt, und einer Wiegevorrichtung, mit der kontinuierlich das Gewicht der zum Zeitpunkt der Messung auf dem Förderband befindlichen Fleischmenge bestimmt wird,
so daß auch bei schwankenden Fleischfördermengen zu jedem Zeitpunkt der Fettgehalt des Fleisches, bezogen auf das Gewicht der zum Zeitpunkt der Messung auf dem Förderband befindlichen Fleischmenge, bestimmbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fördermittel ein Motor getriebenes Förderband, , vorzugsweise ein Kunststofförderband, auf dem das Fleisch beispielsweise von einer Zerkleinerungsvorrichtung in einen Mischer oder zu einer Zerkleinerungvorrichtung, beispielsweise einem Wolf, transportiert wird.
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.
Das Fleisch wird vorzugsweise senkrecht zur Transportrichtung durchstrahlt, vorteilhafterweise von oben. Vorzugsweise beträgt die Höhe der Fleischschicht 50 bis 200, besonders bevorzugt 60 bis 80 mm.
Bei der Fettanalyse mittels Röntgendetektor wird die Abschwächung des Röntgenstrahls vorzugsweise in einem Energiebereich zwischen 18 und 45 keV gemessen. Vorzusweise beträgt der Abstand zwischen Röntgenquelle und dem Röntgendetektor 150 bis 300 mm, besonders bevorzugt 200 bis 240 mm. Der durchstrahlte Bereich ist vorzugsweise ein Kegelstumpf, der vorteilhafterweise einen Öffnungswinkel von 10 bis 40°, besonders vorteilhaft 15 bis 35° aufweist. Die Berechnung des Fettgehaltes sowie die Steuerung der Röntgenquelle erfolgt durch einen Mikroprozessor.
Die Wiegevorrichtung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise eine Bandwaage.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Fettgehalt von Frischfleisch, gefrorenem Fleisch und/oder deren Mischung analysiert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß der Fettgehalt von Fleisch kontinuierlich bestimmt werden kann, ohne daß der Massestrom des Fleisches konstant sein muß. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch der Fettgehalt von gefrorenem Fleisch analysiert werden. Die Vorrichtung ist einfach herzustellen und einfach in einem Fleischherstellungsprozeß zu integrieren. Die Meßgenauigkeit beträgt + 1 Gew.-%.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung des Fettgehaltes von Fleisch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem das Fleisch mit dem Fördermittel an dem Fettanalysemittel vorbeigeführt wird und dabei kontinuierlich dessen Fettgehalt bestimmt wird und bei dem während der Bestimmung des Fettgehaltes kontinuierlich das Gewicht des untersuchten Fleisches gemessen wird und aufgrund dieser Daten der Fettgehalt pro Gewichtseinheit des untersuchten Fleisches ermittelt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Werte des Fettgehaltes und die Gewichtswerte des Fleisches über einen Zeitraum von 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 4 Sekunden gemittelt.
Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung des Fettgehaltes nach dem Zerkleinern des Fleisches und bevor das Fleisch in einem Mischer mit anderen Fleischsorten oder mit Fleischzusätzen gemischt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es einfach und günstig in einen bestehenden Fleischherstellungsprozeß integriert werden kann. Insbesondere ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, auch den Fettgehalt bei einer nicht konstanten Fördermenge zu messen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, den Fettgehalt pro Gewicht des untersuchten Fleisches zu ermitteln und diese Daten an einen Zentralrechner zu überspielen, so daß beispielsweise auf dem zu verkaufenden Produkt der maximale Fettgehalt des Produktes angegeben werden kann.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur automatischen Einstellung eines bestimmten Fettgehaltes in einem Mischer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem das Fleisch von dem Fördermittel in den Mischer transportiert wird, wobei das Verfahren eine beliebige Wiederholung der folgenden Verfahrensschritte aufweist:
a. Bestimmung des Fettgehaltes und des Gewichtes des auf dem Fördermittel befindlichen Fleisches,
b. Berechnung des durchschnittlichen Fettgehaltes des Fleisches im Mischer unter Verwendung der Ergebnisse gemäß Punkt a.,
c. Vergleich des Ergebnisses gemäß b. mit einem Sollwert für den Fettgehalt des Fleisches im Mischer, wobei
d bei einem zu hohen Fettgehalt das Fördermittel mit magerem Fleisch bestückt wird und
c2 bei einem zu tiefen Fettgehalt das Fördermittel mit fettem Fleisch bestückt wird.
Vorzugsweise wird der durchschnittliche Fettgehalt des Fleisches im Mischer gemäß der folgenden Formel berechnet:
(Fettgehalt % ι . Gewicht ι+ Fettgehalt % 2. Gewicht 2+ .... + Fettgehalt % n. Gewicht n) T"=. Gewicht (n)
Ebenfalls bevorzugt werden die Werte des Fettgehaltes und die Gewichtswerte des Fleisches über einen Zeitraum von 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 4 Sekunden gemittelt.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß der Fettgehalt in einem Mischer sehr genau eingestellt werden kann. Erfindungsgemäß ist es möglich, den Fettgehalt des Fleisches im Mischer zu jedem Zeitpunkt genau zu bestimmen und dementsprechend den Fettgehalt des noch in den Mischer zu fördernden Fleisches zu korrigieren. Dadurch ergibt sich für den Hersteller eine Zeitersparnis. Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figur 1 erklärt. Diese Erklärungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des Fettgehaltes von Fleisch. Die Vorrichtung besteht aus einem Förderband 1 , einer Wiegezelle 2, einer Röntgenquelle 3 und einem Röntgendetektor 4. Das Fleisch wird mit dem Förderband (Laufrichtung durch den Pfeil dargestellt) an der Röntgenquelle vorbeigeführt und dabei von den Röntgenstrahlen durchstrahlt. Der Röntgendetektor mißt die Absorption der Röntgenstrahlen durch das Fleisch und kann anhand dieser Informationen den Fettgehalt bestimmen. Gleichzeitig während der Messung wird das Gewicht des Fleisches, das sich zum Zeitpunkt der Messung auf dem Förderband befindet, gemessen und dadurch die Menge an Fleisch, die den gemessenen Fettgehalt aufweist, bestimmt. Diese Daten werden an einen Zentralrechner übermittelt, so daß entweder der genaue Fettgehalt eines bestimmten Produktes bestimmt werden kann oder diese Daten zur Berechnung des Fettgehaltes beispielsweise in einem Mischer herangezogen werden können. Der Zentralrechner übernimmt auch die Steuerung der Röntgenquelle und/oder des Röntgendetektors.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat sich als sehr robust herausgestellt und mit ihr ist es möglich, den Fettgehalt pro Gewichtseinheit sehr exakt einzustellen.

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des Fettgehaltes von Fleisch, mit: einem Fördermittel, auf dem das Fleisch gefördert wird, einem Fettanalysemittel, das kontinuierlich den Fettgehalt des auf dem Fördermittel transportierten Fleisches bestimmt und einer Wiegevorrichtung, mit der kontinuierlich das Gewicht der zum Zeitpunkt der Messung auf dem Förderband befindliche Fleischmenge bestimmt wird, so daß auch bei schwankenden Fleischfördermengen zu jedem Zeitpunkt der Fettgehalt des Fleisches bezogen auf das Gewicht der zum Zeitpunkt der Messung auf dem Förderband befindliche Fleischmenge bestimmbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel ein motorgetriebenes Förderband, vorzugsweise ein Kunststofförderband ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fettanalysemittel eine Strahlungsquelle mit mehreren Energiestufen, vorzugsweise eine Röntgenquelle, und ein Strahlendetektor, vorzugsweise ein Röntgendetektor, ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschwächung des Röntgenstrahls, vorzugsweise im Energiebereich von 18 bis 45 keV gemessen wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegevorrichtung eine Bandwaage ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fleisch Frischfleisch und/oder gefrorenes Fleisch ist, das vorzugsweise gewolft ist.
7. Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung des Fettgehaltes von Fleisch mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fleisch mit dem Fördermittel an dem Fettanalysemittel vorbeigeführt wird und dabei kontinuierlich dessen Fettgehalt bestimmt wird und daß während der Bestimmung des Fettgehaltes kontinuierlich das Gewicht des untersuchten Fleisches gemessen wird und das aufgrund dieser Daten der Fettgehalt pro Gewicht des untersuchten Fleisches ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte des Fettgehaltes und die Gewichtswerte des Fleisches über einen Zeitraum von 1- 10 Sekunden gemittelt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung des Fettgehaltes nach dem Zerkleinern des Fleisches und vor dem Mischen des Fleisches mit anderem Fleisch oder Fleischzusätzen erfolgt.
10. Verfahren zur automatischen Einstellung eines bestimmten Fettgehaltes in einem Mischer mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-6, wobei das Fleisch von dem Fördermittel in den Mischer transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß es eine beliebige Wiederholung der folgenden Verfahrensschritte aufweist:
a. Bestimmung des Fettgehalt und des Gewichtes des auf dem Fördermittel befindlichen Fleisches,
b. Berechnung des durchschnittlichen Fettgehalts des Fleisches im Mischer unter Verwendung der Ergebnisse gemäß Punkt a. und
c. Vergleich des Ergebnisses gemäß Punkt b. mit einem Sollwert für den Fettgehalt des Fleisches im Mischer, wobei
d bei einem zu hohen Fettgehalt das Fördermittel mit magerem Fleisch bestückt wird und c2 bei einem zu tiefen Fettgehalt das Fördermittel mit fettem Fleisch bestückt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche Fettgehalt des Fleisches im Mischer gemäß folgender Formel:
(Fettgehalt % ι . Gewicht ι+ Fettgehalt % 2. Gewicht 2+ .... + Fettgehalt % .. Gewicht n)
^" Gewicht (n)
berechnet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Werte des Fettgehaltes und die Gewichtswerte des Fleisches über einen Zeitraum von 1-10 Sekunden gemittelt werden.
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