СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МЯСА И ПРИБОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК G01N33/12 

Изобретение относится к технике контроля производственных процессов и может быть использовано для оценки качества мяса сельскохозяйственных животных в технологическом процессе переработки мясного сырья без предварительного взятия пробы.

Известно устройство для определения структурно-механических характеристик пищевых продуктов, которое включает шток с индентором, механизм линейного перемещения, датчики фиксированного усиления внедрения, подключенные к измерительной схеме и элемент регистрации [1]
Недостатком его является то, что возможность применения его ограничена текучими и вязкими продуктами.

Известен способ оценки качества сельскохозяйственных животных, применяемый для определения нежности мясной продукции, он предусматривает отбор образцов мышечной ткани и раздавливание его усилием 3 кг между двумя стеклами, помещение его в камеру оптического прибора и измерение плотности образцов путем пропускания через них светового потока [2]
Недостаток способа длительность процесса за счет приготовления образца и его помещения в камеру для исследования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ определения качества мяса, предусматривающий подготовку образца и измерение параметра, характеризующего его качество по коэффициенту отражения образца мяса на длинах волн 480-520 и 640-720 нм, и качество определяют по соотношению измеренных величин [3]
Недостаток способа состоит в том, что он довольно трудоемок и требует определенного времени для вычисления результата. Предлагаемое изобретение устраняет указанные недостатки, решая задачу уменьшения трудоемкости и сохранения времени определения качества мяса.

Это достигается тем, что предлагаемый способ оценки качества мяса предусматривает измерение величины интенсивности отраженного света с последующим установлением значения коэффициента отражения, согласно изобретению измерение величины интенсивности отраженного света осуществляется непосредственно в толще исследуемого образца на глубине 5-7 см путем введения в последней оптической иглы, при этом при измерении используют световой поток с длиной волны 600-720 нм. Прибор для оценки качества мяса сельскохозяйственных животных, содержащий источник излучения света, фотоприемники измерения интенсивности отраженного света и блок регистрации, согласно изобретению, снабжен выносной оптической иглой, причем последняя представляет собой корпус с рукояткой с коаксиально смонтированным в нем цилиндрическом световодом со скосами на противоположных концах, измерительный и опорный фотоприемники размещены в рукоятке, причем один из скосов размещен в основании рукоятки и выполнен с возможностью распределения светового потока на измерительный и опорный фотоприемники, а другой скос совместно с корпусом выполнены по углом ≥ 30^о, при этом цилиндрический световод посредством кабеля подсоединен к блоку регистрации.

Сущность способа заключается в измерении величины интенсивности отраженного света с последующим установлением значения коэффициента отражения (рассеяния) света определенного спектрального состава мышечными волокнами продукции. Измерение производится, как правило, на мышце long. dorsi.

В известном способе качество мяса также оценивается по показателю отражения света, однако происходит использование отражения света в двух спектральных областях (480-520 нм и 640-720 нм) и оценку качества мяса производят по эмпирическому соотношению, связывающему измеренные величины.

Кроме этого, известный способ требует предварительного отбора образца пробы в виде цилиндра диаметром 50 мм и толщиной 6 мм (трудоемкий процесс) и последующего измерения на лабораторном спектрофотометре. Предложенный способ можно использовать в технологическом процессе переработки мяса.

Проведенные исследования спектров отражения различных образцов мяса (типа PSE, DFD и норма) на приборе "Спектротон" показали, что от образца к образцу меняется только общий коэффициент отражения, форма спектра отражения при этом не изменяется в диапазоне 480-720 нм. Проведенные оценки качества мяса экспертами и определенные по коэффициенту отражения света спектральной области 600-720 нм показали очень хорошую корреляцию.

Здесь измерения проводят непосредственно на тушах крупного рогатого скота после убоя и охлаждения на мышце long. dorsi перед поступлением на переработку. Измеряется коэффициент отражения в спектральной области 600-720 нм.

Учитывая, что поверхность туши может быть покрыта жировыми прослойками, для обеспечения возможности измерения отражения от внутренней поверхности мышцы прибор снабжен выносной иглой, способной проникать на глубину 5-7 см.

Таким образом, достигается снижение трудоемкости, увеличение экспрессности анализа и обеспечение возможности ее использования непосредственно в технологическом процессе переработки сырья.

На фиг. 1 представлены вариант конструктивного исполнения оптической системы; на фиг. 2 оптическая схема прибора; на фиг. 3 блок-схема регистрирующей системы.

Прибор для оценки качества мяса по цвету состоит из выносной иглы 1 с рукояткой 2 и регистрирующей системы, смонтированной в отдельной коробке и соединенной с рукояткой кабелем (не показаны). В корпусе иглы смонтированы светодиод 3, линза 4, опорный 5 и измерительный 6 фотодиоды (фотоприемники) и диафрагмы 7, 8, 9. В самой игле смонтирован цилиндрический световод 10.

В систему регистрации входит светодиод 3, опорный фотодиод 5, измерительный фотодиод 6, предварительные усилители 11, 12 сигнала, усилители 13, 14, блок 15 деления сигналов, аналого-цифровой преобразователь 16, жидкокристаллический индикатор 17, батарейка 18 и блок 19 питания, обеспечивающий необходимое напряжение питания всем элементам. Светодиод 3 и фотоприемники 5, 6 смонтированы в корпусе иглы, предварительные усилители 11, 12 в рукоятке (не показаны), остальные элементы монтируются в отдельной коробке, соединенной с рукояткой и иглой кабелем длиной 1-2 м.

Прибор работает следующим образом.

После введения иглы 1 в объект анализа нажимается кнопка 20 включения прибора на коробке с регистрирующей системой, находящейся в другой руке оператора. Загорается светодиод 3, свет которого линзой 4 фокусируется на верхний торец цилиндрического световода 10. Часть света отражается поверхностью световода и падает на опорный фотоприемник 5. Вошедший в световод свет распространяется по нему до выходного конца иглы 1 и выходит в анализируемый объект (так как угол заострения меньше угла полного внутреннего отражения). Часть света отражается от объекта, попадает обратно в цилиндрический световод 10, проходит по нему до верхнего конца, отражается от торцевой поверхности цилиндрического световода 10 и попадает на измерительный фотоприемник 6. Сигналы с фотоприемников 5, 6 усиливаются предварительными усилителями 11, 12, расположенными непосредственно в рукоятке 2 для уменьшения наводок, поступают на усилители 13, 14 и после усилителя в блок 15 делителя, где находится их отношение. Далее сигнал, пропорциональный доле отраженного света, поступает в аналого-цифровой преобразователь 16 и высвечивается на цифровом табло индикатора.

Эти показания считаются оператором, и по их величине (по заранее проведенной калибровке) определяется категория сырья.

Способ осуществляется следующим образом.

Непосредственно после убоя и охлаждения перед поступлением на переработку проводят сортировку мясного сырья по цвету. Для этого в мышцу long. dorsi (эта мышца наиболее чувствительна к отклонениям качества) между 9-12 ребрами вводят иглу на глубину 50-70 мм. Через 30-40 с на цифровом табло регистрирующего блока фиксируют показания прибора. Способ оценки экспресс-методом мясного сырья основан на определении коэффициента отражения света в спектральной области 600-720 нм. За счет моментального преобразования сигналов фотодиодов прибора получают результат, считываемый с табло индикатора за 30-40 с. Этот результат сравнивают с эталонной шкалой, разработанной для мясного сырья разного качества (PSE, N, DFD).

П р и м е р 1. Непосредственно после убоя и охлаждения перед поступлением на переработку туш крупного рогатого скота вводят иглу в мышцу long. dorsi на глубину 50-70 мм. Через 30-40 с на цифровом табло регистрирующего блока фиксируют показания прибора 82. Сравнивают с эталонной шкалой для туш крупного рогатого скота. Эталонная шкала для туш КРС.

80-150 мясо типа DFD
150-200 мясо типа N
200-250 мясо типа PSЕ.

Следовательно, это мясо имеет дефект DFD.

П р и м е р 2. Непосредственно после убоя и охлаждения перед поступлением на переработку туш крупного рогатого скота вводят иглу в мышцу long. dorsi на глубину 50-70 мм. Через 30-40 с на цифровом табло регистрирующего блока фиксируют показания прибора 182. Сравнивают это значение с эталонной шкалой. Следовательно, это мясо типа N.

П р и м е р 3. Непосредственно после убоя и охлаждения перед поступлением на переработку туш крупного рогатого скота вводят иглу в мышцу long dorsi на глубину 50-70 мм. Через 30-40 с на цифровом табло регистрирующего блока фиксируют показания прибора 248. Сравнивают это эначение с эталонной шкалой. Следовательно, это мясо имеет дефект PSE.

Преимущество данного метода с ранее известным заключается в его экспрессности. В способе-прототипе производят подготовку образца определенного размера, затем пробу помещают в спектрофотометр СФ-10 и снимают кривые отражения. Затем кривые обрабатывают и производят математические расчеты по измерению интенсивности окраски.

Таким образом, способ и прибор для его осуществления позволяют быстро и с высоким уровнем точности определить качество исследуемого мяса.

Назначение: техника контроля производственных процессов, может быть использовано для оценки качества мяса сельскохозяйственных животных в технологическом процессе переработки мясного сырья без предварительного взятия пробы. Сущность изобретения: способ предусматривает определение коэффициента отражения света путем использования светового потока с длиной волны 600-700 нм. Прибор для оценки качества мяса состоит из иглы с рукояткой, в игле смонтирован световод, а в рукоятке - источник света, опорный и измерительный фотодиоды, регистрирующий блок подсоединен с помощью кабеля. Измерения производят непосредственно на тушах крупного рогатого скота после убоя и охлаждения на мышце long dorsi. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ оценки качества мяса сельскохозяйственных животных, предусматривающий измерение величины интенсивности отраженного света с последующим установлением значения коэффициента отражения, отличающийся тем, что измерение величины интенсивности отраженного света осуществляют непосредственно в толще исследуемого образца на глубине 5 7 см путем введения в последней оптической иглы, при этом при измерении используют световой поток с длиной волны 600 720 нм. 2. Прибор для оценки качества мяса сельскохозяйственных животных, содержащий источник излучения света, фотоприемники измерения интенсивности отраженного света и блок регистрации, отличающийся тем, что он снабжен выносной оптической иглой, причем последняя представляет собой корпус с рукояткой с коаксиально смонтированным в нем цилиндрическим световодом со скосами на противоположных концах, измерительный и опорный фотоприемники размещены в рукоятке, причем один из скосов размещен в основании рукоятки и выполнен с возможностью распределения светового потока на измерительный и опорный фотоприемники, а другой скос совместно с корпусом выполнены под углом 30^o, при этом цилиндрический световод посредством кабеля подсоединен к блоку регистрации.