Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos e instalación correspondiente.

Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos e instalación correspondiente. El procedimiento comprende las etapas de proporcionar por lo menos una bobina emisora

(2) y una bobina receptora (4), generar un campo electromagnético primario variable dicha bobina emisora (2), someter el producto cárnico (50) al campo primario generando corrientes inducidas en el producto cárnico (50) y detectar mediante dicha bobina receptora (4) el campo electromagnético total resultante. Además prevé las etapas de obtener las componentes en fase y/o en cuadratura del campo electromagnético total, y obtener una estimación de los parámetros de calidad de dicho producto cárnico (50) a partir de las componentes en fase y/o en cuadratura del campo total, utilizando unos modelos de correlación previamente establecidos entre las componentes en fase y/o en cuadratura y un parámetro del grupo formado por la capacidad de retención de agua, la absorción de sal en magro y/o el contenido de grasa intramuscular.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201430053.

Solicitante: LENZ INSTRUMENTS S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: ALVAREZ GARCIA,Jacobo, RODRÍGUEZ VENTURA,Juan Manuel, WILLIAMS HALLOWS,Mark Richard.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de materiales por métodos... > G01N33/12 (carne; pescado)
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Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos e instalación correspondiente.

Fragmento de la descripción:

Campo de la invención

La invención se refiere a un procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos que comprende las etapas de proporcionar por lo menos una bobina emisora y por lo menos una bobina receptora, generar un campo electromagnético primario variable en el tiempo mediante dicha por lo menos una bobina emisora, someter dicho producto cárnico a los efectos de dicho campo electromagnético primario para generar corrientes inducidas en dicho producto cárnico, y establecer un campo electromagnético secundario, y detectar mediante dicha por lo menos una bobina receptora el campo electromagnético total.

Asimismo, la invención se refiere a una instalación para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos que comprende por lo menos una bobina emisora, por lo menos una bobina receptora, unos medios generadores de un campo electromagnético primario variable en el tiempo en dicha por lo menos una bobina emisora, unos medios de determinación, en dicha por lo menos una bobina receptora de las componentes en fase y/o en cuadratura del campo electromagnético total.

Definiciones

El concepto "productos cárnicos en la presente invención debe interpretarse de forma amplia. Así, el concepto incluye todos los productos de la industria cárnica en fresco, elaborados o semi-elaborados, incluyendo carne de cerdo, ternera, cordero, pollo, pavo y caballo. Por ejemplo, en el caso de la carne de cerdo, la invención es aplicable, a piezas cárnicas provenientes del despiece (tales como jamones, paletas, pancetas, lomos u otros), recortes de carne, carne picada o cualquier otra especialidad del sector charcutero. Por otro lado, dentro del concepto "producto

cárnico cabe considerar la carne procedente de cualquier animal destinada al consumo humano, tal como la carne de pescado.

En la invención el concepto de "absorción de sal en magro se refiere a la cantidad de sal absorbida en el magro del producto cárnico tras ser sometido a un proceso de salado en seco (como sería el caso del jamón serrano) o en salmuera (como, por ejemplo, la aplicación de inyección de salmuera para jamón cocido).

También, en la invención el concepto de "grasa intramuscular se refiere a la grasa infiltrada en las fibras musculares del tejido magro.

Adicionalmente, con objeto de evitar ambigüedades, se exponen las siguientes definiciones:

Campo electromagnético primario: campo electromagnético generado en el espacio por la por lo menos una bobina emisora como resultado de la circulación en dicha bobina emisora de una corriente de amplitud variable en el tiempo.

Campo electromagnético secundario: campo electromagnético generado en el espacio por las corrientes inducidas en el producto cárnico como resultado de estar sometido a la acción del campo electromagnético primario.

Campo electromagnético total: campo electromagnético resultante de la

superposición del campo electromagnético primario y del campo electromagnético secundario, y que es detectado a partir de la corriente inducida en dicha por lo menos una bobina receptora.

Componentes en fase y cuadratura del campo electromagnético total: componentes resultantes de la descomposición vectorial del campo electromagnético total, y que presentan un desfase de 0° y 90°, respectivamente, respecto del campo electromagnético primario.

Estado de la técnica

Además de la composición química de un producto cárnico en términos de su contenido total de grasa y magro, existen diversas variables que se relacionan con su calidad final. Entre éstas, cabe destacar un grupo de parámetros que se encuentran relacionados de manera compleja tanto con las características físico- químicas del producto cárnico, como con su estructura tisular y celular: (a) la capacidad de retención de agua, también denominada WHC (acrónimo inglés de Water Holding Capacity), (b) la absorción de sal en magro, definida en base a la cantidad de sal absorbida en el tejido muscular (magro) del producto, una vez sometido a un proceso de salado, y (c) el contenido de grasa intramuscular en el producto.

En general, la relación entre estos parámetros de calidad y las propiedades físico- químicas y estructurales del producto es compleja. En el caso de la capacidad de retención de agua, este parámetro está condicionado fundamentalmente por una serie de procesos tales como la descomposición química del glucógeno presente en el músculo después del sacrificio, la formación de ácido láctico, y la evolución del pH del tejido muscular. Asociados a dichos cambios, se producen cambios en la estructura celular del producto cárnico a nivel de la membrana celular. Tales procesos físico-químicos y modificaciones estructurales, determinan en último término la capacidad del producto cárnico para retener agua en el interior de su estructura.

De forma análoga, el proceso de salado de un producto cárnico comporta también variaciones importantes en sus propiedades. A nivel físico-químico, este proceso evoluciona a través de un doble proceso de difusión, por el cual se produce una difusión de sal hacia el interior del producto, y una difusión de agua hacia la superficie. Además, como resultado de la interacción del tejido muscular con los iones de la sal y aditivos introducidos, se producen reacciones químicas, y enzimáticas, así como cambios en la estructura celular del producto.

Finalmente, el contenido de grasa intramuscular de un producto cárnico está directamente relacionado con la distribución de tejido graso y muscular en el interior del producto. En muchas ocasiones, tal como en el caso del jamones ibéricos, la distribución de la grasa intramuscular no es homogénea, y no presenta una relación directa con el contenido total de grasa del producto.

En la industria cárnica, la determinación de los parámetros de calidad de los productos cárnicos (capacidad de retención de agua, absorción de sal en magro y contenido de grasa intramuscular) es de suma importancia para poder ajustar los procesos de producción y garantizar una calidad de producto uniforme. Además esto permite establecer estrategias de segmentación de la producción, y en muchos casos, maximizar el rendimiento industrial del proceso productivo. Actualmente, la monitorización de estos parámetros de calidad únicamente es posible mediante métodos destructivos y/o invasivos. Estos métodos presentan diversas limitaciones en términos de tiempo de análisis, automatización para su implementación en línea, coste, mantenimiento, riesgo de contaminación cruzada, y/o precisión. A pesar de tales limitaciones, la compleja relación existente entre los parámetros de calidad mencionados y las propiedades del producto ha dificultado el desarrollo de métodos de inspección no destructivos.

Dentro de los parámetros de calidad considerados, la capacidad de retención de agua es particularmente relevante, ya que tiene un notable efecto tanto en la calidad organoléptica del producto final, como en el rendimiento de muchos procesos industriales de elaboración. La materia prima que presenta una retención de agua insuficiente, tal como las carnes blandas y exudativas, también llamadas carnes PSE (acrónimo inglés de Palé, Soft and Exudative) o que presenta una retención de agua excesiva tales como las carnes oscuras y firmes o también llamadas carnes DFD (acrónimo inglés de Dark, Firm and Dry), provocan defectos en el producto final ya sea fresco o elaborado. Estos defectos merman la calidad organoléptica del producto y reducen el rendimiento industrial. Los principales defectos son la pérdida de peso excesiva, problemas texturales, problemas de estabilidad y seguridad alimentaria, descoloración, absorción de sal inadecuada, defectos al...

 


Reivindicaciones:

1.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos que comprende las etapas de

[a] proporcionar por lo menos una bobina emisora (2) y por lo menos una bobina receptora (4),

[b] generar un campo electromagnético primario variable en el tiempo mediante dicha por lo menos una bobina emisora (2),

[c] someter dicho producto cárnico (50) a los efectos de dicho campo electromagnético primario para generar corrientes inducidas en dicho producto cárnico (50), y establecer un campo electromagnético secundario, y

[d] detectar mediante dicha por lo menos una bobina receptora (4) el campo electromagnético total,

caracterizado porque además comprende las etapas de

[e] obtener a partir de dicha bobina receptora (4) las componentes en fase y en cuadratura del campo electromagnético total, y

[f] obtener una estimación de dichos parámetros de calidad de dicho producto cárnico (50) a partir de dichas componentes en fase y/o en cuadratura del campo electromagnético total, utilizando unos modelos de correlación previamente establecidos entre

[i] dichas componentes en fase y/o en cuadratura del campo electromagnético total y

[ii] por lo menos un parámetro del grupo formado por la capacidad de retención de agua, la absorción de sal en magro y/o el contenido de grasa intramuscular,

[g] donde dichos modelos de correlación han sido obtenidos a partir de ensayos experimentales previos. 2

2.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende las etapas de

[a] obtener el peso inicial de dicho producto cárnico (50),

[b] añadir dicho peso inicial a dichos modelos de correlación y

[c] obtener un valor estimado de la capacidad de retención de agua y/o de la absorción de sal en magro y/o del contenido de grasa intramuscular de dicho producto cárnico (50) a partir de a partir de dichos modelos de correlación.

3.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según la reivindicación 2, caracterizado porque además comprende las etapas de

[a] obtener la pérdida de peso después del salado como diferencia entre el peso inicial de dicho producto cárnico (50) y el peso final tras el salado,

[b] añadir dicha pérdida de peso a dichos modelos de correlación y

[c] obtener un valor estimado de la absorción de sal en magro de dicho producto cárnico (50) a partir de dichos modelos de correlación.

4.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según las cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende las etapas de

[a] obtener el porcentaje en peso inicial de magro y/o de grasa de dicho producto cárnico (50),

[b] añadir dicho porcentaje en peso inicial de magro y/o de grasa a dichos modelos de correlación y

[c] obtener un valor estimado de la capacidad de retención de agua y/o de la absorción de sal en magro y/o del contenido de grasa intramuscular de dicho producto cárnico (50) a partir de dichos modelos de correlación.

5.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende la etapa de proporcionar unas primera y segunda bobinas emisoras (2) y unas primera y segunda bobinas receptoras (4), y porque los campos electromagnéticos primarios generados por dichas dos bobinas emisoras (2) están desfasados 0 ó 180°, dependiendo de la dirección de arrollamiento de sus espiras y porque la estimación del campo electromagnético secundario se efectúa en base a la suma o

a la resta de los campos electromagnéticos secundarios obtenidos de dichas dos bobinas receptoras (4).

6.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque comprende las etapas de

[a] generar en dicha por lo menos una bobina emisora (2) una pluralidad de campos electromagnéticos primarios a distintas frecuencias de excitación y

[b] determinar mediante dicha por lo menos una bobina receptora (4) las componentes en fase y/o en cuadratura de los campos electromagnéticos totales, para cada una de dichas frecuencias de excitación,

[c] obtener un modelo de correlación que comprende dichas componentes en fase y/o en cuadratura de cada uno de dichos campos electromagnéticos totales, para cada una de dichas frecuencias de excitación, y

[d] obtener un valor estimado de la capacidad de retención de agua y/o de la absorción de sal en magro y/o del contenido de grasa intramuscular de dicho producto cárnico (50) a partir de cada uno de dichos modelos de correlación.

7.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según la reivindicación 6, caracterizado porque dichas distintas frecuencias de excitación están comprendidas en un rango comprendido entre 1 kHz a 100 MHz.

8.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque comprende las etapas de

[a] obtener el campo electromagnético total en ausencia de producto cárnico (50) mediante la determinación en dicha por lo menos una bobina receptora (4) de las componentes en fase y en cuadratura del campo electromagnético total en ausencia de dicho producto cárnico (50),

[b] determinar el desfase entre el campo electromagnético total y el campo electromagnético primario en ausencia de dicho producto cárnico (50), y

[c] corregir dicho desfase.

9.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según la reivindicación 8, caracterizado porque comprende adicionalmente las etapas de

[a] obtener el campo electromagnético total en ausencia de producto cárnico (50) mediante la determinación en dicha por lo menos una bobina receptora (4) de la componente en fase y/o en cuadratura de dicho campo electromagnético total en ausencia de dicho producto cárnico (50),

[b] generar una señal eléctrica de compensación con fase y cuadratura tales que anulen las componentes en fase y cuadratura del campo electromagnético total en dicha por lo menos una bobina receptora (4) debido al campo electromagnético primario en ausencia de producto cárnico (50).

10.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según la reivindicación 8, caracterizado porque comprende adicionalmente las etapas de:

[a] obtener la amplitud de la señal eléctrica de compensación necesaria para anular el campo electromagnético total en ausencia de producto cárnico (50),

[b] normalizar los valores de las componentes en fase y en cuadratura del campo total en presencia de producto cárnico (50), mediante el proceso de dividir dichas componentes en fase y en cuadratura por el valor de dicha amplitud de la señal eléctrica de compensación,

[c] obtener un modelo de correlación que comprende dichas componentes en fase y/o en cuadratura del campo electromagnético total normalizadas, para cada una de dichas frecuencias de excitación, y

[d] obtener un valor estimado de la capacidad de retención de agua y/o de la absorción de sal en magro y/o del contenido de grasa intramuscular de dicho producto cárnico (50) a partir de cada uno de dichos modelos de correlación.

11.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque comprende las etapas de

[a] proporcionar unos medios de visión (24),

[b] determinar mediante dichos medios de visión (24) por lo menos un parámetro morfológico de dicho producto cárnico (50) seleccionado entre la altura, longitud, anchura, área y/o volumen de dicho producto cárnico (50), y

[c] añadir uno o varios de dichos parámetros morfológicos a dicho modelo de correlación y

[d] obtener un valor estimado de la capacidad de retención de agua y/o de la absorción de sal en magro y/o del contenido de grasa intramuscular de dicho producto cárnico (50) a partir de dichos modelos de correlación.

12.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque comprende las etapas de

[a] proporcionar unos medios de visión (24),

[b] determinar mediante dichos medios de visión (24) por lo menos un parámetro de color, expresado en el espacio de color CIELAB, en la zona del magro de dicho producto cárnico (50) seleccionado entre la luminancia (L*) y/o el nivel de rojo/verde (a*) y/o el nivel de azul/amarillo (b*) de dicho producto cárnico (50), y

[c] añadir uno o varios de dichos parámetros de color (L*a*b*) a dicho modelo de correlación y

[d] obtener un valor estimado de la capacidad de retención de agua de dicho producto cárnico (50) a partir de dichos modelos de correlación.

13.- Procedimiento para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según la reivindicación 12, caracterizado porque comprende una etapa de procesado de imagen previa que consiste en eliminar de la imagen obtenida por dichos medios de visión (24) los pixeles correspondientes a tejido conectivo y grasa intramuscular, antes de determinar dicho parámetro de color.

14.- Instalación para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos que comprende

[a] por lo menos una bobina emisora (2),

[b] por lo menos una bobina receptora (4),

[c] unos medios generadores (6) de un campo electromagnético primario variable en el tiempo en dicha por lo menos una bobina emisora (2),

[d] unos medios de determinación (10), en dicha por lo menos una bobina receptora (4) de las componentes en fase y/o en cuadratura del campo electromagnético total,

caracterizada porque además comprende un circuito magnético (16) de un material elegido de entre los ferromagnéticos, ferrimagnéticos y/o

superparamagnéticos, siendo dicho circuito magnético (16) apto para confinar el flujo electromagnético entre dicha por lo menos una bobina emisora (2) y dicha por lo menos una bobina receptora (4) en un volumen de inspección, estando dicho volumen de inspección (20) configurado de tal manera que permite someter dicho producto cárnico (50) a los efectos de dicho campo electromagnético primario para inducir corrientes en dicho producto cárnico (50), generar un campo electromagnético secundario, y detectar el campo electromagnético total en dicha por lo menos una bobina receptora (4).

15.- Instalación para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según la reivindicación 14, caracterizada porque dicho circuito magnético (16) presenta una configuración en forma de O, o de C.

16.- Instalación para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según las reivindicaciones 14 ó 15, caracterizada porque dichas por lo menos una bobina emisora y receptora (2, 4) están mutuamente enfrentadas, centradas en dicha instalación.

17.- Instalación para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizada porque comprende una cinta transportadora (18) que define una dirección longitudinal de transporte y porque dicha por lo menos una bobina emisora (2) está prevista por debajo de

dicha cinta transportadora (18), mientras que dicha por lo menos una bobina receptora (4) está prevista por encima de dicha cinta transportadora (18).

18.- Instalación para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según la reivindicación 17, caracterizada porque dicha por lo menos una bobina emisora (2) y dicha por lo menos una bobina receptora (4) están intercambiadas, de forma que dicha por lo menos una bobina receptora (4) está prevista debajo de la cinta transportadora (18), y la dicha por lo menos una bobina emisora (2) por está prevista por encima de dicha cinta transportadora (18).

19.- Instalación para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18, caracterizada porque dichas por lo menos una bobina emisora y receptora (2, 4) presentan una configuración tal que su anchura es por lo menos un 20% mayor que la anchura del producto cárnico (50), estando definida dicha anchura en el plano de transporte según la dirección perpendicular a la dirección longitudinal de avance de la dicha cinta transportadora (18).

20.- Instalación para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según la reivindicación 19, caracterizada porque dichas por lo menos una bobina emisora y receptora (2, 4) son rectangulares, siendo su anchura mayor que su longitud, y estando orientadas de modo que su anchura es perpendicular a dicha dirección longitudinal.

21.- Instalación para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 20, caracterizada porque comprende una pluralidad de bobinas emisoras y receptoras (2, 4) y porque dichas bobinas emisoras (2) son excitables de modo simultáneo o secuencial.

22.- Instalación para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 21, caracterizada porque comprende unos medios de visión (24) para la determinación en dicha pieza cárnica (50) de

parámetros morfológicos seleccionados entre la altura, longitud, anchura, área y/o volumen de dicho producto cárnico (50).

23.- Instalación para determinar parámetros de calidad en productos cárnicos, 5 según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 22, caracterizada porque comprende unos medios de visión (24) para la determinación en dicha pieza cárnica (50) de sus coordenadas de color en CIELAB, de manera que se puede mejorar el error de predicción de la capacidad de retención de agua.