Brevet FR2606153A1 — publié le 19880506

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DETECTION DE LA NATURE D'UN MILIEU DE VIANDE La présente invention a pour objet un procédé ainsi qu'un dispo- sitif destinés notamment à détecter la nature ("gras", "maigre"...) d'un milieu de viande ainsi que le passage d'un milieu à un autre et notamment celui d'un milieu gras à un milieu maigre dans un morceau de viande ou similaire, lors du découpage de celui-ci. En effet, les pièces de viande sont, de plus en plus, découpées automatiquement. Or, étant donné les différences de coût très importantes entre le "gras" et le "maigre" d'une pièce de viande, il est très important qu'au cours des opérations de découennage, séparation du gras, etc..., la nature de chaque milieu soit détectée avec précision et que, par exemple, des morceaux de maigre ne soient pas enlevés avec des morceaux de gras. Des dispositifs de détection optiques ont déjà été proposés pour permettre de reconnaître le passage du "gras" au "maigre" lors de la découpe d'une pièce de viande; cependant, ces dispositifs ne donnent pas toujours de très bons résultats, du fait qu'ils ne permettent qu'une faible différenciation entre le gras et le maigre et qu'ils imposent des réajus- tements des valeurs de seuil de détection. 23 Des systèmes à caméra permettent également une détection quantitative de la présence de gras et de maigre; cependant, ces systèmes sont compliqués et très coûteux. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvé- nients et de fournir un procédé ainsi qu'un dispositif permettant, d'une façon simple, peu coûteuse et fiable, une détection précise de la nature d'un milieu de viande et du passage d'un milieu dans un autre milieu de nature différente dans un morceau de viande. Ce but est atteint en ce que le procédé de détection selon l'invention consiste à mesurer la résistivité du morceau de viande dont on veut déterminer la nature. Ce procédé est basé sur de nombreuses expériences qui ont permis de montrer que le "maigre" et le "gras" d'une pièce de viande présentent des résistivités très différentes, pouvant varier dans des rapports allant de quatre à six et plus et pouxant donc être détectées facilement. Ce procédé peut également être appliqué pour détecter le passage d'un milieu de viande dans un autre. ce passage étant détecté par la variation de résistivité liée à celui-ci. Ce procédé est particulièrement intéressant dans ce cas, puisqu'il n'y a pas lieu de réaliser un étalonnage préalable du dispositif de mesures, celles-ci étant relatives. Une forme de mise en oeuvre préférée de ce procédé consiste à appliquer deux électrodes contre le milieu de viande dont la nature doit être déterminée et à mesurer la tension entre ces électrodes, à intensité constante, cette façon de procéder s'étant avérée la plus fiable. Dans le cas de la détection du passage d'un milieu de viande dans un autre, le procédé selon l'invention consiste à appliquer deux électrodes contre le milieu de viande, de façon à déterminer, par la variation de tension entre ces deux électrodes à intensité constante, le passage d'un milieu à un autre. Dans le cas de séparation de deux milieux différents (gras et maigre) d'un morceau de viande, le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est, selon une forme de réalisation préférée, formé d'une lame de coupe ou similaire montée sur un support et d'une électrode montée sur le support de la lame de coupe et apte à se déplacer avec celui-ci. cette électrode étant isolée électriquement de la lame de coupe et de son support, et étant alimentée par un courant électrique d'intensité déterminée, des moyens étant prévus pour mesurer le potentiel de l'élec- trode par rapport au morceau de viande, celui-ci étant, lui-même, maintenu à un potentiel fixe. Selon une forme de réalisation avantageuse, le morceau de viande est maintenu à un potentiel nul soit par l'intermédiaire d'une autre électrode solidaire du dispositif de détection, soit par l'intermédiaire d'une plaque de mise à la masse sur laquelle il est posé. De toute façon, le procédé selon l'invention et le dispositif pour sa mise en oeuvre seront bien entendu compris et d'autres caractéristiques seront mises en évidence à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé dans lequel: Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un exemple de réalisation d'un dispositif de détection; Figure 2 est, à échelle réduite, un schéma illustrant le mode de fonctionnement du dispositif de détection de figure 1; Figure 3 est une représentation des courbes I = f(V) dans le gras et dans le maigre. La figure 3 illustre les expériences réalisées dans le cadre de la présente invention sur un "rein brut" de porc, par terme rein brut étant entendu la partie du porc formée par la longe (qui est une partie maigre) et la "bardière" (qui est constituée par la couenne et le gras). Tout d'abord, l'expérience a consisté à mesurer l'intensité (expri- mée en mA) du courant I passant entre deux électrodes appliquées succes- sivement contre une pièce de gras et contre une pièce de maigre, en fonction de la tension V (exprimée en Volts) appliquée entre ces deux électrodes. Les différentes mesures obtenues ont permis de tracer les deux courbes I = f(V) représentées sur la figure 3, la courbe I en traits pleins concernant les mesures effectuées dans le milieu maigre, et la courbe 2 en traits pointillés, celles effectuées dans le milieu gras. Les deux courbes I = f(V) sont des droites, dont la pente correspond à la résistance appliquée entre les deux électrodes, c'est-à-dire à la résistance respective du maigre et du gras. Les pentes obtenues sont les suivantes maigre = 3,8 en mA/V gras = 0,118 en mA/V ce qui correspond à des résistances équivalentes respectivement de 265 ohm pour le maigre 8 5500 ohm pour le gras c'est-à-dire un rapport de plus de 30. On notera que la courbe I présente un léger point d'inflexion 3 qui est dû à un changement de calibre de l'appareil de mesure. Cette première expérience montre donc que, pour une même tension V, (par exemple 7 V) appliquée entre les deux électrodes, la différence d'intensité (points A et B de la figure 3) mesurée entre le gras et le maigre est très importante (plus de 20 mA) et est donc facilement détectable. Des expériences complémentaires ont permis d'obtenir les résul- tats qui sont regroupés dans les différents tableaux ci-après VARIATION DU COURANT I, A TENSION CONSTANTE EN FONCTION DU MATERIAU DES ELECTRODES MATERIAU DES I MOYEN I MOYEN OBSERVATIONS ELECTRODES DANS LE DANS LE MAIGRE GRAS Laiton étamé 28 mA 1 mA Evolution du courant dans le temps Laiton doré 16 mA,9 mA 16 mA 0,9 MA Graphite 19 mA 1,4 mA Aluminium Aluminium 22 mA 1 mA Evolution du anodisé courant dans le temps Cuivre 18 mA 0,8 mA Evolution du (désoxydé) courant dans le (désoxydé)tep temps On notera que, pour chacun des matériaux, les électrodes avaient à peu près la même surface. Ce tableau montre que le rapport I maigre/I gras est à peu près le même quel que soit le matériau du capteur (électrodes) utilisé, et notam- ment que le matériau soit inoxydable ou pas. Bien entendu, il va de soi que les deux électrodes doivent être dans un même matériau pour éviter l'effet de pile. RAPPORT I MAIGRE/I GRAS EN FONCTION DE LA TENSION APPLIQUEE V-Volt 10 7 3 2 1 0,5 I maigre mA 20 il 3,9 1,8 0,3 0,13 I gras mA 3 1,7 0,7 0,4 0,12 0,08 I maigre/I gras 6,7 6,5 5,6 4,5 2,5 1,6 RAPPORT V GRAS/ V MAIGRE EN FONCTION DU COURANT I APPLIQUE Im.A 5 1 0,8 0,5 0,1 VGras 20,5 7 6 5 0,7 VMaigre 3,5 1,8 1,6 1,3 0,6 VMaigre/VGras 5,9 3,9 3,8 3,8 1,2 Ces tableaux montrent une certaine variation des rapports lorsque la tension ou le courant appliqué sont faibles et montrent donc la nécessité d'effectuer les mesures au-dessus de certaines valeurs limites de tension (7 à 10 V) et de courant (5 mA). En outre, d'autres mesures ont permis de constater que le courant évolue proportionnellement aux surfaces des électrodes en "contact", à tension constante. Cependant, le courant atteint une valeur seuil de "saturation" à partir d'une surface déterminée, par exemple, dans le cas du maigre, la valeur seuil est de 50 mA pour une tension de 10V, cette valeur étantatteintepour des surfaces en contact d'environ 5 mm2. Bien entendu, ce seuil de saturation est variable en fonction de la tension appliquée aux bornes des capteurs. Les figures I et 2 montrent un exemple de réalisation d'un dispositif de détection 10 destiné plus particulièrement à l'application du procédé selon l'invention pour la détection de l'interface gras-maigre sur une longe de porc. Le dispositif 10 de détection selon l'invention est, dans le cas présent, intégré à la lame 11 servant à séparer le gras du maigre et au guide-lame (12) de celle-ci. Ce dispositif comprend un capteur 13 en acier inoxydable, qui présente une surface lisse et légèrement convexe de façon à ne pas s'encrasser lorsque le capteur est en contact avec le gras ou le maigre. Ce capteur 13 est fixé sensiblement au même niveau mais légèrement en arrière de la lame 11 afin de ne pas gêner le fonctionnement de celle-ci. Le capteur 13 est relié par l'intermédiaire d'un fil électrique 14 à un connecteur 15 au moyen duquel une tension ou un courant déterminé peuvent être appliqués au capteur. L'ensemble capteur 13-fil électrique 14 et connecteur 15 est isolé électriquement du reste du dispositif, à savoir lame 11, guide-lame 12 par une résine ou similaire 16, cet ensemble lame 11 et guide-lame 12 étant à un potentiel fixe et notamment à un potentiel nul. De cette façon, le capteur 13 et l'ensemble lame 11 et guide-lame 12 constituent deux électrodes, dont il suffit de mesurer la différence de potentiel à courant constant, par tout moyen approprié et connu en soi. La figure 2 illustre un autre mode de mise en oeuvre du procédé dans lequel le morceau de viande (longe de porc 20) est placé sur une plaque métallique 21 reliée à la terre 22 et est donc maintenu à un potentiel nul. Dans ce cas, le dispositif de détection 10 peut être réalisé de la même façon que décrite précédemment, la lame 11 et le guide-lame 12 étant alors à un potentiel quelconque. Dans cette figure 2, 23 désigne le gras (bardière) tandis que la référence 24 désigne le maigre. Ainsi que le montre cette figure 2, le dispositif de détection 10 est relié à un dispositif de commande (non représenté sur le dessin), qui réagit en fonction de l'information donnée par ce dispositif de détection, - de façon à provoquer le déplacement de la lame 11 vers le maigre 24 si le contact avec le gras 23 a été détecté (position G du dispositif), - et de façon à provoquer le déplacement de la lame Il vers le gras 23 si le contact avec le maigre 24 a été détecté (position M du dispositif), ce qui permet de ne pas enlever de maigre 24 en même temps que le gras 23). Dans l'exemple représenté sur les figures 2 et 3, le potentiel au niveau du capteur est, pour un courant constant de 5 mA, d'environ 20 Volts pour le gras et d'environ 3 Volts pour le maigre. Le capteur selon l'invention offre l'avantage d'une forte diffé- renciation entre gras et maigre et n'impose pas un réajustement des valeurs seuil de détection comme c'est le cas, par exemple, pour une détection optique. Il est. en outre, simple à utiliser et à mettre en oeuvre et particulièrement précis. Bien entendu, ce capteur peut avoir différentes applications. autres que celle décrite ci-avant (détection de l'interface gras-maigre sur des longes de porc) et notamment: - détection de la présence de maigre sur du gras séparé de la carcasse (bardière par exemple), afin de le récupérer (maigre de catégorie 2) - plus généralement, toute application nécessitant une détection qualitative de la présence de gras et de maigre alternés, ou de couenne et de gras, ou le passage du maigre à l'air ou du gras à l'aponévrose; - mesure de l'épaisseur de gras ou de tout autre milieu pour la classification des animaux, On notera que la mesure de la "résistance" du morceau de viande revient, dans l'exemple décrit ci-avant à mesurer la différence de potentiel i I constant. C'est, en effet, une telle mesure qui s'est avéréela plus fiable. 3 Le potentiel mesuré varie d'un milieu à un autre en raison d'un ensemble de phénomènes difficiles à déterminer isolément mais comportant ceux liés à des résistances de contact, des effets de pile, des réactions électrochimiques, etc... Cependant, il va de soi qu'en cas de mesures relatives (passage d'un milieu à un autre, par exemple) l'influence de ces différents phénomènes peut être négligée. Comme il va de soi, la présente invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution décrite ci-avant à titre d'exemple non limitatif elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes mettant en oeuvre des moyens similaires ou équivalents. Z606153 - REVENDICATIONS - 1- Procédé de détection de la nature d'un milieu de viande, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer la résistivité du morceau de viande dont on veut déterminer la nature. 2- Procédé de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage, d'un milieu de viande à un autre milieu, est détecté par la variation de résistivité liée à celui-ci. 3- Procédé de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer au moins deux électrodes contre le milieu de viande dont la nature doit être déterminée et à mesurer la résistance entre ces électrodes, à intensité ou tension constante. 4- Procédé de détection selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer deux électrodes contre le milieu de viande, de façon à déterminer, par la variation de résistance entre ces deux électrodes à intensité ou à tension constante, le passage d'un milieu à un autre. - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la reven- dication 4, caractérisé en ce qu'il est formé d'une lame de coupe (11) ou similaire montée sur un support (12) et d'au moins une électrode (13) montée sur le support (12) de la lame de coupe (11) et apte à se déplacer avec celui-ci, cette électrode (13) étant isolée électriquement (16) de la lame de coupe (11) et de son support (12) et étant alimentée par un courant électrique d'intensité déterminée et en ce que des moyens sont prévus pour mesurer le potentiel de l'électrode (13) par rapport au morceau de viande, celui-ci étant, lui-même, maintenu à un potentiel fixe connu. 6- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le morceau de viande (20) est maintenu à un potentiel nul par l'intermédiaire d'une plaque (22) de mise à la masse sur laquelle il est posé. 7- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'autre électrode du dispositif est formée par la lame de coupe (11) et le support (12) de celle-ci, ceux-ci étant reliés à la masse du système. 8- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'électrode (13) est fixée sensiblement au même niveau mais légèrement en arrière de la lame (11). 9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'électrode (13) présente une surface lisse et légèrement convexe.