Brevet FR2843636A1 — publié le 20040220

La présente invention consiste à classer les viandes par niveau de qualité, le critère de référence étant la présence ou l'absence de zones déstructurées ou PSE (pour pales, soft, exudatives); ce défaut de structure est très fréquemment rencontré et il constitue un handicap grave pour les usines de transformation, qui connaissent un 5 développement rapide et soutenu du prétranché-préemballé, principale forme de distribution des produits carnmés. Ce défaut est observé dans toutes les espèces animales de rente et il est devenu une préoccupation industrielle majeure. A l'abattoir et à la découpe en pièces, les lésions ne sont pas visibles. En effet, elles sont généralement localisées dans la partie interne des masses musculaires de la 10 cuisse, de la jambe et de la longe; après désossage, les muscles atteints présentent un aspect et une couleur modifiés: l'aspect fibreux de la fibre musculaire a disparu au profit d'une masse musculaire apparemment sans structure organisée; la couleur est modifiée: le muscle apparaît plus luisant, virant vers la couleur" saumon cuit ", de l'orange rouge au blanc rosé; les éléments visuels déterminants sont la modification 15 de la structure, la luminance du muscle et sa teinte, par ordre d'importance. La texture est également affectée: au toucher, les fibres ont une consistance molle. Lors du tranchage industriel des jambons cuits, les zones affectées s'effritent très facilement, créant dans les tranches des trous ou des fissures très préjudiciables à la présentation du produit, au point de le rendre souvent invendable sous forme 20 préemballée (Franck et al. 1999). L'émergence de ce problème est liée aux conditions de tranchage industriel des jambons pour la présentation en libre service mais d'autres facteurs tels que l'évolution des caractéristiques génétiques des espèces animales de rente ou la dérive des pratiques de préparation à l'abattage et d'anesthésie ont sans doute une 25 responsabilité non négligeable. Plusieurs travaux ont mis en évidence que les porcs porteurs de l'allèle n au locus HAL (Monin et al. 1998, Sellier 1998, Franck et al. 1999, Aubry et al.2000) et/ou de l'allèle RN- au locus rn (Monin et al. 1998, Sellier 1998, Le Roy et al., 2001) présentent une fréquence plus élevée de viandes déstructurées que les animaux normaux. Cependant, des observations en abattoir 30 nous laissent penser que l'intensité du stress avant l'abattage joue un rôle majeur. Physiologiquement les lésions de type PSE sont en général associées à une vitesse rapide de diminution du pH après abattage et un pH à 24h bas ( Cependant, cette évolution particulière du pH et sa valeur finale ne permettent pas une bonne prédiction du caractère PSE de la viande (Franck et coll., 1999), ce qui est remarqué par beaucoup de professionnels de la viande. Face à l'obligation de connaître la qualité de la matière première, une méthode d'évaluation par vision de la couleur est développée, par un seuillage dans le système L*a*b*. les seuils sont définis à partie de la valeur L*, dans le système de mesure L*a*b* les seuils sont les valeurs L* égale à 55, 60, 62; les pièces sont de qualité normale pour une valeur de L* inférieure ou égale à 55; elles sont de qualité douteuse pour une valeur de L* comprise entre 55 et 60 (55 Elles sont partiellement PSE ou déstructurées en partie lorsque la valeur de L* est comprise entre 60 et 62 (L* = 60 ou 60 Elles sont totalement déstructurées lorsque la valeur L* est supérieure à 62. Les deux premières classes peuvent être rassemblées (pièces normales + douteuses) 15 ainsi que les deux suivantes (partiellement et totalement déstructurées ou PSE): dans ce cas le seuil est L* = 60. L'invention consiste à utiliser un colorimètre du marché (colorimètre, spectrocolorimètre, caméra tri CCD...), à effectuer la mesure, et à trier les pièces en fonction de la mesure. L'utilisation des colorimètres implique un contact physique de l'appareil avec la viande; Lorsque l'intervention est réalisée avec un colorimètre, la zone de mesure se situe toujours sur la face interne ou profonde, et au centre du muscle (pour les viandes dites piécées); pour la longe, la mesure est réalisée au centre du muscle longissimus dorsi,; pour la cuisse et la jambe, la mesure est réalisée sur la partie 25 profonde du muscle semi-membranosus, près de l'émergence des collatérales des artères et veines fémorales, associées au nerf collatéral du nerf sciatique tel que cela ressort de la figure unique qui montre une vision schématique d'un jambon ouvert et la répartition des surfaces de clarté croissante. La caméra permet de s'abstenir du contact physique ce qui constitue un avantage 30 important notamment au plan de l'hygiène. Tout en considérant qu'il est possible pour un opérateur d'effectuer un tri des pièces avec un colorimètre du commerce en appliquant les seuillages définis, l'industrialisation du _,, système est plus adaptée avec une caméra tri CCD constitutive de " l'équipement " défini ci-après. L'équipement est mis en oeuvre pendant les opérations de production dans un environnement hostile (une température minimale de 2 C et des conditions 5 d'humidité relative proches de la saturation). Les composants de la caméra, système de vision numérique/analogique, sont soit placés en boîtier étanche soit offrent une protection satisfaisante, ainsi que les moteurs du système de convoyage et de tri. Le champ de mesure est un rectangle d'environ 600 mm x 300 mm. Le système de vision numérique/analogique est de conception modulaire et comporte 10 notamment: une boîte "écran qui permet de s'affranchir de l'éclairage de l'atelier, c'est à dire un éclairage sous mode continu ou discontinu, avec une diffusion directe ou indirecte permettant de réduire ou de supprimer les zones d'ombrage liées à la géométrie de l'objet, et/ou les zones de brillance liées à son état de 15 surface une caméra tri CCD * un accès aux différents composants du hardware; * une installation des outils de traitement de l'image (les produits commerciaux clés en main au format OCX doivent pouvoir être pris en compte, ainsi que 20 les produits éventuellement spécifiques de l'application); une interprétation des données, notamment pour la définition des seuillages des différentes classes commerciales; la couche de l'interface utilisateur qui écrit l'application. L'application fournit en priorité une information de colorimétrie à exploiter sur 25 chaque objet défilant sur le tapis de convoyage; puis autorise un tri sur la base d'un seuillage colorimétrique L*a*b*. Pour la mesure et le tri à l'aide d'une caméra, deux étapes sont nécessaires: l'étape étalonnage (repérage des seuils L*a*b* par le vidéocapteur) l'étape calibration (l'analyse des surfaces entre les différents seuils) L'étalonnage permet l'apprentissage des couleurs, et la calibration l'apprentissage des classes de qualité des pièces, la calibration repose sur la discrimination des surfaces (par exemple la mesure de la surface S4, surface du muscle avec une valeur L* supérieure ou égale à 62; ou celle de S3 + S4, surface L* égale ou supérieure à 60) ou la discrimination des profils de surfaces (par exemple les pièces déstructurées ont un profil moyen de surfaces Si, S2, S3, S4 et toutes les pièces qui se rapprocheront de ce profil seront considérées comme déstructurées). Pour satisfaire les exigences du fonctionnement en mode sécurisé, l'appareil prend prioritairement en compte l'extraction des contours (exclusion de la surface du tapis de convoyage de la mesure). Les outils appliqués, permettent de mettre en oeuvre une colorimétrie focalisée sur la région d'intérêt (les muscles). Tout outil logiciel supplémentaire peut être mobilisé pour permettre le classement 10 (méthodes d'ajustement aux moindres distances, outils flous, réseaux de neurones, historique, profils moyens des pièces...). Enfin l'équipement réalise localement une sauvegarde systématique des " x " dernières heures de production pour permettre des requêtes manuelles et choisir, si nécessaire, de nouveaux seuils ou un mode d'exploitation plus adapté à la spécificité 15 de la demande. La mise en place de l'équipement comprend plusieurs éléments: * la spécificité du site:. cette prise en compte se fait à la fois du point de vue des locaux (surface d'implantation, température, humidité, projections) et du point de vue de l'informatique de gestion déjà en place (équipement installé et 20 nature des informations importables dans l'équipement de vision numérique). * la mise en place en bout de ligne de désossage, après parage, d'un appareil composé d'un coffret vidéo étanche, en acier inoxydable résistant aux produits de désinfection, régulé en température, et recouvert d'une housse de protection étanche en période de non- fonctionnement de la ligne de 25 désossage-parage. Ce pilote contient une tête de mesure, en l'occurrence un capteur de type tri-CCD couleur. Il fonctionne dans une enceinte équipée de sources lumineuses, choisies pour leurs durées de vie, son faible cot de maintenance et sa capacité à supporter les ambiances industrielles. * un système d'auto calibrage, intégré au pilote par le biais d'une plaque étalon 30 standard, sera prévu à chaque reprise d'activité (le matin, au démarrage de la ligne, et après chaque pause). * le système de traitement est composé d'un PC industriel dont le système d'exploitation, permettra * 5 o d'archiver sous forme d'historiques ou de fichiers tableurs les campagnes de mesures o de sauvegarder les données archivées sur disquette ou les transférer sur un tableur Excel o de visualiser des représentations graphiques et numériques de la mesure dans les différents espaces colorimétriques o de gérer des alarmes par affectations de différents seuils de qualité o de consulter des journaux d'événements (alarmes, défauts, sécurités, calibrages...) o de gérer l'étalonnage de l'appareil et son auto-calibrage o de surveiller le fonctionnement de l'appareil Il doit aussi permettre de télécommander des périphériques (trappe, vanne, aiguillage) en fonction des mesures sur chaque pièce et de dialoguer avec des organes extérieurs (PC direction, PC responsable scientifique). Le rythme de l'analyse sera de l'ordre de 1000 pièces à l'heure lorsque l'examen est effectué sur un ensemble de muscles, de l'ordre de 5000 à 6000 pièces à l'heure pour des muscles isolés; dans ce dernier cas de figure, il sera possible de traiter les pièces par deux, par trois ou par quatre unités simultanément si un procédé de sécurisation immédiatement en amont de l'équipement est prévu pour positionner les muscles 20 correctement sur le champ de visualisation de la caméra. Dans tous les cas de figure, et quel que soit l'appareil de mesure, le muscle analysé doit être libéré de son périmysium, c'est à dire de son enveloppe externe (cette opération est appelée épluchage par les professionnels) et la mesure est réalisée sur une coupe fraîche (moins de deux minutes après la coupe) 25 - --2843636 REVENDICATIONS 1) Méthode pour classer les viandes par niveau de qualité à l'aide de la couleur, caractérisée en ce qu'elle comporte les étapes suivantes: * effectuer la prise de couleur des viandes à l'aide d'un système de vision, * et à trier les viandes sur la base d'un seuillage colorimétrique de la valeur L* dans le système de mesure L*a*b*, tel que pour des valeurs de L* supérieure ou égale à 60, les viandes sont considérées comme déstructurées en partie ou totalement déstructurées. 10 2) Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle consiste à trier les viandes sur la base d'un seuillage colorimétrique de la valeur L* tel que: * pour des valeurs de L* inférieure ou égale à 55, les viandes sont considérées de qualité normale, * pour des valeurs de L* supérieures à 55 et inférieures à 60, les viandes 15 sont considérées de qualité douteuse, * pour des valeurs de L* égales à 60 ou supérieures à 60 et inférieures à 62, les viandes sont considérées comme partiellement déstructurées, * et pour des valeurs de L* supérieures à 62, les viandes sont considérées comme totalement déstructurées. 20 3) Méthode selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle consiste: * à effectuer la prise de couleur à l'aide d'une caméra, * à effectuer une étape d'étalonnage pour récupérer les seuils L*a*b*, * et à effectuer une étape de calibration pour analyser les surfaces entre les différents seuils de la valeur L*. 4) Méthode selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'étape de calibration repose sur la discrimination des surfaces des viandes saines (S1), douteuse (S2), déstructurée (S3) ou très déstructurée (S4) correspondant aux valeurs L*. ) Méthode selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'étape de calibration repose sur la discrimination des profils de surfaces des viandes (S1, S2, S3, S4) 30 correspondant aux valeurs L*. 6) Méthode selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle consiste à effectuer la prise de couleur à l'aide d'un colorimètre. 7) Méthode selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle consiste à effectuer la prise de couleur à l'aide d'un colorimètre dont la zone de mesure se situe: * sur la face interne ou profonde et au centre du muscle pour les viandes dites piécées, * au centre du muscle longissimus dorsi, pour la longe, * sur la partie profonde du muscle semi-membranosus, près de l'émergence des collatérales des artères et veines fémorales, associées au nerf collatéral du nerf sciatique, pour la cuisse et la jambe. 8) Méthode selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle consiste 10 à effectuer la prise de couleur sur une coupe fraîche (inférieure à deux minutes) du muscle libéré de son périmysium. 9) Appareil de mesure pour mettre en oeuvre la méthode pour classer les viandes conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte: * un système de vision pour la prise de couleur des viandes, * et un système de traitement des prises de couleur fournissant une information de colorimétrie, en vue d'autoriser un tri sur la base d'un seuillage colorimétrique L*a*b*. ) Appareil de mesure selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en tant que système de vision, une caméra, et un système d'autocalibrage comportant 20 une boîte étalon standard.