ПРИБОР ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МЯСА СВИНЕЙ В ТУШАХ

Полезная модель относится к измерительной технике, применяемой в производстве продуктов животноводства, в частности для исследования или анализа качества мяса путем измерения рН. Изобретение может быть использовано в селекции свиней на мясность, промышленном свиноводстве, а также на мясокомбинатах для экспрессоценки качества мяса в тушах.
Важнейшим показателем качества мяса считается рН, поскольку концентрация водородных ионов зависит от содержания гликогена и молочной кислоты в мышцах в момент убоя и, следовательно, связана с физиологическим состоянием животного перед убоем. Однако, из опыта измерений рН в течение 45-60 минут после убоя следует, что среди туш, квалифицированных низким качеством, около 10% могут быть отнесены к хорошему качеству после созревания мяса. Это связано с различными скоростями гликолиза при созревании мяса, которые обусловливают разные скорости падения рН.
Установлено, что в интервале 45-60 минут после убоя рН мяса свиней в любой туше падает линейно и это целесообразно использовать для определения скорости падения рН. Скорость падения рН в тушах разная и заранее практически полностью определяет конечное качество мяса, т.е. DFD (Dark -темное, Firm - жесткое, Dry - сухое), PSE (Pale - бледное, Soft - мягкое, Exuda-tive - водянистое) или NORM (нормальное), которое созревает 24-48 часов. Начальные значения рН при этом могут быть одинаковыми в пределах погрешности измерительного прибора или отличаться друг от друга в сторону, прямо противоположную качеству созревшего мяса.
Кроме того, установлено, что рН мяса на 40% зависит от генетических факторов, что может быть использовано в селекции. Отклонение рН мяса в тушах от нормы (DFD или PSE) ведет к существенным экономическим потерям, которые складываются из снижения цен на туши и их выбраковки, как не пригодных в пищу.
Таким образом, простое однократное измерение рН мяса в туше оборачивается недостаточной достоверностью определения качества.
Известно, что измерение рН мяса, в частности, в виде фарша, согласно ГОСТ Р 51478-99, выполняют с помощью прибора, - любого лабораторного рН-метра, обладающего достаточной точностью измерения. В качестве датчика рН прибор содержит пару электродов, - сравнительный и измерительный, чувствительный только к водородным ионам. В схеме прибора предусмотрен усилитель разности потенциалов измерительного и сравнительного электродов, измерительный блок - преобразователь разности в единицы рН и цифровой индикатор измеренного значения рН, а также вспомогательные электронные компоненты (блок питания, переключатели диапазонов, термодатчик и т.п.) (ГОСТ Р 51478-99 Мясо и мясные продукты. Контрольный метод определения концентрации водородных ионов (рН). Иономер-рН-метр лабораторный ЭКСПЕРТ - 001, Руководство по эксплуатации и методика поверки КТЖГ.414318.001 РЭ, 2012 г.).
Однако, из-за того, что в этом приборе применены раздельные электроды и проводится измерение рН водной вытяжки фарша, а не мяса, не имеется технической возможности измерять рН мяса в мышце в одной точке непосредственно в туше. Кроме того, этот прибор не позволяет непосредственно измерять скорость естественного падения рН мяса в послеубойном гликолизе, что не дает возможности оперативно и достоверно оценить качество мяса в туше прямо на конвейере мясокомбината.
Наиболее близким к заявленному является прибор для измерения рН мяса в туше посредством комбинированного электрода (рН-150МИ, Руководство по эксплуатации ГРБА.414318.001РЭ, 2010 г. Комбинированный элек-трод ЭСКЛ-08М.1 или ЭСК-10616 - комбинированный рН-электрод с ножевым устройством для измерения величины рН в мясе).
Прибор содержит пару электродов - сравнительный и измерительный в одном корпусе, защищенном пластмассовой оболочкой, снабженной стальным плоским наконечником-ножом, которым производится надрез в мясе для введения комбинированного электрода при измерении рН. Прибор также содержит входной усилитель разности потенциалов электродной системы, блок измерения, микроконтроллер, цифровой индикатор и вспомогательные электронные компоненты.
Однако, несмотря на штатный комбинированный электрод в едином корпусе, этот прибор технически также не может обеспечить режима непосредственного дифференциального измерения рН мяса в туше, т.е. скорости его падения, поскольку в данном приборе отсутствуют необходимые электронные компоненты для выполнения этой операции. Можно, конечно, измерить рН мяса в туше дважды с интервалом, например, 1-2 минуты, не вынимая комбинированного электрода из разреза в мясе, а затем вычесть конечное значение рН из начального и рассчитать скорость падения рН, но это неудобно и трудоемко. Кроме того, нужно еще сравнить измеренное значение скорости рН с табличным, определить качество мяса и принять решение о судьбе туши. Поэтому лучше всего сразу непосредственно измерить скорость падения рН в мясе и принять решение о направлении данной туши либо в производство, либо на утилизацию, согласно оценке качества мяса.
В предлагаемом приборе поставлена задача усовершенствовать измерение рН мяса в туше путем введения в него электронных элементов, обеспечивающих измерение скорости линейного падения показателя рН мяса в течение заданного интервала времени в процессе естественного гликолиза в туше.
Задача решается тем, что прибор для измерения рН, содержащий комбинированный электрод в оболочке со стальным плоским наконечником-ножом, входной усилитель разности потенциалов электродной системы, блок измерения, микроконтроллер и цифровой индикатор, содержит также коммутатор, таймер, компаратор и мнемонический цветовой индикатор.
На чертеже показана блок-схема прибора для измерения скорости естественного линейного падения рН мяса свиней в туше в процессе автогликолиза в первый час после убоя.
Прибор содержит последовательно соединенные комбинированный электрод 1 с ножевым наконечником, входной усилитель 2 разности потенциалов, коммутатор 3, включенный в разрыв между входным усилителем 2 и блоком измерения 5, таймер 4, подключенный к коммутатору 3 и входу микроконтроллера 6, другой вход которого соединен с блоком измерения 5. Выход микроконтроллера 6 соединен с цифровым индикатором 7 и компаратором 8, который соединен с мнемоническим цветовым индикатором 9 для отображения информации о качестве мяса.
Прибор для измерения скорости падения рН работает следующим образом.
В разрез на туше, сделанный с помощью ножевого наконечника, вставляется комбинированный электрод 1 до плотного контакта с мясом. Входной усилитель 2 усиливает разность потенциалов от комбинированного электрода 1, а коммутатор 3 подключает к усилителю 2 блок измерения 5. Его подключение выполняется по сигналам таймера 4. Таймер 4 выдает два управляющих сигнала с интервалом в 1 или 2 минуты и, кроме того, синхронизует микроконтроллер 6. Таким образом, с блока измерения 5 на микроконтроллер 6 последовательно с интервалом в 1-2 минуты (регулируется программно) поступают два сигнала, соответствующие двум значениям линейно снижающегося рН. Микроконтроллер 6 выполняет вычитание второго по времени значения рН из первого, вычисляет скорость падения рН и с помощью встроенного аналого-цифрового преобразователя формирует ее цифровое значение, отображаемое на индикаторе 7. Кроме этого, имеется возможность отображения начального и конечного значений рН путем извлечения их из оперативного запоминающего устройства микроконтроллера 6.
Далее, одновременно с подачей вычисленной скорости падения рН на индикатор 7 цифровой сигнал поступает на компаратор 8, который выполняет сравнение входного сигнала с опорным и управляет мнемоническим цветовым индикатором 9, активизируя один из трех его светодиодов, - красный, зеленый или синий для отображения информации о качестве мяса, - DFD, NORM или PSE соответственно.
Преимущество прибора по сравнению с прототипом в том, что он позволяет измерять не только абсолютные значения рН, но и скорость его падения, автоматически вычитая измеренные в заданном интервале времени значения рН и отображая его относительное изменение в заданном промежутке времени. Тем самым в конечном итоге прибор позволяет повысить достоверность определения качества мяса в туше, поскольку производная рН в тушах разная и заранее практически полностью определяет качество мяса, которое созревает 24-48 часов.
Определение качества мяса по скорости естественного падения рН в интервале между двумя измерениями позволяет повысить достоверность определения его качества, используя естественный процесс созревания мяса и доступные средства измерения, при небольших затратах материальных ресурсов и труда как в производственных условиях мясокомбинатов, так и в селекции свиней на мясность.