Пробоотборник для отбора пробы мяса

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к устройствам для взятия проб, используемых при экспертизе в таможенных целях, а именно к пробоотборникам для отбора пробы мяса.
Уровень техники.
Известен пробоотборник (патент RU 198416, опублик. 06.07.2020 г.), включающий корпус со встроенным механизмом выталкивания отрезанной пробы мяса, причем корпус выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда с закрытыми боковыми гранями и открытыми противоположными основаниями прямоугольного параллелепипеда, кроме того, содержит подключенный к источнику питания трубчатый электронагреватель с регулятором температурного режима, причем трубчатый электронагреватель равномерно распределен по всей поверхности корпуса и выполнен с возможностью подогрева корпуса, при этом на нижнем основании прямоугольного параллелепипеда корпуса выполнены по его периметру четыре пластины, по одной пластине на каждой стороне нижнего основания прямоугольного параллелепипеда корпуса, причем плоская поверхность каждой пластины выполнена под тупым углом к поверхности своей боковой грани прямоугольного параллелепипеда корпуса, при этом нижняя сторона каждой пластины выполнена заостренной.
Недостатком указанного пробоотборника является отсутствие технической возможности при снятии пробы произвести замер удельной электропроводности мяса. Известно, что изменение удельной электропроводности является мерой разрушения клеточных мембран мышечной ткани, которые сохраняют жидкость в пределах клеток. В мышечной ткани с неповрежденными клеточными мембранами - низкое значение электропроводности, которое растет с увеличением содержания воды в межклеточном пространстве. В торговле мясом наблюдаются случаи реализации недобросовестными продавцами размороженного мяса под видом охлажденного. Таким образом, замер удельной электропроводности пробы мяса позволит сделать быстрые выводы о его качестве, что является несомненным приоритетом при проведении экспертизы в таможенных целях.
Раскрытие полезной модели.
Технический результат заключается в конструктивной возможности замера удельной электропроводности отобранной цельной пробы мяса при отборе пробы заявленным пробоотборником и определения диэлектрических свойств указанной цельной пробы мяса.
Результат достигается заявленным пробоотборником для отбора пробы мяса, включающим корпус с встроенным механизмом выталкивания отрезанной цельной пробы мяса, причем корпус выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда с закрытыми боковыми гранями и открытыми противоположными основаниями прямоугольного параллелепипеда, кроме того, содержит подключенный к источнику питания трубчатый электронагреватель с регулятором температурного режима, причем трубчатый электронагреватель равномерно распределен по всей поверхности корпуса, и выполнен с возможностью подогрева корпуса, при этом на нижнем основании прямоугольного параллелепипеда корпуса выполнены по его периметру четыре пластины, по одной пластине на каждой стороне нижнего основания прямоугольного параллелепипеда корпуса, причем плоская поверхность каждой пластины выполнена под тупым углом к поверхности своей боковой грани прямоугольного параллелепипеда корпуса, при этом нижняя сторона каждой пластины выполнена заостренной, причем содержит закрепленный на корпусе блок управления с подключенным к нему дисплеем и трубчатым электронагревателем с регулятором температурного режима, кроме того, на внутренней стороне каждой из двух противоположных пластин закреплены пластинчатые электроды, подключенные к блоку управления, который выполнен с возможностью определения диэлектрических свойств мяса и отображения результатов на дисплее, а также с возможностью управления работой трубчатого электронагревателя с регулятором температурного режима.
Согласно полезной модели механизм выталкивания отрезанной цельной пробы мяса выполнен в виде поршня со штоком, закрепленным в корпусе.
Согласно полезной модели корпус полностью изготовлен из нержавеющей стали.
Согласно полезной модели на корпусе закреплена ручка.
Краткое описание чертежей.
Сущность полезной модели поясняется: фиг. 1, на которой приведена схема предпочтительного варианта осуществления заявленного пробоотборника для отбора пробы мяса вид спереди; фиг. 2 - вид снизу, на которой приведена схема предпочтительного варианта осуществления заявленного пробоотборника для отбора пробы мяса.
Осуществление полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется фигурами 1, 2, на которых изображен пробоотборник для отбора пробы мяса, включающий корпус 1 с встроенным механизмом выталкивания отрезанной цельной пробы мяса 2, причем корпус 1 выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда с закрытыми боковыми гранями и открытыми противоположными основаниями прямоугольного параллелепипеда, кроме того, содержит подключенный к источнику питания 3 трубчатый электронагреватель 4 с регулятором температурного режима 5, причем трубчатый электронагреватель 4 равномерно распределен по всей поверхности корпуса 1, и выполнен с возможностью подогрева корпуса 1, при этом на нижнем основании прямоугольного параллелепипеда корпуса 1 выполнены по его периметру четыре пластины 6, по одной пластине 6 на каждой стороне нижнего основания прямоугольного параллелепипеда корпуса 1, причем плоская поверхность каждой пластины 6 выполнена под тупым углом к поверхности своей боковой грани прямоугольного параллелепипеда корпуса 1, при этом нижняя сторона каждой пластины 6 выполнена заостренной, причем содержит закрепленный на корпусе 1 блок управления 9 с подключенным к нему дисплеем 10 (или таблом, или экраном и т.д.) и трубчатым электронагревателем 4 с регулятором температурного режима 5, кроме того, на внутренней стороне каждой из двух противоположных пластин 6 закреплены пластинчатые электроды 7, 8, подключенные к блоку управления 9, который выполнен с возможностью определения диэлектрических свойств мяса и отображения результатов на дисплее 10, а также с возможностью управления работой трубчатого электронагревателя 4 с регулятором температурного режима 5.
Принцип работы заявленного пробоотборника для отбора пробы мяса следующий.
Отобранные в выборку замороженные или размороженные мясные блоки укладывают на деревянные или полимерные столы. Согласно полезной модели режущие пластины 6 устанавливают своими нижними заостренными сторонами (или своими лезвиями) сверху на мясной блок. Далее давлением сверху (в частном варианте посредством ручки вручную, или в другом частном варианте автоматически посредством пресса) на корпус 1, пластины 6 пробоотборника погружают в мясной блок на его глубину, после вынимают пробоотборник с отрезанной пробой мяса. После чего блок управления 9 посредством подачи электрических сигналов на пластинчатые электроды 7, 8 определяет диэлектрические свойства мяса, замеряя удельную электропроводность отобранной цельной пробы мяса и сразу же отображает результаты замеров на дисплее 10. Далее посредством механизма выталкивания отрезанной цельной пробы мяса (например, посредством поршня со штоком) выталкивается из корпуса проба мяса, для ее экспертизы.
При этом если есть необходимость использовать заявленный пробоотборник для отбора пробы замороженного мяса, то для снижения твердости и плотности мясного блока, например, за 10 минут перед вырезанием (выделением) пробы, включают трубчатый электронагреватель 4 пробоотборника. После нагревания нажатием на корпус 1 (или в частном варианте осуществления на рукоятку корпуса 1 или в другом частном варианте автоматически посредством пресса) режущие пластины 6 погружают в мясной замороженный блок на его глубину и после выдерживают в течение до 5 минут для отепления замороженного блока мяса на срезе. После изъятия корпуса 1 с размороженным куском мяса и выдержки, посредством блока управления 9 подаются электрические сигналы на пластинчатые электроды 7, 8 и определяются диэлектрические свойства мяса, замеряя удельную электропроводность отобранной цельной пробы мяса, далее сразу же отображает результаты на дисплее 10. После чего посредством механизма выталкивания отрезанной цельной пробы мяса (например, посредством поршня со штоком) выталкивается из корпуса проба мяса без нарушения ее структуры. Режим нагревания (температура и продолжительность) корпуса 1 и, как следствие, пластин 6 (из-за их теплопроводности) должен исключать подгорание поверхности разреза при выделении пробы мяса.
В частном варианте корпус 1 и пластины 6 могут быть полностью изготовлены из нержавеющей стали, или другого теплопроводного металла, обеспечивающего возможность промывки и гигиенической обработки.
В другом частном варианте осуществления заявленного пробоотборника на его корпусе могут быть выполнены крепления для соединения с прессом для полной автоматизации процесса вырезания пробы мяса без нарушения ее структуры. В данном варианте осуществления пресс может быть подключен к общему блоку управления, к которому также может быть подключен трубчатый электронагреватель с регулятором температурного режима, что даст возможность посредством общего блока управления полностью автоматически управлять отбором пробы мяса, т.е. блок управления автоматически будет управлять давлением посредством пресса на корпус 1 заявленного пробоотборника (и его обратным выниманием), и при необходимости блок управления может управлять подогревом трубчатого электронагревателя с регулятором температурного режима до нужной температуры, например, при работе с замороженным мясом.
Кроме того, плоская поверхность каждой пластины 6 выполнена под тупым углом (например, в диапазоне от 100 градусов до 179 градусов) к плоской поверхности своей боковой грани прямоугольного параллелепипеда корпуса 1, таким образом, что все пластины отогнуты как бы наружу от нижнего основания прямоугольного параллелепипеда.
Корпус 1 заявленного пробоотборника может быть выполнен из прямоугольной трубы или профильной трубы, имеющей прямоугольное сечение.
Замеряя удельную электропроводность отобранной цельной пробы мяса пластинчатыми электродами, которые посредством клемм подключены к блоку управления для определения диэлектрических свойств мяса и удельной электропроводности мяса, можно рассматривать как двухфазную систему, имеющую характеристики, например, переменный ток, с напряжением 15 В, частотой 10 кГц.
Одна из фаз - межклеточная ткань, являющаяся полупроводником с преобладанием диэлектрических свойств, весьма устойчива в живом организме и изменчива в неживом.
Вторая фаза - внутриклеточное вещество, представляющее собой электролит.
Мышечная ткань с неповрежденными клеточными мембранами имеет низкое значение электропроводности, которое может повышаться с увеличением содержания жидкости в межклеточном пространстве. Изменение удельной электропроводности является мерой разрушения клеточных мембран мышечной ткани, которые сохраняют жидкость в пределах клеток.
Из-за отсутствия экспресс-метода установления (обоснования) факта фальсификации термического состояния мяса в настоящее время в торговой сети имеют место случаи, когда недобросовестные продавцы продают размороженное мясо под видом охлажденного.
Известно, что величина потерь мясного сока зависит от степени разрушения структуры тканей кристаллизующейся влаги. Так, при однократном и повторном размораживании мяса снижается гидрофильность тканей, при этом потери мясного сока могут составлять в мясе FSE при первом размораживании 2,1%, а при повторном размораживании 2,4%.
Удельная электропроводность охлажденной и размороженной свинины свидетельствует о следующей закономерности:
- уровень удельной электропроводности размороженного мяса выше, чем охлажденного: однократно размороженного в среднем в 1,7раза, повторно размороженного - в 2,2 раза;
- значение удельной электропроводности однократно размороженного мяса превышает 14 мС/см, а при повторном размораживании выше - 18 мС/см.
Увеличение значения удельной электропроводности при размораживании происходит вследствие разрушения клеточных мембран, повышающих сопротивление мышечной ткани, и вытекания тканевой жидкости в межклеточное пространство, изменяющего концентрацию солей в мясном соке.
Таким образом, установлено, что измерение удельной электропроводности мяса заявленным пробоотборником дает возможность информативно определять его термическое состояние, и может служить арбитражным экспресс-методом при установлении (обосновании) факта фальсификации термического состояния мяса.
При пропускании через выделяемую пробу мяса переменный ток определенной частоты определяют его полное электрическое сопротивление и обратную величину - удельную электропроводность, что дает возможность применения заявленного пробоотборника при сортировке мяса с учетом его термического состояния. Оценка удельной электропроводности мяса, основанная на механизме поляризационных явлений в биологической ткани, является одним из значимых показателей, характеризующих качество мяса.
Учитывая, что клеточная структура мяса в процессе хранения и при размораживании меняется, его электрические характеристики также претерпевают изменения: по мере разрушения мембран клеток полное электрическое сопротивление мяса падает, а его удельная электрическая проводимость растет. В разных вариантах осуществления пластинчатые электроды могут быть закреплены как на одной паре противоположных пластин (на двух пластинах), так и на двух парах противоположных пластин (на четырех пластинах). Размещение пластинчатых электродов с внутренней стороны на четырех пластинах (или на двух парах противоположных пластин) даст возможность поочередно исследовать пробу мяса и автоматически сравнивая два результата еще более точно определить блоком управления его диэлектрические свойства. Современные технологии и оборудование позволяют осуществить настоящую полезную модель в крупносерийном производстве, на заводе или предприятии, имеющем все необходимое оборудование для производства заявленного пробоотборника для отбора пробы мяса. Заявленный пробоотборник для отбора пробы мяса выполнен в виде единой конструкции, а именно отдельные компоненты (или составные части) заявленного пробоотборника для отбора пробы мяса соединены между собой на одном предприятии-изготовителе (или заводе-изготовителе) сборочными операциями, такими как свинчивание, сочленение, клепка, сварка, пайка, опрессовка, развальцовка, сшивка и т.п.