用于协助检测有气味的屠体的设施及方法与流程

本发明涉及用于协助检测先前屠宰的动物的有气味的屠体的设施及方法。

背景技术：

出于动物福利的考虑，动物和消费者保护协会经常质疑对猪进行阉割手术的做法提出质疑。

主要生产国于2010年在布鲁塞尔签署的一项宣言提出到2018年结束仔猪活体阉割的做法。

因此，在欧洲，约有28％的养猪户不再阉割猪，并显著地蔓延到荷兰、德国和法国。

没有阉割的猪会导致肉上不愉快的气味(特征是性气味)的传播。这种气味经常在烹煮未阉割的猪的肉时出现。在通常的屠宰阶段中，未阉割的猪不会散发出任何这种气味。据估计，在未阉割的猪屠体中，只有3-5％被检测出有气味。

然而，农场和研究中心目前正在进行很多围绕基因、动物技术和免疫系统水平的研究，目的是限制或减少在生猪生产中出现不愉快气味的风险。

在屠宰场内，研究主要集中于从完整(即未阉割的)雄性猪身上检测出有气味的屠体，以确保猪肉的销售，整个行业不会存在有气味风险。

显示许多欧洲屠宰场中检测有气味的屠体的技术状况的一项欧洲调查(在2015年进行)的结果表明只有两种类型的检测方法适用于处理完整的雄性的屠宰场。

“人类鼻子”的感觉方法是最普遍的(90％的屠宰场用这种方法处理完整的雄性屠体)，而且是必需的。然而，这种依靠人类感官来检测屠体气味的方法存在着一些缺陷(合格操作人员的培训和主观性、预热、嗅觉饱和等)。

目前，生产完整的雄性的主要国家正在进行研究，该研究用于发展仪器方法，这种方法的特点和性能可以在工业条件下使用。

此外，欧盟(“2010年关于仔猪阉割的欧洲共同体研讨会”)希望协调，甚至验证参考方法所采用的方法。

完整的雄性猪体内存在的公猪膻味(或“性气味”)主要来源于几种化合物在脂肪组织(脂肪)中的积累，主要成分是雄甾酮、吲哚和粪臭素。

有气味的雄性猪的比例很低，但需要对所有的完整雄性屠体进行特征描述，并据此对动物的性别进行初步识别。

目前发展起来的一种检测和分类有气味屠体的仪器方法是被称为“电子鼻”的方法。

它有许多缺点，因为它需要通过在电离室中加热脂肪来捕获气味，以便从所研究的主要分子的光谱中进行色谱分析。

即使分析部分可以小型化，仍有提取脂肪样本并捕获挥发性化合物的步骤，这使得目前在工业现场无法使用。

由于该方法与大规模、快速检测有气味的屠体不相容，因此在工业工具中，基于对这些气味的检测和表征的专家小组成员的选择和培训，开发了所谓的“人类鼻子”的方法(mathur等人于2012年)。

“人类鼻子”感官方法(由荷兰公司vion于2011年在工业阶段实施)是目前在屠宰场中应用最普遍的一种方法，但它也有一些缺点。

一般来说，它需要执行两步操作，即加热脂肪以显示气味化合物，然后表征气味。因此，根据屠宰场流水线的规模和速度，该岗位需要有两名操作人员在场，他们必须每30分钟轮换一次操作，以避免他们的嗅觉能力饱和。

此外，为了评估气味，操作人员必须使用热空气(热剥离器)、火焰(喷灯)或通过接触电阻(烙铁)来加热脂肪。可以理解的是，如果有任何不当操作，都可能会给操作人员带来烧伤的风险。

由于屠宰流水线的速度很快，操作人员并不总是有时间来评估所有屠体的气味(操作人员有大约5到6秒的时间来给每具屠体分配气味分数)。如果在屠宰流水线上没有检测到气味，那么在销售之前，必须对屠体进行后续的气味评估。

操作人员必须经过挑选和培训才能检测到公猪膻味。但并不是每个人都对粪臭素和雄甾酮的气味敏感。有时很难在员工中找到对这两种分子很敏感的人。

最后，除了他们的培训和资质之外，操作人员还必须以同样的敏感度水平为目标，以使这一检验操作公平、客观。

专家操作人员在检测两种分子(目标气味的主要来源:粪臭素和雄甾酮)的敏感度和专一度方面有合格的能力。这些操作人员是利用基于样品(其特征在于通过化学分析得到的这两种分子的水平)的模拟进行训练和判断的。虽然这种鉴定方法可以准确地测量他们对每种分子的敏感度，但它没有考虑气味分子之间的相互作用。

该领域的另一项现有技术是在文件de10204117572中有描述。它描述了一种检测和分类有气味的屠体的设施和方法。

该技术存在一些缺点。

该文件描述了一个事实，即气味特征是通过与根据化学分析的分子的存在阈值相比较而决定的，分子仅限粪臭素、雄甾酮和吲哚分子。

这意味着气味特征与这些分子或每种分子的阈值有关，基于该气味特征认为肉是有气味的。

上述三种分子对有气味/无气味阈值形成了“共识”，但由于不是所有的消费者都对这三种化合物中的每一种具有相同的敏感度，所以这些阈值依赖于个体。

此外，即使上面的三种化合物主要涉及表征所寻求的气味，但还存在另外十多种不太重要的化合物没有考虑进去。

此外，所描述的方法没有考虑到分子之间可能存在的相互作用。

同样在该文件中，有气味/无气味的划分是通过记录红外光谱进行的。但是，由于任何原因导致的光谱被记录得很差时，没有作出规定。

最后，为了进行光谱测量，我们使用了一种探针，将它推入屠体，深度为15mm。

然而，气味化合物是脂溶性的醛类。这就是为什么它们主要储存在脂肪组织中，而不是外皮和瘦肉组织中。

上面提到的深度对应于外皮边缘非常不均匀的区域。这就是为什么上面描述的方法无法以预期的可靠性正常工作的原因。

本发明旨在解决上述困难。更具体地说，本发明的目标是提供一种装置和方法，在基于通过人类鼻子检测气味的同时，可以克服和合理化检测屠体的气味。

技术实现要素：

本发明的第一方面因此涉及一种用于协助检测先前屠宰的动物的有气味的屠体的设施，其特征在于包括：

-至少一个信息媒介，对于每具动物屠体，该信息媒介至少携带至少与所述动物的性别相关的信息；

-至少一个所述信息的读取和记录工具；

-至少一个读取探针，它连接至红外光谱仪，后者配置为用于测量所述屠体的红外吸收光谱；

-至少一个计算机设备，所述计算机设备记录每次测量的光谱，设备结合有利用包含预先设定数量的“参考光谱”和数个“异常光谱”的数据库按照校准阶段获得的算法，所述“参考光谱”即与气味分数相关联的屠体的红外吸收光谱，所述“异常光谱”即不遵循预先定义的参数的光谱，所述气味分数在通过人的鼻子检测以后预先由操作人员进行了分配，

该计算机设备配置为：

-第一点，对于每具测试的屠体，并且仅仅假设测试的屠体来自雄性动物，将由所述读取工具读取的与性别相关的所述信息与相关联的测量的红外光谱相关联；

-第二点，将该测量的红外光谱与数据库的光谱进行比较；

-第三点，并且仅仅当数据库中最接近的光谱被认为不是异常光谱时，才会给所述屠体分配所述相关联的气味分数；

-显示在第三点中获取的分数。

根据该设施的其它非限制性和有利的特征：

-所述信息媒介还携带与动物的宰杀编号相关的信息；

-所述探针是“通过贯穿”的类型或是“通过接触”的类型，即探针配置为分别通过贯穿进入屠体执行读取或是通过与屠体接触执行读取；

-它包括算法，算法配置为根据探针的类型将所述分数与所述屠体相关联；

-所述光谱是近红外的吸收光谱；

-所述计算机设备还配置为，第四点，根据已经分配给屠体的分数对所述屠体进行分类；

-所述计算机设备包括至少一个用于预测气味分数的数学算法。

本发明还涉及利用上述设施的方法。

值得注意的是，它至少包括以下步骤：

a/读取至少与性别相关的所述信息；

b/将所述探针相对于所述屠体定位，并且激活所述探针用于测量所述光谱；

c/检查测量的光谱的质量，即，在给它分配获取的气味分数之前，确定其是否属于异常光谱；

d/通过所述计算机设备显示在第三点中获取的分数；

e/给所述屠体分配所述分数。

根据该方法的有利特征：

当探针是接触式探针时，将它定位在所述屠体的表面，优选地在脊骨的暴露部分。

另一方面，当探针是贯穿式探针时，其定位在距屠体表面深度约5cm的深度，优选地在脊骨的区域。

附图说明

通过阅读如下本发明的优选实施方案的描述将得知本发明的其它特征和优点。将参考所附附图给出该描述，在附图中：

-图1是符合本发明的设施的实施方案的示例的示意图；

-图2是用于理解利用图1中的设施实施的过程的流程图。

具体实施方式

在附图1所示的示例中，用于协助检测有气味的屠宰的动物屠体的设施i包括至少一个高架输送器1，其配置为沿着箭头f的方向逐步地传输动物(特别是猪)的屠体c。

在本实施方案中，这些屠体用c1、c2、c3、…、cx表示。优选地，这些屠体是完整的屠体，即，没有移除一块肉。然而，这些屠体是不完整的情况也不能排除。

输送器1可以配置为根据考虑到操作人员的工作进度的程序自动地移动。

设施i进一步包括这里没有表示的信息媒介。

在本实施方案中，该媒介由屠体c本身及其所包含的对应于该屠体的与动物性别相关的信息组成。

它还可以处理在屠宰相应动物和屠体c到达该设施i内之间所经过的时间的信息特征。该信息对应于屠宰(或宰杀)月份的日期。它也可以包括针对于特定屠宰过程的宰杀编号。

未在示例中表示，上述信息可以由与屠体c分开的媒介携带。它可以例如是贴在屠体c上或者通过已知手段附在屠体c上的标签。

然而，根据本文所述的示例，由于通过屠体c携带的信息是直接纹或印在动物的兽皮上的，所以该信息无论发生什么都是安全的。

可以想到该信息具有至少一个条形码的形式，至少一个二维码的形式或至少两个字母数字字符的形式，或者甚至是以上这些中的二者组合的形式。

仍然参考图1，设施在适用的情况下包括屠体c短暂经过的冷冻室cf。

它还包括用于检测屠体c到达气味检测位置的单元2。为此，单元2发射激光类型的辐射，并且该单元构成用于读取和记录上述至少与动物的性别相关的信息的工具。

以一种特别有利的方式，在进入冷冻室cf之前，将通过操作人员完成给屠体c分配两个性别中的一个，并输入计算机。

并且以一种优选的方式，屠体c经由单元2通过它的宰杀编号进行识别。在这种情况下，将与性别相关的信息发送回操作人员(经由屏幕，指示光等等)，以便在性别是雄性的情况下使它们进行气味测量，或者在性别是雌性的情况下使屠体通过而不进行检测。

当该读取完成时，相应的记录会传送到计算机设备，该设备包括储存信息的计算机服务器5。单元2和服务器5之间的该通信可以经由有线连接、经由wi-fi或经由互联网进行。

作为指南，所使用的服务器例如是参考ibm公司的as/400。

设施进一步包括，至少一个读取探针3，为了简洁的目的在附图中没有表示。

有利地，它包括塑料主体，其可以作为操作把手，主体上配备用于激活探针的按钮。

主体具有容纳光纤光缆的纵向通道。从主体延伸出杆，上述光纤光缆从杆的自由端出现。该杆最好具有参考标记，该标记使得操作人员可以显示杆浸入屠体c中的深度。

假设该探针不是接触式，而是贯穿式探针，杆的端部可以设置有尖端。

光纤光缆连接至光谱仪，光谱仪适用于记录近红外的吸收光谱。作为指南，该光谱仪是，例如，由asd-analyticalspectraldeviceincorporated或bonsaiadvancedtechnologies销售的。

此外，设施除了服务器5还包括计算机4，计算机4形成上述计算机设备的主要部分。

该计算机设备利用本发明的设施记录每个测量的光谱。该计算机设备加载有利用包含预先设定数量的参考光谱sr(即雄性动物屠体的红外吸收光谱，该光谱与在通过人类鼻子检测以后预先由操作人员进行分配的气味分数相关)的数据库bdd按照校准阶段获得的算法。

此外，该计算机设备还包含具有许多异常光谱sa的数据库。“异常光谱”的表述理解为表示不遵循预先定义的参数的光谱。通过示例的方式，这些参数可以包括与探针与屠体之间的接触时间相关的异常，与探针定位相关的异常(如果探针没有放置为与屠体接触，或者探针定位在屠体上错误的位置)等等。

设施进一步包括显示最终将通过该设施进行传送的信息的装置，信息关于分配给屠体的气味分数。

这些显示装置例如包括，上述计算机4的屏幕。

更普遍地，根据本发明的用于协助检测有气味的屠体的方法至少包括以下步骤：

a/读取所述关于性别的所述信息；

b/将所述探针相对于所述屠体定位，并且激活所述探针以用于测量所述光谱；

c/检查测量的光谱的质量，即，在给它分配获取的气味分数之前，确定其是否属于异常光谱；

d/通过所述计算机设备显示在第三点中获取的分数；

e/给所述屠体分配所述分数。

当所使用的探针是接触式探针时，将它定位在所述屠体的表面，优选地在脊骨的暴露部分。

另一方面，当探针是贯穿式探针时，将它定位在距屠体表面深度约5cm的位置，优选地在脊骨的区域。

注意到在这一点上，由于猪在脊柱区域的脂肪由连续层组成(连续层的脂肪酸谱不同)，因此它是不均匀的。在这些条件下，正确对准探针必须被施加到的位置是非常重要的。

在任何情况下，本发明的基本原理是，对于每具屠体c，经由与探针3相连的光谱仪获得红外信息光谱，将该光谱传输到计算机设备，用示意图显示与分配给所述屠体的气味分数相关的结果。

该过程的进展可以在下面参考图2进行说明。

从而，在步骤p0中，单元2等待新屠体c的检测。

在步骤p1中，该相同的单元2读取关于性别的信息，优选地读取宰杀编号，以及在适用的情况下关于屠宰的日期。

系统等待直到探针3的激活按钮被激活。它对应于图2中的步骤p2。假设按钮实际上已经激活，过程继续到经由探针获得光谱的步骤p3，探针与上述光谱仪协作工作。

该操作通过将探针3放置为与屠体c的脂肪接触来执行。

当光谱被记录下来时(步骤p3)，计算机设备将它与数据库bdd中存在的光谱进行比较，并且检查该光谱是否与异常光谱sa相似。

为了这么做，计算机设备例如配置为计算光谱下的区域，记录它的形式并且将这些数据与异常光谱的“集合”的数据进行比较。

在这种情况下，在计算机4的可视界面上显示有关异常光谱的测量的信息，并且由计算机储存该信息(步骤p'3)。

假设该光谱是正确的，计算机系统检索与探针类型(接触式或贯穿式)相关的信息。它对应于步骤p'4。

然后在步骤p4预测气味分数。

具体而言，预测算法通过利用操作人员根据“人类鼻子”方法在相同屠体上获得的分数对屠体脂肪的红外测量光谱的校准而形成。校准优选地是通过根据偏最小二乘(pls)回归法的化学统计学获得的。

在步骤p5显示结果(分数)，然后在步骤p'5记录“日期和宰杀编号”信息，并且并将该信息与结果(分数)相关联。在步骤p6，对已经测量的光谱进行同样的处理。

在后续步骤中，在步骤p7，系统检测是否使用了正确的时间对设备进行“重新校准”。如果超过了这个周期，就会发生“空白”，即光谱仪的重新配置。否则，过程直接到达步骤p10，即，在过程的结尾，然后通过执行步骤p0重复该过程。

设备的重新配置(或校准)可以通过商标“spectralon”下已知的材料作为参考来执行。

当尸体c被测量后，它被传输到储藏室，或者为了预定的分配和使用与具有相同分数的尸体一起分组。

根据本发明与设施相关和方法相关的各种优点中，将得到以下优点：

-由于分析每具屠体只需要3到4秒，所以可以可靠并且快速地预测气味分数。

-在线运行并能够与计算机系统通信的自动化方法，用于识别被分析的屠体，并将分析结果正确地分配给正确的屠体。

-以每小时约700次测量来遵循屠宰速度的工业方法。

-由于该方法只需要一个操作人员，所以相对于“人类鼻子”的方法，该方法更廉价。

-与“人类鼻子专家小组”的特征相比，显著的是在测量时易于掌握以及操作人员动作的准确性。

-测量的可靠性(异常测量的自动检测)，没有任何分数的主观性。

-测量探针的洁净性和鲁棒性。