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Dokumentenidentifikation DE69817074T2 26.02.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0000879561
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Einspritzen von Pökel in Fleisch
Anmelder Prima Meat Packers, Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Tanaka, Yoshihiko, Tsuchiura-shi, Ibaraki-ken, 300-0841, JP;
Tsuzuku, Takashi, Tsuchiura-shi, Ibaraki-ken, 300-0841, JP;
Takahashi, Takayuki, Tsuchiura-shi, Ibaraki-ken, 300-0841, JP;
Suzuki, Ahihiro, Tsuchiura-shi, Ibaraki-ken, 300-0841, JP
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69817074
Vertragsstaaten CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 13.05.1998
EP-Aktenzeichen 982015141
EP-Offenlegungsdatum 25.11.1998
EP date of grant 13.08.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.02.2004
IPC-Hauptklasse A23B 4/28

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einspritzung, in welchem Salzlake zum Beizen, Würzflüssigkeit oder eine andere flüssige Substanz in einen Block aus Schweine-, Rind- oder Geflügelfleisch oder anderes Fleisch eingespritzt wird und die flüssige Substanz gleichmäßig dispergiert wird, sowie einen Pökelinjektor zur Verwendung in dem Verfahren. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Fleischprodukten aus Schweine-, Rind- oder Geflügelfleisch oder dergleichen, zum Beispiel gekochte Fleischprodukte oder rohen Schinken oder andere ungekochte Fleischprodukte in einer kurzen Zeit unter Verwendung des Verfahrens zur Einspritzung.

(2) Beschreibung des Standes der Technik

In der Fleischverarbeitung herrscht ein Bedarf nach einer gleichmäßigen Dispersion des Beizmittels oder einer Würzung in Fleisch. In den letzten Jähren ist es gängige Praxis geworden, einen Mehrnadel-Pökelinjektor zu verwenden.

Durch ein Verfahren, in welchem der Mehrnadel-Pökelinjektor verwendet wird, können Produkte hergestellt werden, in welchen Additive, die in Salzlake zum Beizen oder Würzflüssigkeit enthalten sind, gleichmäßiger als früher dispergiert werden. Jedoch sammelt sich unmittelbar nach der Einspritzung die Flüssigkeit in Abschnitten, in welche die Nadeln hineingesteckt werden. Daher muss, nachdem ein dynamischer Stimulus mit einer Trommelmaschine, einer Massagemaschine oder dergleichen verliehen wurde, Fleisch gebeizt werden, bis die Salzlake zum Beizen oder die Würzflüssigkeit durch das Fleisch dringt und gleichmäßig dispergiert ist.

Dann kann das Verfahren zu dem nächsten Schritt voranschreiten. Unter den bestehenden Bedingungen ist es ein Problem, dass mehrere Tage benötigt werden, um Lendenschinken oder beinlosen Schinken einzusalzen, oder gebratenes Schweinefleisch zu würzen.

Zusätzlich ist der Einspritzdruck der Salzlake zum Beizen in dem Mehrnadel-Pökelinjektor auf Grund seines Aufbaus auf etwa 12 kg/cm2 begrenzt. Unter den Substanzen, die in der Würzflüssigkeit enthalten sind, kann eine niedermolekulare Substanz wie etwa Salz leicht in das Innere des Fleischs wandern. Hochmolekulare Substanzen jedoch, oder Substanzen mit einer hohen Reaktivität mit Substanzen, die Bestandteile von Fleisch sind, können nicht leicht in das Innere des Fleisches wandern. Als ein Ergebnis wird die Flüssigkeit unvollkommen dispergiert.

Für eine Verfeinerung des bestehenden Mehrnadel-Pökelinjektors ist es notwendig, die Nadeldichte des Mehrnadel-Pökelinjektors weiter zu erhöhen. Jedoch hat sogar eine feine Nadel einen Durchmesser von etwa 3 mm, und die Breite einer Vorrichtung zur Fixierung der Nadeln ist ebenfalls vorhanden. Daher ist es schwierig, das bestehende Nadelintervall von 12 – 25 mm zu verbessern. Auch ist, selbst wenn die Verbesserung erzielt werden kann, die Erhöhung der Nadeldichte erforderlich, so dass sich der Widerstand erhöht, wenn die Nadeln in das Fleisch gesteckt und daraus entfernt werden. Dann wird es in der Praxis schwierig, die Vorrichtung zu betreiben. In der Folge kann die Einspritzung mittels des Mehrnadel-Pökelinjektors das Ziel einer gleichmäßigen Dispersion der Flüssigkeit in dem Fleisch in einer kurzen Zeit nicht erreichen.

Auch wenn die Flüssigkeit in ein großes Fleischstück mit dem herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektor eingespritzt wird, haben Abschnitte eines Fleischstücks unterschiedliche Härten. Selbst wenn versucht wird, die Flüssigkeit gleichmäßig einzuspritzen, kann sie auf Grund einer Differenz des Einspritzwiderstands in Fleisch nicht gleichmäßig eingespritzt werden. Zum Beispiel werden in der japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. 11799/1985 und der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 209693/1994 Verfahren zur Lösung der Ungleichmäßigkeit der Einspritzung von Salzlake zum Beizen auf Grund einer Differenz zwischen den Einspritzwiderständen des Fleisches offenbart. Durch diese Verfahren ist es jedoch schwierig, hochgenaue Ergebnisse zu erzielen. Die Verfahren sind nicht zufriedenstellend.

Andererseits ist für den Einsatz eines nadellosen Pökelinjektors und seines Einspritzverfahrens in Schinken und anderes verarbeitetes Fleisch der folgende Stand der Technik bekannt.

In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 244906/1993 wird ein Verfahren offenbart, in welchem eine flüssige Substanz wie etwa Salzlake in ein Stück Fleisch mit einem nadellosen Pökelinjektor unter einem Hochdruck durch Verwendung von Sprühdüsen eingebracht wird. Der Pökelinjektor besitzt einen Aufbau, in welchem die Dicke eines Fleischstücks durch eine Druckrolle und eine Transportvorrichtung konstant gemacht wird, und die flüssige Substanz von der Unterseite durch die Sprühdüsen eingespritzt wird. Des Weiteren wird beschrieben, dass das Intervall zwischen den Düsen innerhalb von 20 mm liegt und die flüssige Substanz in 20 mm dickes Fleisch eingespritzt werden kann. Da Diffusionssprühdüsen in dem Pökelinjektor verwendet werden, wie in 5 der Publikation dargestellt, breitet sich die flüssige Substanz in einer konzentrischen Art aus. Nicht eingespritzte Abschnitte und flüssigkeitsbenetzte Abschnitte werden erzeugt. Es kann nicht gesagt werden, dass die flüssige Substanz durch das Verfahren gleichmäßig eingespritzt und dispergiert werden kann. Auch besitzt der Pökelinjektor einen Aufbau, in welchem das Fleisch zerrissen und dünner gemacht wird, und dann wird die Einspritzung durchgeführt. Das Fleisch wird durch einen hohen Sprühnebeldruck beschädigt, welcher sich konzentrisch ausbreitet. Daher kann der Pökelinjektor nicht für dickes Fleisch verwendet werden.

Auch kann in dem Verfahren das Fleisch durch die Druckrolle gespalten und gebrochen werden.

Daher ist es in dem Einbringungsverfahren, selbst wenn die Dicke durch die Druckrolle verringert wird, schwierig, das Verfahren auf Schweineschinken oder Lende mit einer Dicke, die 30 mm übersteigt, anzuwenden.

In der Beschreibung des US-Patents Nr. 2 418 914 wird offenbart, dass, um Fleisch in einer kurzen Zeit nach dem Schlachten weich zu machen, Fleischweichmacher aus einer Lipidsubstanz und einer kleinen Menge Wasser oder anderer essbarer Partikel über eine Fleischoberfläche unter Hochdruck mit hoher Geschwindigkeit gesprüht wird und zugelassen wird, dass eine Tiefe des Fleisches durchdrungen wird, und dass die Fleischmuskelfasern mechanisch zerrissen werden. Jedoch wird der dispergierte Zustand und Ähnliches der essbaren Partikel nicht ausführlich berichtet.

In den Beschreibungen der US-Patente Nr. 3 016 004 und 3 436 230 wird offenbart, dass eine Spitze einer Düse mit einer Fleischoberfläche in Kontakt gebracht wird, um konservierende Flüssigkeit oder eine andere Flüssigkeit unter einem Hochdruck einzuspritzen und die Flüssigkeit zu dispergieren, ohne die Fleischfasern zu zerreißen. Es wird als ein konkretes Beispiel beschrieben, dass ein Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrom in magere und fette Teile von Bauchspeck eingespritzt wird, unter Verwendung einer automatischen Einspritzdüse, welche mit einer Einspritzdüse für magere Teile und einer Einspritzdüse für Fett versehen ist.

In den Beschreibungen der US-Patente Nr. 3 769 037 und 3 649 299 wird ein Verfahren zur effektiven Begrenzung einer Eindringtiefe von Flüssigkeit aus Weichmacher und/oder geschmacksverleihendem Mittel in Fleisch beschrieben. Indem zugelassen wird, dass der Kohärenzstrom aus drei Richtungen miteinander an einem Fokus kollidiert und Energie verliert und diffundiert, wird die Eindringtiefe begrenzt.

In einer Vorrichtung, die in der Beschreibung des US-Patents Nr. 3 675 567 beschrieben wird, wird durch die Steuerung eines Magnetventils, welches durch einen elektronischen Zeitgeber schnell ein-/ausgeschaltet werden kann, Weichmacher, geschmacksverleihendes Mittel oder eine andere Flüssigkeit in Geflügelfleisch unter einem Druck von 1000 bis 5000 psi und mit einer hohen Geschwindigkeit eingespritzt, während die Einspritzdüse, die in den zuvor erwähnten Beschreibungen der US-Patente Nr. 3 769 037 und 3 649 299 beschrieben wurde, mit derselben Geschwindigkeit wie das Fleisch bewegt wird.

Die Beschreibungen der US-Patente Nr. 3 739 713 und 3 814 007 offenbaren eine Einspritzvorrichtung, in welcher der Flüssigkeitsdruck in einer Düsenstrecke erhöht wird, bis er einen vorbestimmten Wert erreicht. Nachdem ein Ventil geöffnet wurde, wird Flüssigkeit schnell in einem Spritzvorgang von den Spitzen mehrerer Düsenstrecken mit verschiedenen Längen in Übereinstimmung mit einem ungeformten rohen Fleischstück eingespritzt. In der Vorrichtung kommt es zu keinem Flüssigkeitsaustritt.

In der Beschreibung des US-Patents Nr. 5 053 237 wird beschrieben, dass Pflanzenöl, Fett oder ein anderes Bindemittel in sich bewegendes Fleisch von einer Düse, die in einem vorbestimmten Abstand von dem Fleisch angeordnet ist, unter einem solchen Druck eingespritzt wird, dass das Bindemittel ausreichend durch das Fleischgewebe eindringen kann, um die Weichheit und die sensorische Qualität von minderwertigem Fleisch zu verbessern. Fleischbindegewebe kann in querlaufende und vertikale Richtungen geschnitten werden.

In der Beschreibung des US-Patents Nr. 5 112 270 wird beschrieben, dass zur Durchführung des Wasserstrahlschlachtens das Cranium unter einem Ultrahochdruck (3000 bis 4000 kg/cm2) zerbrochen wird.

In der Beschreibung des US-Patents Nr. 5 200 223 wird ein Verfahren beschrieben, in welchem Flüssigkeit diskontinuierlich oder periodisch in der Form eines feinen Strahls in einer kurzen Zeit von einer Hochdruckdüse auf Fleisch gespritzt wird, das kontinuierlich in einer Rohrleitung transportiert wird, und die Flüssigkeit wird in eine gegebene Tiefe des Fleisches eingespritzt.

In der Beschreibung des US-Patents Nr. 5 176 071 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, in welcher rohes Fleisch auf einer Transportvorrichtung durch eine Druckrolle auf eine vorbestimmte Dicke flachgewalzt wird und mit einer Sprühdüse in Kontakt gebracht wird, um ein Mittel zu verbessern, damit keine Beschädigungen des Fleisches verursacht werden. Ohne den Einspritzstrom auf eine Außenfläche des Fleisches zu sprühen, wird Würzflüssigkeit oder dergleichen gleichmäßig dispergiert.

In einigen der vorstehend erwähnten nadellosen Pökelinjektoren und Einspritzverfahren, welche diese Injektoren verwenden, wird die Fleischoberfläche jedoch beschädigt. In anderen wird die Dicke des Fleisches als ein Ziel begrenzt. Sie haben keine Eigenschaften von allgemeinem Zweck. Vor allem kann auf der praktischen Ebene für rohes Fleisch, das verschieden in der Dicke ist, absolut nicht gesagt werden, dass die flüssige Substanz gleichmäßig dispergiert werden kann. Dann wären ein Einspritzverfahren, in welchem der Einspritzdruck, während die flüssige Substanz eingespritzt wird, in einer solchen Weise gesteuert wird, dass die flüssige Substanz gleichmäßig dispergiert werden kann, sowie ein Pökelinjektor zur Verwendung in dem Verfahren bisher nicht bekannt gewesen.

Andererseits wird ein Fleischprodukt grob in ein gekochtes Fleischprodukt, das einer Erhitzung und Sterilisation unterzogen wurde, und ein ungekochtes Fleischprodukt, das keiner Erhitzung und Sterilisation unterzogen wurde, klassifiziert. Roher Schinken gehört zu den ungekochten Fleischprodukten. Durch Verwendung von Salz oder dergleichen wird seine Haltbarkeit verbessert. Als Beizverfahren zur Herstellung des rohen Schinkens sind gemäß dem japanischen Nahrungsmittelhygienegesetz ein Trockenbeizverfahren, ein Salzlake-Beizverfahren und ein Einzelnadel-Einspritzverfahren zugelassen. Im Allgemeinen wird in dem Trockenbeizverfahren, nach dem Formen des rohen Fleischmaterials, das Fleisch direkt mit Salz oder dergleichen eingerieben. Nachdem das Fleisch in einer Kühlvorrichtung für 2 bis 3 Wochen gebeizt wurde, wird eine Entbeizung je nach Erfordernis durchgeführt. Danach wird eine Räucherung/Trocknung für 3 bis 7 Tage durchgeführt. In dem Salzlake-Beizverfahren wird, nach dem Formen des rohen Fleischmaterials, das Fleisch in Beizflüssigkeit aus in Wasser gelöstem Salz oder dergleichen für etwa 2 Wochen gepökelt. Eine Entbeizung wird je nach Erfordernis durchgeführt. Danach wird eine Räucherung/Trocknung für 3 bis 7 Tage durchgeführt. In dem Einzelnadel-Verfahren des Einspritzens von Beizflüssigkeit wird, nach dem Formen des rohen Fleischmaterials, Beizflüssigkeit, welche durch Auflösen von Salz oder dergleichen in Wasser gebildet wird, mit einer Nadel eingespritzt. Nachdem das Fleisch in einer Kühlvorrichtung für 7 bis 10 Tage gebeizt wurde, wird eine Räucherung/Trocknung für 3 bis 7 Tage durchgeführt.

Unter den vorstehend erwähnten Beizverfahren, in dem Trockenbeizverfahren, dauert die Beizperiode 2 bis 3 Wochen, wie zuvor erwähnt. Viel Raum in der Kühlvorrichtung ist notwendig. Der Salzgehalt des Produktes neigt dazu, hoch zu sein. Zusätzlich gibt es große Unterschiede im Salzgehalt in jedem Produkt. In dem Salzlake-Beizverfahren wird die Beizperiode im Vergleich mit dem Trockenbeizverfahren geringfügig verkürzt, dauert aber etwa 2 Wochen. Jedes Produkt weist große Unterschiede im Salzgehalt auf, in derselben Weise wie im Trockenbeizverfahren. Gemäß dem einzelnen Nadeleinspritzverfahren dauert es etwa 2 Wochen, um den rohen Schinken herzustellen. Das Verfahren ist bezüglich der Herstellungsperiode den Trocken- und Salzlake-Beizverfahren überlegen, in welcher die Herstellungsperiode drei bis vier Wochen beträgt. Jedoch muss eine vorbestimmte Menge der Beizflüssigkeit manuell gleichmäßig mit einer Nadel in das Fleisch eingespritzt werden. Daher ergibt das Verfahren eine schlechte Produktivität und erfordert Geschicklichkeit bei der Ausführung. Es kann absolut nicht gesagt werden, dass das Verfahren effizient ist.

Auch werden für rohen Schinken in einem bekannten Verfahren, um die Beizperiode zu verkürzen, ein Schweinefleischblock und Salzlake in eine Massagemaschine geworfen, und dann wird eine Massage durchgeführt, um dem Salzlakenbestandteil zu erlauben, in den Schweinefleischblock einzudringen. Danach wird die Herstellung nach einem herkömmlichen Verfahren durchgeführt. Dabei wird ein roher Schinken hergestellt, welcher einen geringen Salzgehalt-Gradienten in seiner Oberfläche und seinem zentralen Abschnitt, eine niedrige Salzgehaltskonzentration und Weichheit (offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 149/1995) aufweist. Um rohen Schinken mit einer geringen Dispersion der Salzkonzentration in einem Produkt zu erzielen wird in einem bekannten Verfahren rohes Schweinefleischmaterial, das in einer hohen Salzkonzentration gesalzen wurde, entsalzen, indem Salzlake mit einer Salzkonzentration von 1 bis 4 % zirkuliert wird (offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 141763/1994). Auch um rohen Schinken, rohen Speck oder ein anderes ungekochtes Fleischprodukt in einer kurzen Periode herzustellen, wird ein Block aus Zuchtviehfleisch unter Verwendung eines Beizmittels und 5 bis 30 Gewichtsteile Zucker bezogen auf 100 Gewichtsteile des rohen Zuchtviehfleisches gebeizt. Trocknung und Räucherung werden nach herkömmlichen Verfahren durchgeführt. Ein solches Verfahren zur Herstellung eines ungekochten Fleischprodukts ist ebenfalls bekannt (offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 284877/1994).

Die Europäische Patentanmeldung 525696 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur rechnergesteuerten Einspritzung einer Behandlungslösung in geschlachtete Tiere unter Verwendung einer Einspritzdüse mit einer selbstdurchstechenden Spitze, wobei die Einspritzung gesteuert wird, um im Wesentlichen konstante Druckwerte in den Leitungen bereitzustellen.

Das US-Patent 5,053,237 offenbart ein Verfahren der Vergütung von frischem rotem Fleisch durch Einspritzen einer Flüssigkeit, die Fette, Öle, Wasser und ein Bindemittel umfassen kann, unter Verwendung einer Düse, die in einem Abstand von zwischen 0,1 und 10 Zoll (2,5 – 250 mm) von dem Fleisch angeordnet ist, unter Verwendung eines Einspritzdrucks von zwischen 200 und 8.500 psi (14 – 600 kg/cm2).

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel der Erfindung besteht darin, die Probleme in den vorstehend erwähnten herkömmlichen Mehrnadel- und nadellosen Pökelinjektoren zu lösen. Nicht nur für dünnes sondern auch für dickes rohes Fleischmaterial sowie in rohem Fleischmaterial, das in Größe und Anordnung unterschiedlich ist, wird Salzlake zum Beizen oder Würzflüssigkeit effizient und kontinuierlich gleichmäßig in Fleisch dispergiert, ohne die Eigenschaft des Fleisches zu verschlechtern. Ohne Betrieb einer Schleudermaschine, einer Massagemaschine oder dergleichen für eine lange Zeit, kann die Beize oder Würzung ereicht werden. Des Weiteren kann die Salzlake zum Beizen oder die Würzflüssigkeit gleichmäßig dispergiert werden, selbst wenn eine Differenz im Einspritzwiderstand des Fleischs vorliegt. Ein Ziel der Erfindung besteht darin, ein solches praktisches Einspritzverfahren, einen Pökelinjektor zur Verwendung in dem Verfahren sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Fleischproduktes, insbesondere rohen Schinken oder ein anderes ungekochtes Fleischprodukt unter Verwendung der Einspritzdüse bereitzustellen.

Um ein Einspritzverfahren zu finden, in welchem die Salzlake zum Beizen oder die Würzflüssigkeit gleichmäßig dispergiert werden kann, haben die Erfinder et al. zuerst den Mehrnadel-Pökelinjektor studiert, der gegenwärtig hauptsächlich verwendet wird, doch wurde keine Lösung gefunden. Daher wurde für das Einspritzverfahren unter Verwendung des nadellosen Pökelinjektors, ein Maschinenprototyp hergestellt, der mit einem Hochdruckflüssigkeitsgenerator und einer geraden Wasserstromeinspritzdüse (Kohärenzstromeinspritzdüse) versehen wurde, und Studien wurden begonnen. Jedoch- konnten sogar unter Verwendung des herkömmlichen nadellosen Pökelinjektors die erwarteten Ergebnisse nicht erhalten werden. Dann wurde der Maschinenprototyp modifiziert, um die Bedingungen herauszufinden, die in der Fleischverarbeitung tatsächlich anwendbar sind. Zusätzlich wurde eine grundlegende Erforschung der Eigenschaften beim Einspritzen und Dispergieren der flüssigen Substanz in das Fleisch betrieben.

(Einspritztiefe)

Als Eigenschaft des Einspritzens und Dispergierens der flüssigen Substanz in das Fleisch wurde zuerst eine Einspritztiefe der flüssigen Substanz in das Fleisch (ein Abstand von einer Fleischoberfläche zu einem Abschnitt in dem Fleisch, welches die eingespritzte flüssige Substanz zur Zeit der Einspritzung erreicht) unter Verwendung von Schweineschinken studiert. Als ein Ergebnis eines Experiments, das durch Variieren von Einspritzdruck und Zeit wiederholt wurde, wurde herausgefunden, dass die Einspritztiefe üblicherweise nicht mit der Einspritzzeit in Beziehung steht, sondern mit dem Einspritzdruck korreliert ist. Dann wurde das Experiment noch einmal wiederholt, während Bedingungen, welche den Druck beeinflussen, wie die Größe der Düsenöffnung, konstant aufrecht erhalten wurden. Als ein Ergebnis wurde herausgefunden, dass die Einspritztiefe und der Einspritzdruck eine Beziehung haben, die in 1 dargestellt wird.

Wie aus 1 klar ersichtlich ist, kann die Beziehung zwischen der Einspritztiefe der flüssigen Substanz in das Fleisch und dem Höchstwert des Einspritzdrucks (hierin im Folgenden als "der maximale Einspritzdruck" bezeichnet) durch einen linearen Ausdruck dargestellt werden, wenn die Größe der Düsenöffnung oder andere Bedingungen, die den Druck beeinflussen, konstant gesetzt werden. Es wurde herausgefunden, dass die Einspritztiefe dieselbe ist, wenn der maximale Einspritzdruck derselbe ist.

Wenn zum Beispiel die Größe der Düsenöffnung mit 76&mgr;m (3/1000 Zoll) konstant gesetzt wird, kann die Beziehung zwischen der Einspritztiefe und dem maximalen Einspritzdruck durch den folgenden linearen Ausdruck dargestellt werden:

P = 30,0 H

P; maximaler Einspritzdruck (kg/cm2)

H; Einspritztiefe (mm)

Das Experiment zeigte, dass die Einspritztiefe der flüssigen Substanz in das Fleisch durch den maximalen Einspritzdruck gesteuert werden kann. Als ein Ergebnis kann der notwendige maximale Einspritzdruck berechnet werden, indem man die Dicke des Fleisches im Voraus misst. Es wurde herausgefunden, dass die eingespritzte flüssige Substanz daran gehindert werden kann, durch das Fleisch durchzuströmen und aus dem Fleisch herauszuspritzen. Umgekehrt kann man verhindern, dass die flüssige Substanz nicht bis in das Ende ausreichend eingespritzt wird.

(Einspritzmenge)

Als Eigenschaft des Einspritzens und Dispergierens der flüssigen Substanz in das Fleisch wurde als Nächstes eine Einspritzmenge der flüssigen Substanz in das Fleisch unter Verwendung von Schweineschinken studiert. Die Erfinder et al. verwendeten einen Pökelinjektor mit einer modifizierten geraden Wasserstromeinspritzdüse (Kohärenzstromeinspritzdüse), um ein Experiment durch Variieren von Einspritzdruck und -zeit zu wiederholen. Es wurde herausgefunden, dass die Einspritzmenge nicht mit dem Einspritzdruck in Beziehung steht, sondern mit der Einspritzzeit korreliert ist, wenn das Ausmaß des Druckanstiegs pro Zeiteinheit (hierin im Folgenden als "die Druckanstiegsrate" bezeichnet) konstant ist. Dann wurde das Experiment erneut wiederholt, um die Beziehung zwischen der Einspritzmenge und der Einspritzzeit zu klären. Als ein Ergebnis wurde herausgefunden, dass die Einspritzmenge und die Einspritzzeit eine in 2 dargestellte Beziehung haben.

Wie aus 2 klar ersichtlich ist, kann die Beziehung zwischen der Einspritzmenge der flüssigen Substanz in das Fleisch und einer Zeitperiode für das Erreichen des maximalen Einspritzdrucks (hierin im Folgenden als "die Einspritzerreichungszeit" bezeichnet) durch einen linearen Ausdruck dargestellt werden.

Die Einspritzmenge kann mit der Anzahl der Düsen, der Größe der Düsenöffnung, einer Strömungsrate einer Pumpe und dergleichen variieren. Wenn zum Beispiel die Größe der Düsenöffnung auf 76 &mgr;m (3/1000 Zoll) gesetzt wird und die anderen Bedingungen konstant gesetzt werden, kann die Beziehung zwischen der Einspritzmenge und der Einspritzungserreichungszeit durch den folgenden linearen Ausdruck dargestellt werden:

T = Q/45

T; Einspritzzeit (Sekunden)

Q; Einspritzmenge (g)

Bei dem Experiment wurde herausgefunden, dass die Einspritzmenge dieselbe ist, wenn die Einspritzerreichungszeit dieselbe ist. Auch wurde erkannt, dass die Einspritzmenge der flüssigen Substanz in das Fleisch durch die Einspritzerreichungszeit gesteuert werden kann.

(Einspritzverhältnis)

In der Folge wurde als Eigenschaft des Einspritzens und Dispergierens der flüssigen Substanz in das rohe Fleisch ein Einspritzverhältnis der flüssigen Substanz in das Fleisch studiert. Hier wird das Einspritzverhältnis durch den folgenden Ausdruck dargestellt:

Einspritzverhältnis ( %) = (Fleischgewicht + Gewicht der Einspritzflüssigkeit)/Gewicht des rohen Fleisches × 100

In einem wiederholten Experiment unter Verwendung des Pökelinjektors mit der Kohärenzstromeinspritzdüse und unter Variieren des Einspritzdrucks und der -zeit wurde die Flüssigkeit aus Düsen, die an konstanten Intervallen mit einer gleichmäßigen Dichte angeordnet waren, in einen Block aus Schweinelende eingespritzt, und das Einspritzverhältnis wurde gemessen. Als ein Ergebnis wurde herausgefunden, dass im Fall von demselben Einspritzverhältnis das Einspritzverhältnis mit dem maximalen Einspritzdruck und der Einspritzerreichungszeit korreliert ist. Dann wurde durch Regulieren der Dicke des rohen Fleisches, um den maximalen Einspritzdruck zu variieren, und durch Regulieren der Einspritzerreichungszeit auf der Grundlage der vorher durch die Einspritzung in das Fleisch erhaltenen Ergebnisse, um die Einspritzungsverhältnisse 110, 120, 130 und 140% zu erhalten, die Beziehung des maximalen Einspritzdrucks und der Einspritzzeit untersucht, wenn die Einspritzung in 20 Fleischstücke für jeden Fall durchgeführt worden war. Als ein Ergebnis wurde herausgefunden, dass der maximale Einspritzdruck und die Einspritzzeit eine in 3 dargestellte Beziehung haben.

Wie aus 3 ersichtlich, sind in jedem Einspritzverhältnis Punkte, die die Beziehung des maximalen Einspritzdrucks und der Einspritzerreichungszeit anzeigen, entlang einer Geraden verteilt. Dies bedeutet, dass durch Verändern des maximalen Einspritzdrucks in Übereinstimmung mit der Dicke des Fleisches. sich auch die Einspritzzeit verändert, wenn die Druckanstiegsrate, abgeleitet aus der Beziehung des maximalen Einspritzdrucks und der Einspritzerreichungszeit, dieselbe ist. Als ein Ergebnis kann das gleiche Einspritzverhältnis erhalten werden.

Das Experiment zeigte auch, dass sich das Einspritzverhältnis verändert, wenn die Druckanstiegsrate (dargestellt durch einen geraden Anstieg in 3) verändert wird. Als ein Ergebnis wurde herausgefunden, dass durch Einstellen der Druckanstiegsrate das Einspritzverhältnis gesteuert werden kann.

Die Erfinder et al. modifizierten den Maschinenprototyp auf der Grundlage der vorstehend erwähnten Befunde, die aus der grundlegenden Erforschung der Eigenschaften des Einspritzens und Dispergierens der flüssigen Substanz in das rohe Fleisch im Fall der Verwendung des Hochdruckflüssigkeitsgenerators und der Kohärenzstromeinspritzdüse erhalten wurde, und insbesondere auf der Grundlage des Befundes, dass das Einspritzverhältnis durch Einstellen der Druckanstiegsrate gesteuert werden kann. Es wurde herausgefunden, dass die flüssige Substanz durch Steuern des Einspritzdrucks während des Einspritzens der flüssigen Substanz gleichmäßig dispergiert werden kann. Dann wurde die vorliegende Erfindung abgeschlossen.

Die Erfindung stellt ein Verfahren des Einspritzens einer flüssigen Substanz in Fleisch bereit, in welchem die flüssige Substanz unter Verwendung einer geraden Wasserstromeinspritzdüse (Kohärenzstromeinspritzdüse) eingespritzt wird und der Einspritzdruck durch einen allmählichen Anstieg des Einspritzdrucks ausgehend von einem Druck von etwa 0 kg/cm2 gesteuert wird, während die flüssige Substanz eingespritzt wird.

Die Erfindung stellt ein Verfahren des Einspritzens einer flüssigen Substanz in Fleisch bereit, worin, wenn die flüssige Substanz in das rohe Fleisch unter Verwendung einer Kohärenzstromeinspritzdüse eingespritzt wird, ein Einspritzdruck gesteuert wird, während die flüssige Substanz eingespritzt wird.

Die Erfindung stellt ein Verfahren des Einspritzens einer flüssigen Substanz in Fleisch bereit, in welcher ein gerader Wasserstrom- (Kohärenzstrom-)Einspritzdruck im Voraus auf einen Druck geregelt wird, der für die physikalischen Eigenschaften und die Dicke des Fleisches oder die physikalischen Eigenschaften der flüssigen Substanz je nach Erforderlichkeit geeignet ist. Eine Kohärenzstromeinspritzdüse wird mit dem vorzugsweise fixierten Fleisch in Kontakt gebracht. Während die flüssige Substanz unter Verwendung der Kohärenzstromeinspritzdüse eingespritzt wird, wird der Einspritzdruck so gesteuert, um sich allmählich von 0 oder einem niederen Druck zu erhöhen oder zu verändern.

Die Erfindung stellt ein Verfahren des Einspritzens einer flüssigen Substanz in Fleisch bereit, in welchem, wenn die flüssige Substanz in das rohe Fleisch unter Verwendung einer Kohärenzstromeinspritzdüse eingespritzt wird, durch Verändern einer Anstiegsrate des Einspritzdrucks in dem Bereich von zum Beispiel 100 bis 20.000 kg/cm2·Sekunde ein Einspritzverhältnis der flüssigen Substanz in das Fleisch gesteuert wird.

Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Fleischproduktes, insbesondere rohen Schinkens oder eines anderen ungekochten Fleischproduktes bereit, in welchem das vorstehend erwähnte Einspritzverfahren verwendet wird. Die Erfindung stellt einen Pökelinjektor bereit, der eine Vorrichtung zum Einspritzen einer flüssigen Substanz in Fleisch ist, versehen mit einem Hochdruckflüssigkeitsgenerator, einem Einspritzabschnitt der flüssigen Substanz, und einer Drucksteuervorrichtung, die einen drucksteuernden Mechanismus aufweist, welcher einen Einspritzdruck von einem Druck von etwa 0 kg/cm2 allmählich erhöhen kann, wenn die flüssige Substanz vom Einspritzabschnitt in das Fleisch eingespritzt wird.

Die Erfindung stellt einen Pökelinjektor bereit, der eine Vorrichtung zum Einspritzen einer flüssigen Substanz in Fleisch ist, versehen mit einem Hochdruckflüssigkeitsgenerator, einen Einspritzeinschnitt der flüssigen Substanz und einer Drucksteuervorrichtung, welche einen Einspritzdruck steuern kann, während die flüssige Substanz eingespritzt wird, wenn die flüssige Substanz von dem Einspritzabschnitt in das Fleisch eingespritzt wird. Auch stellt die Erfindung einen Pökelinjektor bereit, der des Weiteren mit einem fleischdickenregulierenden Abschnitt zur Herstellung einer konstanten Fleischdicke des Fleisches sowie einem Fleischdickenmessabschnitt versehen ist.

Die Erfindung stellt einen Pökelinjektor bereit, in welchem die Drucksteuervorrichtung in dem vorstehend erwähnten Pökelinjektor einen Drucksteuerungsmechanismus aufweist, welcher den Einspritzdruck von einem Druck von etwa 0 kg/cm2 oder einem niederen Druck allmählich erhöhen kann; einen Pökelinjektor, welcher den Einspritzdruck durch Steuern der Anzahl der Umdrehungen eines Servomotors oder dergleichen steuert; und einen Pökelinjektor mit einem Restdruckbeschneidemittel, das einen Einspritzdruck, der von 0 oder einem niederen Druck allmählich erhöht wurde, rasch auf einen Druck von etwa 0 oder einen niederen Druck rückstellen kann.

Die Erfindung stellt einen Pökelinjektor bereit, in welchem der Einspritzabschnitt in dem vorstehend erwähnten Pökelinjektor eine Kohärenzstromeinspritzdüse aufweist; einen Pökelinjektor, in welchem der Einspritzabschnitt einen Verteiler oder mehrere miteinander verbundene Verteiler zum Verzweigen eines Einzelsstroms in mehrere Ströme aufweist; und einen Pökelinjektor, in welchem ein Ende einer Roboterhand mit dem Einspritzabschnitt und einem Fleischtransportmittel versehen ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Graph, der eine Beziehung einer Einspritztiefe und eines maximalen Einspritzdrucks im Fall der Einspritzung mit einem Pökelinjektor der Erfindung zeigt.

2 ist ein Graph, der eine Einspritzzeit und eine Einspritzmenge im Fall der Einspritzung mit dem Pökelinjektor der Erfindung zeigt.

3 ist ein Graph, der eine Beziehung des maximalen Einspritzdrucks und der Einspritzzeit bei Einspritzverhältnissen von 110, 120, 130 und 140 % im Fall der Einspritzung mit dem Pökelinjektor der Erfindung zeigt.

4 ist ein Graph, der eine Veränderung des Einspritzdrucks mit der Zeit im Fall der Einspritzung mit einem herkömmlichen nadellosen Pökelinjektor zeigt.

5 ist ein Graph, der eine Veränderung des Einspritzdrucks mit der Zeit im Fall der Einspritzung mit einem nadellosen Pökelinjektor der Erfindung zeigt.

6 ist eine perspektivische Ansicht eines Pökelinjektors der Erfindung.

7 ist eine Vorderansicht eines Roboters in dem Pökelinjektor der Erfindung.

8 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Pökelinjektors der Erfindung.

9 ist eine vertikale Schnittansicht eines Einspritzabschnitts in dem Pökelinjektor der Erfindung.

10 ist eine Unteransicht des Einspritzabschnitts des Pökelinjektors der Erfindung.

11 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Vergleich eines verteilten Zustandes von Salz nach der Einspritzung zwischen dem Pökelinjektor der Erfindung und einem herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektor zeigt.

12 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Vergleich eines verteilten Zustandes von Farbstoff nach der Einspritzung zwischen dem Pökelinjektor der Erfindung und dem herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektor zeigt.

13 ist eine erläuternde Ansicht, die den Übergang der Herstellungsperiode rohen Schinkens und den Wasseraktivitätswert im zentralen Abschnitt zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In der Erfindung schließen die Beispiele für Fleisch zum Beispiel Schweine-, Rind- oder Geflügelfleisch, Pferdefleisch, Schaffleisch, Fleisch innerer Organe, Fleisch mit Knochen und Fleisch mit Haut, Fischfleisch und Ähnliches ein. Jede beliebige Art von als Nahrungsmittel geeignetem Fleisch kann verwendet werden.

In der Erfindung umfassen Beispiele einer flüssigen Substanz zum Beispiel Salzlake zum Beizen, Würzflüssigkeit, Modifikatoren für Lipid- oder anderes Gewebe, natürliche Haltbarmacher, natürliche Farbstoffe, Enzyme, Lösungen mit Mikroorganismen oder dergleichen und Dispersionssuspensionen. Eine flüssige Substanz, die Gas umfasst, oder eine beliebige flüssige Substanz kann verwendet werden, solange sie aus einer Kohärenzstromeinspritzdüse oder einem anderen Einspritzabschnitt in Fleisch eingespritzt werden kann.

In der Erfindung bedeutet Fleischprodukt ein beliebiges verarbeitetes Fleisch. Zum Beispiel entspricht gemäß der Klassifikation in dem Nahrungsmittelhygienegesetz das Fleischprodukt einem Trockenfleischprodukt, einem ungekochten Fleischprodukt, einem spezifisch gekochten Fleischprodukt oder einem gekochten Fleischprodukt. Unter diesen bedeutet das ungekochte Fleischprodukt ein Fleischprodukt, das nicht einem Verfahren der Erhitzung von Fleisch bis auf seinen Kern zum Beispiel bei 60°C für 30 Minuten unterzogen wurde, oder einem Verfahren, das eine Wirkung schafft, die einer Wirkung des Erhitzungsverfahrens oder eines anderen Erhitzungs-/Sterilisationsverfahrens gleichkommt oder übertrifft. Als Beispiele können roher Schinken oder roher Speck aus verschiedenen Rohmaterialien angeführt werden.

In der Erfindung steht ein gerader Wasserstrom (Kohärenzstrom) für einen Strom aus flüssiger Substanz, welcher nicht in einer konzentrisch verteilten Weise spritzt, sondern in einer gebündelten geraden Weise. Eine Kohärenzstromeinspritzdüse steht für eine Düse zum Verspritzen des Kohärenzstroms. Auch bedeutet in der Erfindung ein Einspritzdruck einen Flüssigkeitsdruck der flüssigen Substanz unmittelbar nachdem die flüssige Substanz von der Kohärenzstromeinspritzdüse gespritzt wurde. Er wird üblicherweise als ein Flüssigkeitsdruck in einer Rohrleitung zwischen einem Hochdruckflüssigkeitsgenerator und der Kohärenzstromeinspritzdüse zum Beispiel durch einen Druckmessfühler gemessen. Durch Vorsehen des Druckmessfühlers kann der Einspritzdruck des Weiteren exakt auf einen gesetzten Wert reguliert werden.

In der Erfindung bedeutet "Steuern des Einspritzdrucks, während die flüssige Substanz eingespritzt wird", dass der Einspritzdruck durch ein Mittel zur Steuerung des Einspritzdrucks von dem Beginn der Einspritzung der flüssigen Substanz bis zum Abschluss derselben gesteuert wird, und schließt den Fall aus, in dem die flüssige Substanz in einem Spritzvorgang durch Öffnen/Schließen eines. Ventils, das in einer Hochdruck-Rohrleitung angeordnet ist, eingespritzt wird, sowie den Fall, in dem der Einspritzdruck im Voraus durch Ersetzen einer Düse mit einem unterschiedlichen Öffnungsdurchmesser vor der Einspritzung verändert wird. Dann wird in der Erfindung, in welcher der Einspritzdruck gesteuert wird, während die flüssige Substanz eingespritzt wird, die Anstiegsrate des Einspritzdrucks üblicherweise in dem Bereich von 100 bis 20000 kg/cm2·Sekunden gesetzt. Durch Vergleich einer Druckveränderung in dem herkömmlichen Einspritzverfahren, das das Öffnen/Schließen des Ventils einsetzt, das in 4 dargestellt ist, mit jener Druckveränderung in dem Einspritzverfahren der Erfindung, das in 5 dargestellt wird, wird die technische Bedeutung des Begriffs "Steuern des Einspritzdrucks, während die flüssige Substanz eingespritzt wird" weiter klar gemacht.

Um die flüssige Substanz in dem rohen Fleisch gleichmäßig zu dispergieren, wird in der Erfindung bevorzugt, dass der Einspritzdruck, während die flüssige Substanz von der Kohärenzstromeinspritzdüse eingespritzt wird, allmählich, vorzugsweise allmählich und kontinuierlich von 0 oder einem niederen Druck erhöht wird. Wenn die Kohärenzstromeinspritzdüse verwendet wird, was das Einspritzen und Dispergieren der flüssigen Substanz in das Fleisch betrifft, so wird die eingespritzte flüssige Substanz in einer Querrichtung an einer vorbestimmten Tiefe durch den Widerstand des Fleischgewebes dispergiert. Wenn der Einspritzdruck allmählich erhöht wird, verändert sich die Einspritztiefe in Übereinstimmung mit dem Einspritzdruck. Die flüssige Substanz wird in der Querrichtung durch den Widerstand des Fleischgewebes in der Tiefe dispergiert. Dieses Phänomen tritt wiederholt mit der Erhöhung der Einspritztiefe auf. Damit wird die flüssige Substanz gleichmäßig von der Oberfläche zur Unterseite des Fleisches dispergiert. Daher kann durch allmähliches Erhöhen des Einspritzdrucks von 0 oder einem niederen Druck ein Produkt erhalten werden, das bezüglich der gleichmäßigen Dispersion der eingespritzten flüssigen Substanz überlegen ist. Zusätzlich kann für den Zweck des Dispergierens der flüssigen Substanz in einem spezifischen Abschnitt des Fleisches und für einen anderen Zweck der Einspritzdruck schrittweise von 0 oder einem niederen Druck erhöht werden, ohne allmählich und kontinuierlich erhöht zu werden.

Wenn, anstatt den Einspritzdruck zu steuern, während die flüssige Substanz eingespritzt wird; der Einspritzdruck schnell vom Beginn wie in einem herkömmlichen Fall erhöht wird, dann wird die Geradheit verstärkt und die flüssige Substanz wird in der Umgebung der Düse nicht dispergiert. Damit sammelt sich die flüssige Substanz in Abschnitten an der Einspritztiefe, die mit dem Einspritzdruck abgestimmt ist. Um einen gleichmäßigen Dispersionszustand in dem Fleisch zu erhalten, muss unter Verwendung des Pökelinjektors der Erfindung, während die Einspritzung durchgeführt wird, der Einspritzdruck allmählich von 0 oder einem niederen Druck zu dem maximalen Einspritzdruck bei einer konstanten Druckanstiegsrate erhöht werden.

Der Pökelinjektor der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Einspritzen der flüssigen Substanz in das Fleisch. Der Pökelinjektor ist mit einem Hochdruckflüssigkeitsgenerator, einem Einspritzeinschnitt der flüssigen Substanz, und einer Drucksteuervorrichtung versehen, welche den Einspritzdruck steuern kann, während die flüssige Substanz eingespritzt wird, wenn die flüssige Substanz von dem Einspritzabschnitt in das rohe Fleisch eingespritzt wird.

Der Hochdruckflüssigkeitsgenerator in dem Pökelinjektor der Erfindung kann ein beliebiger Mechanismus sein, so lange er den Druck der flüssigen Substanz auf ein hohes Niveau, zum Beispiel 7 bis 3000 kg/cm2 erhöhen kann. Beispiele des Hochdruckflüssigkeitsgenerators umfassen Reziprokpumpen wie etwa eine Tauchkolbenpumpe und einen Fluiddruckzylinder sowie Pumpen wie etwa eine Rotationspumpe und eine Zentrifugalpumpe. Andere Elemente als die Pumpen können ebenso verwendet werden, wenn der Druck der flüssigen Substanz hoch gesetzt werden kann. Durch Steuern der Anzahl der Umdrehungen eines Motors wird die Tauchkolbenpumpe oder eine andere Pumpe betrieben und der Austrag der Pumpe wird gesteuert. In diesem oder einem anderen Fall kann der Hochdruckflüssigkeitsgenerator einteilig mit der Drucksteuervorrichtung, die später beschrieben wird, ausgebildet sein. Im Fall der Steuerung des Drucks mit einem Ventil oder dergleichen, das in einer Hochdruck-Rohrleitung angeordnet ist, oder in einem weiteren Fall, können der Hochdruckflüssigkeitsgenerator und die Drucksteuervorrichtung separatvorgesehen werden.

Der Einspritzabschnitt in dem Pökelinjektor der Erfindung kann von einem beliebigen Typ sein, wenn er ein Ausströmrohr aufweist, von welchem die flüssige Substanz unter Hochdruck in das rohe Fleisch eingespritzt werden kann. Für eine Anordnung an der Spitze ist eine Düse bevorzugt. Noch bevorzugter ist eine Kohärenzstromeinspritzdüse, welche einen Strom der flüssigen Substanz einspritzen kann, der in einer geraden, gebündelten Art, das heißt, in einem Kohärenzstrom, gespritzt wird, anstatt die flüssige Substanz konzentrisch zu diffundieren und zu verspritzen. Zusätzlich kann in einem besonderen Verfahren eine Sprüh-Einspritzdüse oder eine Nadeldüse verwendet werden.

Auch wird die flüssige Substanz unter Hochdruck von dem Hochdruckflüssigkeitsgenerator über die Hochdruck-Rohrleitung zu dem Einspritzabschnitt übertragen, und es wird bevorzugt, den Einspritzabschnitt zu verwenden, der ein als Verteiler bezeichnetes Element zum Verzweigen eines Einzelstroms von der Hochdruckrohrleitung in mehrere Ströme besitzt. Der Verteiler ist vorzugsweise an der Spitze des Einspritzabschnitts platziert, kann aber fallweise auch in der Mitte der Rohrleitung platziert werden.

Der Einspritzabschnitt des herkömmlichen Hochdruckflüssigkeitsgenerators ist ein Einzellochtyp oder besitzt eine Form, in welcher die Rohrleitung in dem Verteiler radial verzweigt ist. Die Erfinder et al. haben einen Verteiler hergestellt, der insbesondere für einen Pökelinjektor für Fleisch geeignet ist, und eine Rohrleitung in dem Verteiler ist verzweigt, und die verzweigten Rohre sind parallel angeordnet. Hier umfasst die parallele Anordnung nicht nur die Anordnung, in der die Rohre parallel in einer Reihe angeordnet sind, sondern auch die Anordnung, in der die Rohre im Zickzack oder parallel in mehreren Reihen angeordnet sind. Durch die parallele Anordnung der Düsen kann ein Düsenintervall für die Einspritzung auf 10 mm oder weniger verengt werden, z. B. 5,6 mm. Daher ist eine hochdichte und gleichmäßige Einspritzung machbar. Des Weiteren wird vorzugsweise ein Verteiler verwendet, bei welchem mehrere Kohärenzstromeinspritzdüsen parallel auf diese Weise angeordnet sind.

Wenn der Verteiler verwendet wird, wird die flüssige Substanz unter Hochdruck als der Kohärenzstrom von der Düse an der Spitze jeder Rohrleitung eingespritzt. Die flüssige Substanz wird gleichzeitig von den parallel angeordneten Düsen in das rohe Fleisch eingespritzt. Auch kann, wenn ein Verteiler mit mehreren Düsen versehen ist, die flüssige Substanz effizient in einem Einspritzverfahren eingespritzt werden. Wenn jedoch ein Verteiler mit einer übermäßig großen Anzahl von Düsen versehen ist, wird der Hochdruckflüssigkeitsgenerator belastet. In diesem Fall sind vorzugsweise mehrere Verteiler miteinander verbunden, ein Ventil ist an der oberstromigen Seite jedes Verteilers angeordnet und die Ventile werden der Reihe nach in einer solchen Weise geöffnet/geschlossen, dass die Verteiler der Reihe nach die flüssige Substanz spritzen. Wenn zum Beispiel drei miteinander verbundene Verteiler betrieben werden, indem Ventile oder dergleichen geschaltet werden, kann die Erhöhung/Verringerung des Drucks der flüssigen Substanz zweimal eingespart werden, im Vergleich mit dem Fall, in dem die Einspritzung dreimal mit einem Verteiler durchgeführt wird. Ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb kann in vorteilhafter Weise erreicht werden.

Die Drucksteuervorrichtung in dem Pökelinjektor der Erfindung kann von einem beliebigen Typ sein, wenn sie einen Mechanismus zur Steuerung des Einspritzdrucks besitzt. Die Drucksteuervorrichtung kann weitgehend eingeteilt werden in ein Steuergerät mit einem Mittel zur Steuerung des Drucks in dem Hochdruckflüssigkeitsgenerator, ein Steuergerät mit einem Mittel zur Steuerung des Drucks in der Hochdruck-Rohrleitung oder dem Einspritzabschnitt und ein Steuergerät mit einer Kombination dieser Mittel.

In dem Steuergerät mit dem Mittel zur Steuerung des Drucks in dem Hochdruckflüssigkeitsgenerator wird zum Beispiel ein Tauchkolben einer Tauchkolbenpumpe unter Verwendung eines Servomotors, eines Schrittmotors oder eines Drehstrommotors mit einem Wechselrichter und unter Steuerung der Anzahl der Umdrehungen des Motors betrieben, um einen Ausgang des Hochdruckflüssigkeitsgenerators, d. h., den Einspritzdruck zu steuern. Alternativ wird ein Kolben eines Öldruckzylinders, eines Wasserdruckzylinders, eines Luftzylinders oder dergleichen unter Verwendung eines variablen Einstellventils oder dergleichen und unter Steuerung eines Fluiddrucks betrieben, um den Ausgang des Hochdruckflüssigkeitsgenerators, d. h., den Einspritzdruck, zu steuern.

Beispiele des Steuergeräts mit dem Mittel zur Steuerung des Drucks in der Hochdruck-Rohrleitung umfassen ein Steuergerät, in welchem der Ausgang des Hochdruckflüssigkeitsgenerators konstant gesetzt wird und ein oder mehrere Druckregelungsventile in der Hochdruck-Rohrleitung angeordnet sind, ein Steuergerät, welches das Druckregelungsventil in der Hochdruck-Rohrleitung unter Verwendung eines Stellglieds betätigen kann, und ein Steuergerät, in welchem ein Puffer, wie etwa ein Kolbenzylinder, zum Absorbieren des Drucks an einem Ende eines Zweigrohrs, das an die Hochdruck- Rohrleitung angeschlossen ist, angeordnet ist. Auch da das Steuergerät, das über das Mittel zur Steuerung des Drucks des Einspritzabschnitts verfügt, ein Steuergerät ist, in welchem der Ausgang des Hochdruckflüssigkeitsgenerators konstant gemacht wird und ein Düsenöffnungsdurchmesser und die Anzahl der Düsen, die mit dem Einspritzabschnitt verbunden sind, verändert werden.

Wenn notwendig kann die Steuerung auch durch Kombination des Mittels zur Steuerung des Drucks in dem Hochdruckflüssigkeitsgenerator und des Mittels zur Steuerung des Drucks in der Hochdruck-Rohrleitung und dem Einspritzabschnitt durchgeführt werden. In jedem Fall kann die Steuerung einfach und genau durchgeführt werden und verschiedene Drucksteuerungen können durchgeführt werden. Daher wird ein System bevorzugt, in welchem unter Verwendung des Servomotors oder dergleichen die Anzahl der Umdrehungen des Motors gesteuert wird.

Zum Beispiel wird der Fall beschrieben, in dem ein Servomotor, bestehend aus einem Motor, einer Antriebsvorrichtung und einer programmierbaren Steuerung (SPS), verwendet wird. Die Antriebsvorrichtung ist an die SPS angeschlossen. In Ansprechen auf einen Ausgang, der einen Motorbetriebszustand anzeigt und an die SPS übertragen wird, und einer Anweisung der SPS wird der Motor betrieben. Der Motor dreht sich in Proportion zu der Anzahl von Impulsen, die von der Antriebsvorrichtung von der SPS empfangen werden. Die Drehzahl wird in Übereinstimmung mit der Rate (Zeitdichte) der Impulse verändert. Wenn dann eine Hochdruck-Pumpe durch den Servomotor betrieben wird, ist die Flüssigkeitsströmungsrate im Allgemeinen proportional zu der Anzahl der Umdrehungen des Motors (Stellung). Der Flüssigkeitsdruck ist proportional zu der Anzahl der Umdrehungen des Motors.

Die Einspritzung der flüssigen Substanz in das Fleisch durch den Pökelinjektor der Erfindung wird kontinuierlich wiederholt. Wenn mehr Fleisch verarbeitet wird, muss die Einspritzfrequenz der flüssigen Substanz pro Zeiteinheit erhöht werden. In diesem Fall wird der nächste Einspritzarbeitsschritt gestartet, bevor der Einspritzdruck, der allmählich von 0 oder einem niederen Druck erhöht wurde, auf 0 oder den niederen Druck rückgestellt wurde. Als ein Ergebnis kann der Einspritzdruck nicht allmählich von 0 oder dem niederen Druck erhöht werden. In diesem Fall kann durch Versehen der Drucksteuervorrichtung mit dem Restdruckbeschneidemittel der Einspritzdruck, welcher allmählich von 0 oder dem niederen Druck erhöht worden ist, schnell auf 0 oder den niederen Druck rückgestellt werden. Ein Beispiel des Restdruckbeschneidemittels ist ein Entlastungsventil, das an einem Teil der Hochdruck-Rohrleitung platziert ist. Durch schnelles Öffnen des Entlastungsventils, nachdem die Einspritzung abgeschlossen wurde, kann der Druck der flüssigen Substanz nach der Einspritzung schnell auf 0 oder den niederen Druck rückgestellt werden. Ein Beispiel eines weiteren Restdruckbeschneidemittels ist ein Mittel, in welchem ein Puffer, wie etwa der Kolbenzylinder zum Absorbieren des Drucks, an einem Ende eines Zweigrohrs, das an die Hochdruck-Rohrleitung angeschlossen ist, angeordnet ist. In diesem Fall wird der Kolben zurückgezogen, nachdem die Einspritzung abgeschlossen wurde. Der Druck der flüssigen Substanz in der Rohrleitung wird absorbiert. Dann kann der Druck der flüssigen Substanz nach der Einspritzung schnell auf 0 oder den niederen Druck rückgestellt werden.

Wie vorstehend erwähnt, muss, um den gleichmäßigen dispergierten Zustand in dem Fleisch zu erhalten, unter Verwendung des Pökelinjektors der Erfindung, während die Einspritzung durchgeführt wird, der Einspritzdruck allmählich von 0 oder einem niederen Druck zu dem maximalen Einspritzdruck bei einer konstanten Druckanstiegsrate erhöht werden. Der notwendige maximale Einspritzdruck kann variabel gemäß den physikalischen Eigenschaften des Fleisches (Verhältnis von Magerem zu Fett, Härte des Fleisches, Vorhandensein von Knochen und dergleichen), der Dicke und Anordnung des Fleisches, den physikalischen Eigenschaften der flüssigen Substanz (Molekulargewicht der Lösung oder Dispersion, Viskosität, Reaktivität mit Fleischbestandteilen und dergleichen), einem Abstand zwischen einer Spitze der Kohärenzstromeinspritzdüse und dem Fleisch und dergleichen eingestellt werden. Der maximale Einspritzdruck wird üblicherweise in dem Bereich von 7 bis 3000 kg/cm2, vorzugsweise 300 bis 2000 kg/cm2, eingestellt.

Wenn der maximale Einspritzdruck weniger als 7 kg/cm2 beträgt, ist der Einspritzdruck niedriger als die Spannung des Fleisches. Daher wird die flüssige Substanz nicht ausreichend in dem Fleisch dispergiert. Wenn umgekehrt der maximale Einspritzdruck 3000 kg/cm2 übersteigt, wird das Fleisch in unvorteilhafter Weise weitgehend beschädigt.

Wenn daher die Dicke des üblicherweise verwendeten Fleisches, die Dispersion in dem Fleisch, Beschädigungen und Ähnliches berücksichtigt werden, wird der maximale Einspritzdruck vorzugsweise variabel in dem Bereich von 300 bis 2000 kg/cm2 eingestellt. Der Hochdruckflüssigkeitsgenerator in dem Pökelinjektor der Erfindung hat vorzugsweise die Fähigkeit, verschiedene Drücke in dem Bereich von bis zu 3000 kg/cm2 aufzubringen.

Zum Beispiel stehen die physikalischen Eigenschaften des Fleisches weitgehend mit dem Einspritzwiderstand in das Fleisch in Verbindung. Die Spannung variiert von etwa 7 kg/cm2 bis 26 kg/cm2 mit der Herkunft oder dem Abschnitt des Fleisches. Der Einspritzdruck des herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektors beträgt etwa 12 kg/cm2 im Maximum, was eine Ungleichmäßigkeit bei der Einspritzung auf Grund einer Differenz in der Herkunft und dem Abschnitt des Fleisches verursacht. In dem gleichmäßig dispergierten Einspritzverfahren der flüssigen Substanz in das Fleisch gemäß der Erfindung wird jedoch ein bemerkenswert hoher Einspritzdruck (Kohärenzstromeinspritzdruck) verwendet. Daher kann hier das Problem der nicht gleichmäßigen Dispersion in einer Einspritzrichtung und einer Richtung unter rechtem Winkel quer zu der Einspritzrichtung auf Grund einer Differenz zwischen den Einspritzwiderständen des Fleisches gelöst werden. Auch durch Pressen des Fleisches durch den Verteiler des Einspritzabschnitts des Pökelinjektors mit einer konstanten Kraft wird die Genauigkeit der gleichmäßigen Dispersion weiter erhöht.

Um die flüssige-Substanz daran zu hindern, durch das Fleisch durchzulaufen und aus dem Fleisch herauszuspritzen, oder um umgekehrt zu verhindern, dass die flüssige Substanz nicht bis in das Ende ausreichend eingespritzt wird, gibt es eine Technik, in welcher die Fleischdicke im Voraus unter Verwendung einer Pressrolle oder dergleichen konstant gemacht wird. Wie vorstehend erwähnt, kann durch Steuern/Einstellen des maximalen Einspritzdrucks der flüssigen Substanz von der Kohärenzstromeinspritzdüse die Einspritztiefe der flüssigen Substanz gesteuert werden. Daher wird durch Versehen des Pökelinjektors der Erfindung mit einem Fleischdickenmessabschnitt der maximale Einspritzdruck auf Basis eines gemessenen Werts berechnet. Alle Prozesse zur Steuerung des Drucks können vollständig automatisiert werden. Der Fleischdickenmessabschnitt weist vorzugsweise einen Mechanismus zum automatischen Messen der Fleischdicke auf. Zum Beispiel gibt es als automatischen Fleischdickenmessungs-Mechanismus zum Messen eines Abstandes zwischen oberen und unteren Oberflächen des rohen Fleisches ein System, in welchem eine Düse, die an einer Spitze einer Roboterhand angeordnet ist, mit dem rohen Fleisch in Kontakt gebracht wird, um die Fleischdicke auf der Grundlage einer Verschiebung eines Potentiometers zu messen, und ein System zum automatischen Messen der Fleischdicke unter Verwendung eines Photosensors. Darüber hinaus kann auch ein System zur automatischen Berechnung der Fleischdicke durch eine Bildverarbeitung eingesetzt werden. Zusätzlich kann die automatische Fleischdickenmessung durchgeführt werden, bevor die flüssige Substanz in das rohe Fleisch eingespritzt wird. Sie kann gleichzeitig mit der Einspritzung in der selben Weise wie in dem Fall durchgeführt werden, in dem die Messung unter Verwendung der Düse an der Spitze der Roboterhand durchgeführt wird.

Auch in dem Fall von Fleisch mit einer konstanten Dicke, Fleisch mit konstanten physikalischen Eigenschaften und dergleichen, kann der maximale Einspritzdruck voreingestellt werden. Insbesondere im Fall von Fleisch wie etwa äußerer und Boston butt (obere Schulter), wo eine harte, filmartige Schicht aus einem Bindegewebe vorhanden ist, und im Fall von Fleisch, wie etwa Bauchfleisch, wo Mageres und Fett abwechselnd geschichtet sind und eine harte, filmartige Schicht aus einem Bindegewebe vorhanden ist, kann der maximale Einspritzdruck in einer solchen Weise voreingestellt werden, dass die flüssige Substanz durch das rohe Fleisch gelangen und aus dem rohen Fleisch herausspritzen kann. Zum Beispiel wird für das Bauchfleisch als Rohmaterial für Speck in dem herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektor die flüssige Substanz durch die harte, filmartige Schicht aus dem Bindegewebe daran gehindert, weiter einzudringen. Zusätzlich schwellen die weichen Fettschichten in unvorteilhafter Weise an, da die flüssige Substanz sich in Fettschichten sammelt, in welchen die flüssige Substanz nicht dispergiert werden muss. Jedoch wird gemäß der Erfindung die flüssige Substanz kaum in den Fettschichten mit einer geringen Spannung dispergiert, sondern völlig gleichmäßig in den mageren Schichten, einschließlich der harten, filmartigen Schicht und weiteren Schichten, vollständig dispergiert. So kann ein überlegener Speck erhalten werden.

In der Erfindung kann, wie vorstehend erwähnt, durch Steuern/Einstellen der Einspritzzeit, die abgelaufen ist, bis der maximale Einspritzdruck der flüssigen Substanz von der Kohärenzstromeinspritzdüse erreicht ist, die Einspritzmenge der flüssigen Substanz gesteuert werden. Die Einspritzzeit, die abgelaufen ist, bis der maximale Einspritzdruck erreicht ist, kann variabel gemäß den Eigenschaften des Fleisches, den physikalischen Eigenschaften der flüssigen Substanz oder dergleichen eingestellt werden. Die Einspritzzeit wird üblicherweise auf 0,05 bis 10 Sekunden, vorzugsweise 0,1 bis 5 Sekunden, noch bevorzugter 0,3 bis 2 Sekunden, eingestellt.

Wenn die Einspritzzeit weniger als 0,05 Sekunden beträgt, wird ein notwendigex Druck nicht erreicht oder eine kleine Strömungsrate kann zu einer nicht ausreichenden Dispersion in dem rohen Fleisch führen. Auch wenn sie 10 Sekunden übersteigt, braucht die Einspritzung Zeit, die Einspritzmenge wird erhöht, doch die Rückhaltekraft der flüssigen Substanz in dem Fleisch hat eine Grenze. Daher nimmt zur Zeit der Einspritzung die Menge der flüssigen Substanz, die aus den eingespritzten Abschnitten austritt, zu. Die Genauigkeit des Einspritzverhältnisses neigt dazu, verschlechert zu werden.

Im Hinblick auf eine hohe Genauigkeit des eingestellten Einspritzverhältnisses und die Einspritzeffizienz wird die Einspritzzeit vorzugsweise auf 0,3 bis 2 Sekunden eingestellt.

Wie vorstehend erwähnt kann in der Erfindung durch Verändern der Druckanstiegsrate der flüssigen Substanz von der Kohärenzstromeinspritzdüse das Einspritzverhältnis der flüssigen Substanz in das Fleisch gesteuert/eingestellt werden. In dem herkömmlichen Verfahren, in welchem die flüssige Substanz zum Beispiel nur durch Öffnen/Schließen eines Ventils eingespritzt wird, anstatt den Einspritzdruck während der Einspritzung wie in der Erfindung zu steuern, steigt der Druck momentan an. Danach verändert sich der Druck, wie in der vorstehend erwähnten 4 gezeigt wird. In dem herkömmlichen Verfahren kann die eingespritzte flüssige Substanz nicht gleichmäßig in dem Fleisch dispergiert werden. In der Erfindung wird jedoch durch Setzen der Druckanstiegsrate auf 100 bis 20000 kg/cm2·Sekunde, vorzugsweise 200 bis 10000 kg/cm2·Sekunde, noch bevorzugter 1000 bis 4000 kg/cm2·Sekunde, die Steuerung durchgeführt, während die Einspritzung durchgeführt wird, so dass die flüssige Substanz gleichmäßig in dem Fleisch dispergiert werden kann.

Wenn die Druckanstiegsrate geringer als 100 kg/cm2·Sekunde ist, braucht die Einspritzung Zeit, die Einspritzmenge wird erhöht, doch die Rückhaltekraft der flüssigen Substanz in dem Fleisch hat eine Grenze. Daher wird die Menge an zurückgeführtem Pökel erhöht, und die Genauigkeit des Einspritzverhältnisses neigt dazu, verschlechert zu werden.

Auch wenn die Druckanstiegsrate 20000 kg/cm2·Sekunde übersteigt, ist die Druckanstiegsrate so schnell, dass der Druck in einem Spritzvorgang ansteigt, wie in der nadellosen Einspritzung der herkömmlichen Patente, in welchen das Ventil geöffnet/geschlossen wird. Es ist schwierig, den Einspritzdruck zu steuern, während die Einspritzung durchgeführt wird. Daher kann eine ausreichende Dispersion in dem Fleisch nicht erreicht werden.

Um des Weiteren eine höhere Genauigkeit des voreingestellten Einspritzverhältnisses sowie eine ausreichend gleichmäßige Dispersion der flüssigen Substanz in dem rohen Fleisch zu erzielen, wird die Druckanstiegsrate vorzugsweise auf 1000 bis 4000 kg/cm2·Sekunde gesetzt.

Wie vorstehend erwähnt, ist die Einspritztiefe proportional zu dem maximalen Einspritzdruck, und die Einspritzmenge ist proportional zu der Einspritzerreichungszeit. Zum Beispiel wird in dem Fall, dass die Einspritzung mit dem konstanten Düsenintervall und mit der gleichen Dichte durchgeführt wird, der maximale Einspritzdruck um so höher wird, je dicker das Fleisch ist, wenn die Druckanstiegsrate dieselbe ist. Im Verhältnis zu dieser wird die Einspritzzeit verlängert und die Einspritzmenge erhöht. Wenn umgekehrt das Fleisch dünn ist, wird der maximale Einspritzdruck verringert, und im Verhältnis dazu wird die Einspritzzeit verkürzt. Daher wird die Einspritzmenge verringert.

In dem Fall zum Beispiel, dass die flüssige Substanz, nachdem sie in Fleisch mit 10 cm im Quadrat eingespritzt wurde, in ein rohes Fleisch, das um 5 cm oder die Hälfte nur in der Höhe verringert wurde, bei derselben Druckanstiegsrate eingespritzt wird, wird der maximale Einspritzdruck aus der Beziehung zwischen dem maximalen Einspritzdruck und der Einspritztiefe halbiert. Da die Druckanstiegsrate dieselbe ist, wird die Einspritzzeit ebenfalls halbiert. Als ein Ergebnis wird dasselbe Einspritzverhältnis erhalten, da das Fleisch, das nur in der Höhe um die Hälfte verringert wurde, das halbe Einspritzungsgewicht hat.

Wenn daher die Einspritzung mit derselben Druckanstiegsrate mit dem konstanten Düsenintervall mit der gleichen Dichte durchgeführt wird, ist die Einspritzmenge pro Volumeneinheit immer gleich, sogar in dem Fall, dass die Breite, Dicke oder Größe des Fleisches unterschiedlich ist, wodurch dasselbe Einspritzverhältnis erhalten werden kann.

Auch in dem Fall, dass die flüssige Substanz in das rohe Fleisch mit derselben Dicke mit dem konstanten Düsenintervall mit der gleichen Dichte eingespritzt wird, wird die Einspritzzeit verkürzt und die Einspritzmenge verringert, wenn die Druckanstiegsrate erhöht wird. Als ein Ergebnis wird das Einspritzverhältnis verringert. Wenn umgekehrt die Druckanstiegsrate verringert wird, wird die Einspritzzeit verlängert, und die Einspritzmenge wird erhöht. Als ein Ergebnis wird das Einspritzverhältnis erhöht.

Daher verändert sich durch Verändern der Druckanstiegsrate die Einspritzmenge pro Zeiteinheit. In der Folge kann das Einspritzverhältnis durch Einstellen der Druckanstiegsrate gesteuert werden.

Diese Steuerungen werden durch das Druckeinstellungsmittel durchgeführt. Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass der Druck nicht nur manuell sondern auch automatisch durch einen Computer und ein Stellglied auf der Grundlage der Informationen über Fleischdicke und Einspritzverhältnis eingestellt werden kann.

In der Erfindung können sogar Substanzen, die kaum in dem rohen Fleisch dispergiert werden können, gleichmäßig eingespritzt und dispergiert werden. Beispiele der Substanzen, welche kaum in dem Fleisch dispergiert werden können, umfassen Enzyme, Mikroorganismen (Milchsäurebakterien, Hefe oder dergleichen), hochmolekulare Substanzen, und Substanzen mit einer hohen Reaktivität mit Substanzen, die Fleischbestandteile sind. Die Substanzen können nach der Einspritzung nicht leicht in das Innere des Fleischs wandern oder können sogar nach einem dynamischen Stimulus, einer Standzeit oder durch ein anderes Mittel nicht leicht dispergiert werden. In dem Verfahren des gleichmäßig dispergierten Einspritzens der Erfindung ist jedoch der maximale Einspritzdruck im Vergleich mit den vorstehend erwähnten Mehrnadel-Einspritzverfahren bemerkenswert hoch. Auch können durch Steuern der Druckanstiegsrate sogar die kaum dispergierten Substanzen gleichmäßig in dem Fleisch dispergiert werden.

In dem Pökelinjektor zur Verwendung in der Erfindung kann durch Verengen des Düsenintervalls auf 10 mm oder weniger, z. B. 5,6 mm, die Einspritzung durchgeführt werden. Daher ist eine hochdichte und gleichmäßige Einspritzung machbar. Da die Einspritztiefe durch Einstellen des maximalen Einspritzdrucks gesteuert werden kann, wird die flüssige Substanz gleichmäßig in dem rohen Fleisch zur Zeit der Einspritzung dispergiert. Somit werden sogar die Substanzen, die kaum in dem rohen Fleisch dispergiert werden können, gleichmäßig in dem gesamten Fleisch gleichzeitig mit der Einspritzung dispergiert.

In der Erfindung wird, wenn die flüssige Substanz unter Verwendung des Pökelinjektors in das Fleisch eingespritzt und dispergiert wird, die Spitze der Kohärenzstromeinspritzdüse in Kontakt mit dem Fleisch gebracht. Durch gerades Spritzen der flüssigen Substanz wird die flüssige Substanz auf eine bevorzugte Weise in das Fleisch eingespritzt und dispergiert. In dem Fall, dass der Pökelinjektor zum Beizen und Würzen des Fleisches verwendet wird, wird, wenn ein Zwischenraum zwischen der Kohärenzstromeinspritzdüse und dem rohen Fleisch als ein Ziel der Einspritzung gebildet wird, ist die Geradheit übermäßig stark, so dass die Dispersion zu wünschen übrig läßt. Je größer jedoch der Zwischenraum ist, desto höher wird das Mischungverhältnis mit Luft. Wenn die Erfindung auf ein hartes, mageres Fleisch angewendet wird, kann gelegentlich ein Fleischprodukt mit einer unterschiedlichen Textur erhalten werden.

Der Pökelinjektor der Erfindung besitzt einen Mechanismus zum Bestimmen einer Einspritzungsstellung, wenn die flüssige Substanz in das Fleisch eingespritzt wird, d. h. einen Einspritzpositionierungsmechanismus. Der Einspritzpositionierungsmechanismus wird grob eingeteilt in einen Mechanismus, in welchem der Einspritzabschnitt in zumindest der Transportrichtung des Fleisches fixiert ist, und einen Mechanismus, in welchem der Einspritzabschnitt in zumindest der Transportrichtung des Fleisches bewegt wird.

Wenn als der Einspritzpositionierungsmechanismus der Einspritzabschnitt in zumindest der Transportrichtung des Fleisches fixiert ist, kann als Beispiel eine Transportvorrichtung für den diskontinuierlichen Transport des Fleisches in eine vorbestimmte Stellung angegeben werden, wobei der Einspritzabschnitt in der selben Weise wie in der herkömmlichen Mehrnadel-Einspritzdüse vorhanden ist. Wenn das Fleisch fest steht, wird die flüssige Substanz eingespritzt. Dann, wenn die Fleischdicke konstant ist, muss der fixierte Einspritzabschnitt nicht vertikal bewegt werden. Üblicherweise wird, wenn das Fleisch in die vorbestimmte Stellung transportiert wird und still steht, der fixierte Einspritzabschnitt abgesenkt, um die flüssige Substanz von einer oberen Oberfläche des Fleisches einzuspritzen, oder angehoben, um die flüssige Substanz von einer unteren Oberfläche des Fleisches einzuspritzen.

Wenn andererseits der Einspritzabschnitt als Einspritzpositionierungsmechanismus bewegt wird, kann eine Roboterhand mit einem Einspritzabschnitt an ihrer Spitze als Beispiel genannt werden. Die Spitze der Roboterhand mit dem Einspritzabschnitt wird durch ein Steuergerät oder dergleichen in Übereinstimmung mit dem kontinuierlich oder diskontinuierlich transportierten Fleisch gesteuert. Des Weiteren kann sich die Roboterhand vorzugsweise entlang der X-, Y- und Z-Achsen bewegen (die Roboterhand kann sich frei vertikal, horizontal sowie vor und zurück bewegen). Wenn die flüssige Substanz unter Verwendung des Pökelinjektors mit der Roboterhand in das Fleisch eingespritzt wird, kann die Einspritzung aus einer Richtung oder aus zwei oder mehr Richtungen durchgeführt werden. Die Einspritzrichtung ist nicht auf eine vertikale Richtung beschränkt. Durch Bewegen/Drehen der Düsenstellung oder einer Befestigungsvorrichtung für rohes Fleisch der Reihe nach, kann die Einspritzung aus einer Richtung oder aus zwei oder mehr Richtungen, z. B. von der Seite, von unten oder dergleichen, durchgeführt werden.

Es kann auch eine Roboterhand verwendet werden, welche sich nicht nur entlang der X-, Y- und Z-Achsen bewegen kann, sondern ihre Spitze in einer Weise in alle Richtungen lenken kann, dass die Einspritzung von einer beliebigen Seitenfläche des Fleisches durchgeführt werden kann. Wenn der Pökelinjektor mit der Roboterhand verwendet wird, wird die Anordnung des Fleisches automatisch durch einen Photosensor oder dergleichen gemessen. In Übereinstimmung mit der gemessenen Anordnung des Fleisches kann die Einspritzung gleichzeitig oder der Reihe nach von zwei oder mehr Richtungen durchgeführt werden, ohne der Reihe nach die Befestigungsvorrichtung für das rohe Fleisch zu bewegen / drehen.

Dann, wenn die Spitze der Einspritzroboterhand mit einem Transportmittel für rohes Fleisch versehen ist, wird die flüssige Substanz durch Bewegen des Fleisches mit der Roboterhand eingespritzt. Gleichzeitig mit dem Abschluss der Einspritzung kann das behandelte rohe Fleisch auch zu dem nächsten Verfahrensschritt transportiert werden. Wenn die flüssige Substanz durch Bewegen des Fleisches mit dem Fleischtransportmittel an der Spitze der Roboterhand eingespritzt wird, wird das Fleisch vor der Einspritzung von entgegengesetzten Seiten mit einer Fleischfixierungs-Gleitführung fixiert. Dies wird bevorzugt, da keine Beschädigung des Fleisches erfolgt. Wenn jedoch Muskelfasern oder ein anderes Gewebe des Fleisches geschnitten werden; kann ein Kohärenzstrom durch kontinuierliches Bewegen des Fleisches eingespritzt werden. Als Fleischtransportmittel ist ein Mittel mit einer Transportklaue oder einem Transportsaugabschnitt verfügbar. Für einen sicheren Transport wird das Mittel mit der Transportklaue bevorzugt.

Zusätzlich werden der Einspritzpositionierungsmechanismus, die Transportklaue oder dergleichen der Roboterhand zum Bewegen des Fleisches während des Einspritzverfahrens vorzugsweise in Übereinstimmung mit einem voreingestellten Programm oder einem Programm auf der Grundlage der Anordnung oder dergleichen des Fleisches betrieben.

Ein nadelloser Pökelinjektor zur Verwendung in dem Einspritzverfahren der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben.

Der nadellose Pökelinjektor besteht aus einem Flüssigkeitstank 1, der darin die flüssige Substanz enthält; einer Membranpumpe 2; einem Hochdruckflüssigkeitsgenerator 5 bestehend aus einem Servomotor 3 und einer Hochdruck-Tauchkolbenpumpe 4, zum Betreiben der Hochdruck-Tauchkolbenpumpe 4 mit dem Servomotor 3, um den Druck der flüssigen Substanz von dem Flüssigkeitstank 1 zu erhöhen; einer Hochdruck-Rohrleitung 6, bestehend aus einem flexiblen Schlauch mit einer Druckfestigkeit von 3500 kg/cm2 und einer rostfreien Rohrleitung mit einer Druckfestigkeit von 4200 kg/cm2; einer Roboterhand 14 mit einer Spitze mit einem Verteiler 7, der mit einer geraden Wasserstromeinspritzdüse (Kohärenzstromeinspritzdüse) versehen ist, einem Zylinderkolben 9 zum vertikalen Bewegen einer Transportklaue 8 für rohes Fleisch, und einen Fleischdickenmessabschnitt 12, bestehend aus einem Potentiometer 10, einer Feder 11 und dergleichen; und wobei die oben erwähnte Spitze durch ein Steuergerät 13 oder dergleichen gesteuert wird, um entlang der X-, Y- und Z-Achsen beweglich zu sein (vertikal, horizontal, sowie vor und zurück frei beweglich); einem Fleischtransportabschnitt 15, der mit einer Transportvorrichtung für rohes Fleisch (nicht dargestellt) verbunden ist; und einer Fleischfixierungsführung 16, die an dem Fleischtransportabschnitt 15 in der Stellung zum Einspritzen der flüssigen Substanz montiert ist.

Das Einspritzverfahren unter Verwendung der Vorrichtung wird nun beschrieben. Wenn rohes Fleisch 17, das von der Fleischtransportvorrichtung transportiert wird, an ein Ende des Fleischtransportabschnittes 15 gelegt wird, bewegt sich die Spitze der Roboterhand 14 zu dem Fleisch 17 hin. Die Fleischtransportklaue 8, die an der Spitze angebracht ist, wird durch den Zylinderkolben 9 abgesenkt, um das Fleisch 17 zu fassen und es in die Stellung zum Einspritzen der flüssigen Substanz zu transportieren. Das rohe Fleisch 17, das zu der Einspritzstellung transportiert wird, ist durch die Fleischfixierungsführung 16 fixiert. Zusätzlich wird die Spitze der Roboterhand 14 abgesenkt, und die Spitze des Verteilers 7 drückt gegen das Fleisch 17. Gleichzeitig wird der Kompressionsdruck durch die Feder 11 absorbiert. Deren Verschiebung wird durch das Potentiometer 10 detektiert und berechnet. Dann wird die Fleischdicke automatisch gemessen. Auf der Grundlage des gemessenen Werts wird ein vorprogrammierter maximaler Einspritzdruck berechnet. Informationen bezüglich des maximalen Einspritzdrucks, der vorprogrammierten Einspritzerreichungszeit und Informationen bezüglich des Einspritzverhältnisses werden zudem Servomotor 3 übertragen. Der Servomotor 3 betreibt die Hochdruck-Tauchkolbenpumpe 4. Die flüssige Substanz wird als ein Kohärenzstrom von der Spitze der Einspritzdüse des Verteilers 7 in Kontakt mit dem rohen Fleisch eingespritzt. Als ein Ergebnis wird der Einspritzdruck gesteuert, während die flüssige Substanz eingespritzt wird. Im Besonderen wird der Einspritzdruck allmählich von 0 oder einem niederen Druck zudem maximalen Einspritzdruck erhöht, der in Übereinstimmung mit der Fleischdicke für die Einspritzzeit berechnet wird, welche auf der Grundlage des Einspritzverhältnisses und der Druckanstiegsrate berechnet wird, die aus einer Druckdifferenz bis zu dem maximalen Einspritzdruck berechnet wird, während die flüssige Substanz in das Fleisch 17 eingespritzt wird. In der Folge wird der Einspritzdruck auf 0 zurückgeführt. Falls notwendig wird die nächste Einspritzung durch Bewegen der Roboterhand 14 durchgeführt. Die flüssige Substanz wird so in das gesamte Fleisch 17 eingespritzt. Das Fleisch 17, in welches die flüssige Substanz eingespritzt wurde, wird durch die Fleischtransportklaue 8, die an der Spitze der Roboterhand 14 angebracht ist, transpor- tiert. Danach wird der vorstehend erwähnte Arbeitsschritt wiederholt.

Da die Fleischfixierungsführung 16 zum Fixieren des Fleisches vorgesehen ist, entstehen keine unnötigen Kratzer an dem Fleisch. Auch wird, wenn der Verteiler 7, der mit der Einspritzdüse versehen ist, mit dem Fleisch 17 in Kontakt gebracht wird, die Dicke des Fleisches konstant gemacht. Als ein Ergebnis kann der Druck der flüssigen Substanz unter Hochdruck leicht gesteuert werden. Zusätzlich kann zur Handhabung der Ausdehnung des Fleisches 17 durch das Einspritzen der flüssigen Substanz eine Feder oder dergleichen um einen Mechanismus zum Fixieren des Fleisches 17 herum angeordnet werden.

Eine weitere Ausführungsform des nadellosen Pökelinjektors zur Verwendung in dem Einspritzverfahren der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Zusätzlich werden dieselben Teilabschnitte wie jene des vorstehend erwähnten nadellosen Pökelinjektors durch dieselben Bezugszahlen bezeichnet.

Der nadellose Pökelinjektor besteht aus einem Flüssigkeitstank 1, der darin die flüssige Substanz enthält; einem Hochdruackflüssigkeitsgenerator 5, der durch einen Servomotor 3 betrieben wird, um den Druck der flüssigen Substanz von dem Flüssigkeitstank 1 zu erhöhen; einer Hochdruck-Rohrleitung 6, bestehend aus einem flexiblen Schlauch mit einer Druckfestigkeit von 3500 kg/cm2 und einer rostfreien Rohrleitung mit einer Druckfestigkeit von 4200 kg/cm2; einem Strömungsraten-Einstellungsabschnitt 18; einer X-Achsen-Antriebsvorrichtung 19, an welcher ein Verteiler 7 fixiert ist, der mit einer Kohärenzstromeinspritzdüse versehen ist; einer Y-Achsen-Antriebsvorrichtung 20; einer Z-Achsen-Antriebsvorrichtung 21; einem Steuergerät 13 zum Steuern der Bewegungen der X-Achsen-Antriebsvorrichtung 19, der Y-Achsen-Antriebsvorrichtung 20 und der Z-Achsen-Antriebsvorrichtung 21, wodurch ein Einspritzabschnitt positioniert wird und ein Einspritzdruck gesteuert wird; einer Fleischtransportvorrichtung 22, die sich diskontinuierlich bewegt, um Fleisch 17 zu dem Einspritzabschnitt hin zu bewegen; und einer Fleischfixierungsführung 16 zum Pressen und Fixieren des Fleisches 17 von entgegengesetzten Seiten zur Zeit der Einspritzung.

Das Einspritzverfahren unter Verwendung der Vorrichtung wird nun beschrieben. Wenn sich das Fleisch zu der Zeit der Einspritzung bewegt, wird das. Fleisch 17, das von der Fleischtransportvorrichtung 22 bewegt wird, an dem bewegten Abstand geschnitten. Um dies zu verhindern, wird das Fleisch von der Fleischfixierungsführung 16 gehalten und fixiert. Der Verteiler 7 wird dann von oben abgesenkt, um auf das Fleisch zu treffen. Das Steuergerät 13 berechnet die Druckanstiegsrate in Übereinstimmung mit dem Einspritzverhältnis und den maximalen Einspritzdruck in Übereinstimmung mit der Höhe des Einspritzabschnitts. Auf der Grundlage der Information bezüglich des maximalen Einspritzdrucks, der vorprogrammierten Einspritzerreichungszeit und Information bezüglich des Einspritzverhältnisses, betreibt der Servomotor 3 die Hochdruck-Tauchkolbenpumpe 4. Die flüssige Substanz wird als ein Kohärenzstrom von der Spitze der Einspritzdüse, die an dem Verteiler 7 angebracht ist, in Kontakt mit dem Fleisch eingespritzt. Als ein Ergebnis wird der Einspritzdruck gesteuert, während die flüssige Substanz eingespritzt wird. Nachdem die Einspritzung an einer Stellung abgeschlossen ist, bewegt das Steuergerät 13 den Verteiler 7 in die nächste Stellung, um die nächste Einspritzung durchzuführen. Nachdem die Einspritzung in das Fleisch in dem Bereich der Länge der Fleischfixierungsführung 16 abgeschlossen wurde, wird die Fleischtransportvorrichtung 22 betätigt, um das Fleisch zu transportieren. Durch Wiederholen des vorstehend erwähnten Arbeitsschrittes, wird die flüssige Substanz gleichmäßig in das Fleisch eingespritzt und dispergiert.

Der Einspritzabschnitt der Einspritzdüse kann sich in X-, Y- und Z-Richtungen bewegen. Während das Fleisch 17 oder ein anderes Ziel der Einspritzung fixiert ist, kann durch Bewegen des Verteilers 7 die Einspritzung durchgeführt werden. Wenn der Einspritzabschnitt, d. h. der Verteiler 7 sich entlang der drei Achsen in den X-, Y- und Z-Richtungen bewegt, ist durch Fixierung einer Achse oder zweier Achsen auch die Bewegung entlang von nur zwei Achsen oder einer Achse machbar.

Nun wird ein Aufbau des Verteilers 7 als ein Hauptteil des Pökelinjektors beschrieben.

Ein Element zum Verzweigen eines Einzelstroms von der Hochdruck-Rohrleitung 6 in mehrere Ströme wird als der Verteiler 7 bezeichnet. Der herkömmliche Einspritzabschnitt einer Hochdruck-Wasservorrichtung besteht aus einem Einzelöffnungssystem oder besitzt eine radial verzweigte Rohrleitung in dem Verteiler. Die Erfinder et al. haben den Verteiler 7 in einer solchen Weise vorbereitet, dass er als der Pökelinjektor für Fleisch verwendet werden kann. Eine Rohrleitung in einem Verteiler wird verzweigt, und die verzweigten Rohre sind parallel angeordnet. Hier umfasst die parallele Anordnung nicht nur die Anordnung, in der die Rohre parallel in einer Reihe angeordnet sind, sondern auch die Anordnung, in der die Rohre im Zickzack oder parallel in mehreren Reihen angeordnet sind.

Die flüssige Substanz unter Hochdruck wird als ein Kohärenzstrom von Düsen an den Spitzen der Rohre gespritzt, und die Einspritzung wird gleichzeitig von den angeordneten Düsen in das Fleisch durchgeführt. Auch durch Verbinden mehrerer Verteiler oder durch Anbringen mehrerer Düsen an einen Verteiler kann die flüssige Substanz effizient in einem Verfahren eingespritzt werden.

Ein Aufbau des von den Erfindern et al. vorbereiteten Einspritzabschnitts wird nun unter Bezugnahme auf 9 und 10 beschrieben.

In dem Verteiler 7 sind dreizehn Zweigrohre 23 in einem Intervall von 10 mm und parallel in vier Reihen in einem Intervall von 10 mm angeordnet. Eine Kohärenzstromeinspritzdüse 24 ist an eine Spitze einer Einspritzöffnung eines jeden Zweigrohrs 23 angebracht. Ein Intervall aneinandergrenzender Düsen 24 entsprechend einem Nadelintervall in dem herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektor ist auf 10 mm gesetzt. Daher kann ein Verteiler 7 mit einer großen Anzahl von Zweigrohren 23 versehen werden. Eine hochdichte Einspritzung kann durchgeführt werden. Zusätzlich wird der Öffnungsdurchmesser der Kohärenzstromeinspritzdüse 24 auf 3/ 1000 Zoll gesetzt. Es ist bekannt, dass der Einspritzdruck umgekehrt proportional zu dem Durchmesser der Düsenöffnung multipliziert mit vier ist. Je kleiner der Durchmesser ist, desto höherer Druck kann erhalten werden.

Die flüssige Substanz wird durch den Pökelinjektor eingespritzt, der so aufgebaut ist, wie vorstehend erwähnt. In diesem Fall kann, da das Mittel zur Steuerung des Drucks während des Einspritzens vorgesehen ist, der Druck allmählich auf den maximalen Einspritzdruck, der für die Fleischdicke geeignet ist, an der Druckanstiegsrate, die in Übereinstimmung mit dem Einspritzverhältnis gesetzt ist, erhöht werden. Wenn der Druck steigt, dringt die flüssige Substanz in dem Fleisch weiter vor und wird dann durch den Widerstand der nächsten Fleischgewebes quer dispergiert. Durch Wiederholen des Arbeitsschrittes kann die flüssige Substanz gleichmäßig in dem Fleisch dispergiert werden.

Da keine Einspritznadel verwendet wird, kann dann das Düsenintervall bemerkenswert verengt werden im Vergleich mit dem herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektor. Zusätzlich sind in dem Aufbau des Einspritzabschnitts, ein oder mehrere Verteiler, in welchen die Zweigrohre parallel angeordnet sind, verbunden, wodurch die mehreren parallelen Einspritzungen durch einen Antrieb bei hoher Dichte erreicht werden. Daher kann in einem Verfahren die flüssige Substanz effizient in das Fleisch eingespritzt und gleichzeitig dispergiert werden.

Auch wurde das Verfahren erhalten, in welchem die Einspritztiefe durch Einstellen des maximalen Einspritzdrucks gesteuert werden kann. Daher kann die flüssige Substanz gleichmäßig in dünnes und dickes Fleisch unter Verwendung derselben Maschine eingespritzt und dispergiert werden. Auch wurde das Verfahren erhalten, in welchem die Einspritztiefe durch Einstellen des maximalen Einspritzdrucks gesteuert wird, sowie das Verfahren, in welchem die Einspritzmenge durch Einstellen der Einspritzzeit gesteuert wird. Daher kann durch Einstellen der Druckanstiegsrate das Einspritzverhältnis gesteuert werden.

Des Weiteren wird in dem Pökelinjektor zur Verwendung in der Erfindung unter Verwendung des Hochdruckflüssigkeitsgenerators die Einspritzung unter einem bemerkenswert höheren Druck als der Widerstandsdruck des Fleisches durchgeführt. Daher kann die flüssige Substanz auf dieselbe Weise sowohl in hartes als auch in weiches Fleisch gleichmäßig eingespritzt werden. Es wurde herausgefunden, dass die Eigenschaft der Differenz des Einspritzwiderstands in Fleisch, welche ein Problem des herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektors ist, nur geringen Einfluss hat.

Ein Verfahren der Herstellung rohen Schinkens unter Verwendung des Pökelinjektors, der mit dem Einspritzabschnitt der Erfindung versehen ist, wird nun beschrieben. In dem Einspritzabschnitt sind die Kohärenzstromeinspritzdüsen mit einer hohen Dichte angeordnet.

Für die Herstellung des rohen Schinkens wird ein Trockenbeizverfahren, ein Salzlake-Beizverfahren oder ein Einzelnadel-Einspritzverfahren verwendet. In jedem dieser Verfahren erfordert die Herstellung jedoch viel Zeit. Eine Dispersion neigt dazu, in einem dispergierten Zustand des Beizmittels in einzelnen rohen Fleischstücken, Fleischabschnitten und Oberflächen- und Kernabschnitten aufzutreten. Da der rohe Schinken eine hohe Salzkonzentration aufweist, hat der dispergierte Zustand einen großen Einfluss auf die Qualität. Da auch kein Erhitzungsverfahren durchgeführt wird, muss das Beizmittel aus Sicherheitsgründen mit einer ausreichenden Sorgfalt dispergiert werden. Daher ist gemäß dem Nahrungsmittelhygienegesetz das Einspritzverfahren durch eine automatische Einspritzdüse unter Verwendung mehrerer Nadeln als Beizverfahren für rohen Schinken nicht zugelassen. Denn wenn die Nadeln verwendet, werden, besteht die Möglichkeit, dass die Tiefe des Fleisches mit Mikroorganismen an der Oberfläche des rohen Fleisches kontaminiert wird. Auch wird die Salzlake, die aus dem Fleisch zur Zeit der Einspritzung austritt, zur Wiederverwendung gesammelt.

Andererseits wird in der Erfindung, da keine Nadel verwendet wird, keine Kontamination durch Mikroorganismen durch die Nadeln im Inneren des Fleisches verursacht. Gleichzeitig mit der Einspritzung wird die Salzlake dicht in dem Fleisch dispergiert. Zur Zeit der Einspritzung tritt die Salzlake kaum aus dem Fleisch aus. Daher kann die Herstellung durchgeführt werden, ohne die Salzlake zu verwenden, die zur Zeit der Einspritzung mit den Mikroorganismen kontaminiert wurde.

Da außerdem die Salzlake gleichmäßig in dem Fleisch dispergiert wird, erhalten gleichzeitig mit der Einspritzung alle Abschnitte des Fleisches einen sicher verringerten Wasseraktivitätswert von gebeiztem Fleisch, wie er durch das Nahrungsmittelhygienegesetz definiert wird. Wie vorstehend erwähnt, wird gemäß der Erfindung die Einspritzflüssigkeit gleichmäßig in dem Fleisch dispergiert. Eine feine Dispersion tritt auf, und eine stabilisierte Qualität wird erhalten. Auch im Hinblick auf die Sicherheit, kann die Anzahl von Bakterien und auch der Wasseraktivitätswert mit den Angaben und Standards des Nahrungsmittelhygienegesetzes übereinstimmen.

Da des Weiteren die Einspritzmenge der Salzlake in geeigneter Weise verändert werden kann, kann sogar ein Produkt mit einer beliebigen Salzkonzentration leicht zubereitet werden.

Als Nächstes werden Ausführungsformen der Erfindung in größerem Detail beschrieben.

(Ausführungsform 1)

Unter Verwendung der vorstehend erwähnten Einspritzvorrichtung wird die Einspritzung wie folgt durchgeführt. Wenn der Schweinefleischblock 17, der von der Fleischtransportvorrichtung transportiert wird, an ein Ende des Fleischtransportabschnittes 15 gelegt wird, bewegt sich die Spitze der Roboterhand 14 zu dem Schweinefleischblock 17 hin. Durch die Fleischtransportklaue 8, die an der Spitze angebracht ist, wird der Schweinefleischblock 17 in die Stellung zum Einspritzen der flüssigen Substanz transportiert. Der Schweinefleischblock 17, der zu der Einspritzstellung transportiert wird, ist durch die Fleischfixierungsführung 16 fixiert. Zusätzlich wird die Spitze der Roboterhand 14 abgesenkt, und die Spitze des Verteilers 7 drückt gegen den Schweinefleischblock 17. Gleichzeitig wird der Kompressionsdruck durch die Feder 11 absorbiert. Deren Verschiebung wird durch das Potentiometer 10 detektiert und berechnet. Dann wird die Fleischdicke automatisch gemessen. Auf der Grundlage des gemessenen Wertes wird ein vorprogrammierter maximaler Einspritzdruck berechnet. Informationen bezüglich des maximalen Einspritzdrucks, der vorprogrammierten Einspritzerreichungszeit und Information bezüglich des Einspritzverhältnisses werden zu dem Servomotor 3 übertragen. Der Servomotor 3 betreibt die Hochdruck-Tauchkolbenpumpe 4. Die flüssige Substanz wird als ein Kohärenzstrom von der Spitze der Einspritzdüse des Verteilers 24 in Kontakt mit dem Schweinefleischblock eingespritzt. Der Druck wird zurück auf 0 gestellt. In der Folge wird der Arbeitsschritt in Übereinstimmung mit dem Programm der Roboterhand 14, das in das Steuergerät 13 integriert ist, wiederholt. Nachdem die flüssige Substanz in den gesamten Schweinefleischblock 17 eingespritzt wurde, wird der Schweinefleischblock 17 durch die Rohfleischtransportklaue 8, die an der Spitze der Roboterhand 14 angebracht ist, nach außen transportiert.

11 zeigt einen Vergleich eines verteilten Zustandes von Salz nach der Einspritzung zwischen dem Test und einem Test, der unter Verwendung derselben flüssigen Substanz, einem gleichartigen Schweinefleischblock und dem herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektor durchgeführt wurde. Die obere Hälfte von 11 zeigt den verteilten Zustand des Salzgehaltes, wenn der Pökelinjektor der Erfindung verwendet wird. Die untere Hälfte derselben zeigt den verteilten Zustand des Salzgehaltes, wenn der herkömmliche Mehrnadel-Pökelinjektor verwendet wird. Zusätzlich zeigt die linke Seite den verteilten Zustand unmittelbar nach der Einspritzung, während die rechte Seite den verteilten Zustand zeigt, nachdem der Schweinefleischblock für 72 Stunden gebeizt wurde.

Der verteilte Zustand wird gemessen, indem jeder Schweinefleischblock vertikal in zwei und horizontal in drei Teile geteilt wird, um Prüfstücke von insgesamt sechs Stellen zu erhalten. Wie aus 11 klar zu sehen ist, kann die flüssige Substanz in dem Einspritzverfahren in das Fleisch gemäß der Erfindung bemerkenswert gleichmäßig eingespritzt und gleichzeitig gleichmäßig dispergiert werden, im Vergleich zu dem herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektor.

(Ausführungsform 2)

Nun wird eine Ausführungsform des Pökelinjektors der Erfindung unter Verwendung eines Einspritzabschnitts beschrieben, wobei Kohärenzstromeinspritzdüsen mit einer hohen Dichte darin angeordnet sind.

Tabelle 1 zeigt einen Vergleich des Einspritzverhältnisses zwischen der Einspritzung mit dem Pökelinjektor, der den Einspritzabschnitt mit 60 daran angebrachten Kohärenzstromeinspritzdüsen umfasst, in Abschnitte von Schweineschinken: Außenseite; Innenseite; Hinterteil; Haxe und Außenteil (M. Semitendinosus), und der Einspritzung mit dem herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektor. Zusätzlich wurden 40 Blöcke als Proben-Schweinefleischblöcke für jeden Fall der Einspritzung verwendet.

[Tabelle 1]

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, zeigt der herkömmliche Mehrnadel-Pökelinjektor für die Standardabweichung als Ganzes 7,3 %. Andererseits ist die Abweichung in dem Einspritzverfahren der Erfindung mit 0,8 % sehr gering. Es erfolgt eine bemerkenswert feine Dispersion des Einspritzverhältnisses.

Zusätzlich werden in dem herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektor maximale und minimale Werte wie mangelhafte numerische Werte behandelt. In der Erfindung liegen jedoch die maximalen und minimalen Werte in einem zulässigen Produktbereich. Es wurde herausgefunden, dass unter Verwendung des Pökelinjektors der Erfindung die Anzahl mangelhafter Produkte verringert wird.

(Ausführungsform 3)

Eine weitere Ausführungsform des Pökelinjektors der Erfindung unter Verwendung der Einspritzabschnitts, wobei Kohärenzstromeinspritzungdüsen mit hoher Dichte darin angeordnet sind, wird nun beschrieben.

Tabelle 2 zeigt einen Vergleich des Einspritzverhältnisses der Einspritzung in Schweinelende zwischen dem Pökelinjektor der Erfindung und dem herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektor. Als Proben wurden 50 Blöcke aus Schweinefleischblöcken verwendet.

[Tabelle 2]

Die Schweinelende ist ein langes rohes Fleischstück, das als M. Longissimus dorsi bezeichnet wird und sich von den Schultern zum Schinken erstreckt. Das Fleisch an der Seite des Schinkens ist härter. Wenn die flüssige Substanz auf dieselbe Weise in einen Lendenblock eingespritzt wird, tritt die flüssige Substanz üblicherweise nicht leicht an der Seite der Schenkel in das Fleisch ein und tritt an der Seite der Schultern übermäßig in das Fleisch ein.

Die rechte Spalte der Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse des herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektors. Zu dem Fleisch an der Seite der Schultern hin nimmt das Einspritzverhältnis zu. Zusätzlich tritt eine weite Dispersion auf.

Die linke Spalte der Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse des Pökelinjektors der Erfindung. Die Härte des Fleisches hat wenig Einfluss, und es erfolgt eine geringe Dispersion.

(Ausführungsform 4)

Eine Ausführungsform der Einspritzung in Fischfleisch mit dem Pökelinjektor der Erfindung unter Verwendung des Einspritzabschnitts mit Kohärenzstromeinspritzdüsen, die darin mit einer hohen Dichte angeordnet sind, wird nun beschrieben. Eine Lachshälfte wurde vom Kopf bis zum Schwanz in vier Teile geteilt. Tabelle 3 zeigt einen Vergleich des Einspritzverhältnisses zwischen dem Pökelinjektor der Erfindung und der herkömmlichen Einspritzdüse (die Anzahl der Proben beträgt jeweils 10). Zusätzlich wurden als Beispiele 10 Lachse verwendet.

[Tabelle 3]

In dem Fischfleisch herrscht ein Gradient vom Kopf bis zum Schwanz. Die flüssige Substanz tritt nicht leicht in das dünne Schwanzfleisch ein.

Wie in Tabelle 3 gezeigt, ist das Einspritzverhältnis in dem dünnen Schwanzfleisch geringer als in dem dicken Fleisch aus der Mitte, wenn die herkömmliche Einspritzdüse verwendet wird. Wenn jedoch der Pökelinjektor der Erfindung verwendet wird, hat die Dicke nur geringen Einfluss auf das Einspritzverhältnis.

Auch für die Standardabweichung insgesamt sind die 0,8 % des Pökelinjektors der Erfindung im Vergleich zu den 5,5 % der herkömmlichen Einspritzdüse sehr klein. Es wurde klargemacht, das auf dieselbe Weise wie in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen für Schweinelende und Schinken, sogar in der Einspritzung in das Fischfleisch die Dispersion des Einspritzverhältnisses bemerkenswert verringert wird.

(Ausführungsform 5)

Eine Ausführungsform der Einspritzung einer Salzlake, in welcher (Farbstoff) Rot Nr. 3 zur Einfärbung von Nahrungsmitteln aufgelöst wurde, in Schweinelende mit dem Pökelinjektor der Erfindung wird nun beschrieben. Der Pökelinjektor ist mit dem Einspritzabschnitt versehen, in welchem Kohärenzstromeinspritzdüsen mit einer hohen Dichte angeordnet sind.

12 zeigt einen Vergleich eines dispergierten Zustands im Fall der Einspritzung der Einspritzflüssigkeit in Schweinelende zwischen dem Pökelinjektor der Erfindung und dem herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektor. Die obere Hälfte von 12 zeigt den dispergierten Zustand nach der Einspritzung unter Verwendung des Pökelinjektors der Erfindung. Die untere Hälfte zeigt den dispergierten Zustand nach der Einspritzung unter Verwendung des herkömmlichen Mehrnadel-Pökelinjektors. Auch zeigt die linke Seite den dispergierten Zustand unmittelbar nach der Einspritzung, während die rechte Seite den dispergierten Zustand zeigt, nachdem die Schweinelende für 72 Stunden gebeizt wurde.

Wie durch die in 12 dargestellten Ergebnisse klargemacht wird, wird unmittelbar nach der Einspritzung ein schlecht dispergierter Zustand erhalten, wenn der herkömmliche Mehrnadel-Pökelinjektor für die Einspritzung verwendet wird. Der (Farbstoff) Rot Nr. 3 zur Einfärbung von Nahrungsmitteln oder eine andere Substanz, welche eine hohe Reaktivität mit Protein in dem Fleisch besitzt, kann nicht wandern, nachdem er/sie in das Fleisch eingespritzt wurde. Daher tritt keine Veränderung in dem dispergierten Zustand auf, sogar nachdem das rohe Fleisch für 72 Stunden gebeizt worden ist. Wenn andererseits der Pökelinjektor der Erfindung für die Einspritzung verwendet wird, wird der (Farbstoff) Rot Nr. 3 zur Einfärbung von Nahrungsmitteln unmittelbar nach der Einspritzung gleichmäßig dispergiert.

(Ausführungsform 6)

Tabelle 4 zeigt die Ausbeute während Herstellungsprozessen, die Herstellungsperiode sowie die Ergebnisse der sensorischen Bewertung an Produkten im Fall der Herstellung unter Verwendung des Einspritzverfahrens der Erfindung und des herkömmlichen Trockenbeizverfahrens.

Wie aus der Tabelle 4 ersichtlich ist, erfordert die Beizzeit in dem Trockenbeizverfahren 2 Wochen und die Fertigstellung der Produkte erfordert etwa drei Wochen. Andererseits erfordert in dem Einspritzverfahren der Erfindung das Beizen 1 Tag und die Fertigstellung der Produkte erfordert weniger als eine Woche. Die Herstellungsperiode kann weitgehend verringert werden. Zusätzlich wird die Herstellungsausbeute erhöht. Auch in der sensorischen Bewertung zeigt sich keine Dispersion des Salzgehalts, und es zeigt sich ein feuchtes und zufriedenstellendes Empfinden. Zusätzlich wurde die sensorische Bewertung von einer Jury aus zehn Spezialisten durchgeführt.

Wie vorstehend erwähnt wird gemäß dem Einspritzverfahren der Erfindung die Salzlake in dem Fleisch gleichmäßig dispergiert, und eine stabile Qualität mit einer feinen Dispersion wird erhalten. Bezüglich der Sicherheit entsprechen die Anzahl von Bakterien sowie der Wasseraktivitätswert den Angaben und Standards des Nahrungsmittelhygienegesetzes. Ein solches rohes Schinkenprodukt kann erhalten werden.

[Tabelle 4] (Ausführungsform 7)

In dem Beizverfahren für die Herstellung eines rohen Schinkens unter Verwendung eines Blocks aus Schweinelende werden die Übergangsergebnisse der Herstellungsperioden und Wasseraktivitätswerte von zentralen Abschnitten in 13 für die Fälle der Herstellung, in welchen das Einspritzverfahren der Erfindung, das herkömmliche Einzelnadel-Einspritzverfahren und das Salzlake-Beizverfahren angewendet werden, dargestellt. Wie aus 13 ersichtlich, wird gemäß dem Verfahren der Erfindung die Einspritzflüssigkeit gleichmäßig mit einer feinen Dispersion in dem Fleisch dispergiert. Nach nur einem Tag für das Beizen wird der Wasseraktivitätswert geringer als 0,97. Die Beizperiode kann im Vergleich zu dem Einzelnadel-Verfahren und dem Salzlake-Beizverfahren weitgehend verringert werden. Auch entspricht auf dieselbe Weise wie das rohe Schinkenprodukt, das in dem vorstehend erwähnten herkömmlichen Verfahren hergestellt wurde, die Anzahl der Bakterien in dem gemäß der Erfindung hergestellten rohen Schinkenprodukt den Angaben und Standards des Nahrungsmittelhygienegesetzes. In der Anforderung, in 1g von Prüfmustern, ist die Anzahl von Escherichia coli (E. coli) 100 oder weniger, die Anzahl an Staphylococcus aureus ist 1000 oder weniger und Salmonella ist negativ. Gemäß der Erfindung wird ein rohes Schinkenprodukt ohne Problem, auch im Hinblick auf die Sicherheit, erhalten.

Industrielle Anwendbarkeit

Wie aus der obigen Beschreibung klar ersichtlich ist, hat die vorliegende Erfindung die folgenden Effekte:

  • 1. Durch das Verfahren, in welchem der Hochdruck-Pökelinjektor verwendet wird, das Fleisch und die Kohärenzstromeinspritzdüse miteinander in Kontakt gebracht werden und der Druck gesteuert wird, während die flüssige Substanz eingespritzt wird, kann die flüssige Substanz bemerkenswert gleichmäßig eingespritzt und dispergiert werden, verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren. Das Verfahren der Erfindung kann auf das Verfahren der Herstellung von rohem Schinken angewendet werden.

    Des Weiteren kann in dem Verfahren die Ungleichmäßigkeit der Einspritzung der flüssigen Substanz, die durch die Eigenschaft der Differenz des Einspritzwiderstandes in Fleisch verursacht wird, ebenfalls. gelöst werden.
  • 2. Des Weiteren kann das Verfahren verwendet werden, um die Substanz mit einer schlecht dispergierten Eigenschaft in dem Fleisch physikalisch zu dispergieren. Die Substanz, welche bisher nicht in der Salzlakenzusammensetzung zum Beizen verwendet werden konnte, kann verwendet werden.
  • 3. Da die gleichmäßige Dispersion im Wesentlichen unmittelbar nach der Einspritzung abgeschlossen ist, muss kein dynamischer Stimulus für eine lange Zeit mit der Schleudermaschine, der Massagemaschine oder dergleichen aufgebracht werden. Die Beizzeit oder die Würzungszeit kann weitgehend verringert werden.
  • 4. Das Verfahren zur Steuerung der Einspritztiefe durch Einstellen des maximalen Einspritzdrucks wird erhalten. Daher kann die flüssige Substanz gleichmäßig in dünnes und dickes Fleisch eingespritzt und dispergiert werden. Da keine Nadel verwendet wird, kann die flüssige Substanz auch in Fischfleisch oder rohes Fleischmaterial mit Knochen oder Häuten gleichmäßig eingespritzt und dispergiert werden, auf welche der Mehrnadel-Typ nicht angewendet werden kann oder nur unvollkommen anwendbar ist.
  • 5. Das Verfahren zur Steuerung der Einspritztiefe kann durch Einstellen des maximalen Einspritzdrucks erhalten werden, und das Verfahren zur Steuerung der Einspritzmenge kann durch Einstellen der Einspritzzeit erhalten werden. Daher kann durch Einstellen der Druckanstiegsrate das Einspritzverhältnis gesteuert werden. Produkte mit unterschiedlichen Einspritzverhältnissen und mehreren Standards können hergestellt werden.
    TABELLE 1
    TABELLE 2
    TABELLE 3
    TABELLE 4

Anspruch[de]
  1. Verfahren des Einspritzens einer flüssigen Substanz in Fleisch, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Substanz unter Verwendung einer geraden Wasserstromeinspritzdüse eingespritzt wird und der Einspritzdruck durch einen allmählichen Anstieg des Einspritzdrucks ausgehend von einem Druck von etwa 0 kg/cm2 gesteuert wird, während die flüssige Substanz eingespritzt wird.
  2. Verfahren nach – Anspruch 1, wobei eine Einspritztiefe der flüssigen Substanz durch Steuern eines Höchstwerts des Einspritzdrucks gesteuert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Höchstwert des Einspritzdrucks 7 bis 3000 kg/cm2 ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Einspritzmenge der flüssigen Substanz durch Steuern einer bis zum Erreichen des Höchstwerts des Einspritzdrucks vergangenen Einspritzzeit gesteuert wird.
  5. verfahren nach Anspruch 4, wobei die bis zum Erreichen des Höchstwerts des Einspritzdrucks gebrauchte Einspritzzeit im Bereich von 0,05 bis 10 Sekunden liegt.
  6. verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 5, wobei ein Einspritzverhältnis der flüssigen Substanz in das Fleisch durch verändern einer Anstiegsrate des Einspritzdrucks gesteuert wird.
  7. verfahren nach Anspruch 6, wobei die Anstiegsrate des Einspritzdrucks 100 bis 20.000 kg/cm2·Sekunde ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Höchstwert des Einspritzdrucks im voraus gemäß den physikalischen Eigenschaften des Fleisches reguliert wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Höchstwert des Einspritzdrucks im Voraus gemäß der Fleischdicke des Fleisches reguliert wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Vorgänge des Messens einer Fleischdicke des Fleisches, des Berechnens des Höchstwerts des Einspritzdrucks auf Basis eines gemessenen Werts und des Durchführens einer Drucksteuerung alle automatisiert sind.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Druckanstiegsrate im Voraus gemäß den physikalischen Eigenschaften der flüssigen Substanz reguliert wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Fleisch fixiert ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Einspritzdüse mit dem Fleisch in Kontakt gebracht wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Einspritzdüse das Einspritzen gemäß einer Anordnung des Fleisches aus einer Richtung oder aus zwei oder mehr Richtungen durchführen kann.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Einspritzen durch verengen eines Einspritzintervalls durchgeführt wird.
  16. Verfahren des Herstellens eines Fleischprodukts, wobei ein Verfahren des Einspritzens einer flüssigen Substanz in Fleisch nach einem der Ansprüche 1 bis 15 verwendet wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Fleischprodukt ein ungekochtes Fleischprodukt ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das ungekochte Fleischprodukt roher Schinken ist.
  19. Pökelinjektor, der eine Vorrichtung zum Einspritzen einer flüssigen Substanz in Fleisch ist, umfassend einen Hochdruckflüssigkeits generator; einen Tinspritzabschnitt der flüssigen Substanz; und eine Drucksteuervorrichtung, die einen drucksteuernden Mechanismus aufweist, welcher den Einspritzdruck von einem Druck von etwa 0 kg/cm2 allmählich erhöhen kann, wenn die flüssige Substanz vom Einspritzabschnitt in das Fleisch eingespritzt wird.
  20. Pökelinjektor nach Anspruch 19, der ferner einen fleischdickenregulierenden Abschnitt, zur Herstellung einer konstanten Fleischdicke des Fleisches umfasst.
  21. Pökelinjektor nach Anspruch 19 oder 20, der ferner einen Fleischdickenmessabschnitt umfasst.
  22. Pökelinjektor nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei der Einspritzdruck durch Steuern der Anzahl der Umdrehungen eines Motors gesteuert wird.
  23. Pökelinjektor nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei die Drucksteuervorrichtung ein Restdruckbeschneidemittel aufweist, das rasch auf einen Druck von etwa 0 kg/cm2 rückgestellt werden kann.
  24. Pökelinjektor nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei der Einspritzabschnitt eine Kohärenzstromeinspritzdüse aufweist.
  25. Pökelinjektor nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei der Einspritzabschnitt einen Verteiler zum Verzweigen eines Einzelstroms in mehrere Ströme aufweist.
  26. Pökelinjektor nach Anspruch 25, wobei mehrere Verteiler miteinander verbunden sind.
  27. Pökelinjektor nach einem der Ansprüche 19 bis 26, wobei der Einspritzabschnitt an einem Ende einer Roboterhand angebracht ist.
  28. Pökelinjektor nach Anspruch 27, wobei die Roboterhand an einem ihrer Enden ein Fleischtransportmittel aufweist.
Es folgen 8 Blatt Zeichnungen






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