1 畜禽胴體分級的意義
畜禽胴體分級是促成養(yǎng)殖戶、加工企業(yè)、經(jīng)銷商和消費者對肉的品質(zhì)達(dá)成共識、實現(xiàn)公平合理定價機制的基礎(chǔ)。早在二十世紀(jì)初,歐美一些發(fā)達(dá)國家就開始制定并推行胴體分級標(biāo)準(zhǔn),通過不斷完善,形成了科學(xué)、規(guī)范的評價體系。以此為基礎(chǔ),借助超聲波、圖像處理、機器視覺等各種先進(jìn)的分級技術(shù)和設(shè)備,使得畜禽胴體分級技術(shù)在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,對提升本國肉類品質(zhì)和市場競爭力發(fā)揮了重要作用。
2 畜禽胴體分級標(biāo)準(zhǔn)
2.1 牛胴體分級標(biāo)準(zhǔn)
? 美國牛肉的分級包括產(chǎn)量級和質(zhì)量級。產(chǎn)量分級根據(jù)休整后去骨零售的肉量占胴體比例劃分為1~5個等級,見表1所示。質(zhì)量分級則結(jié)合牛肉品質(zhì)和生理成熟度兩個指標(biāo),將胴體分為特優(yōu)(Prime)、特選(Choice)、優(yōu)選(Select)、標(biāo)準(zhǔn)(Standard)、商用(Commercial)、可用(Utility)、切碎(Cutter)和制罐(Canner)8個等級。
表1. 美國牛肉產(chǎn)量級標(biāo)準(zhǔn)
產(chǎn)量級 | %CTBRC |
1 | >52.3% |
2 | 50.0至52.3% |
3 | 47.7至50.0% |
4 | 45.4至47.7% |
5 | <45.4% |
加拿大的牛肉分級制度被認(rèn)為是目前全世界最好的牛肉分級制度之一。根據(jù)牛的性成熟年齡、性別、牛肉質(zhì)地和肌肉度、牛胴體脂肪覆蓋情況等指標(biāo)將胴體劃分為13個等級,分級后的胴體掛有全國統(tǒng)一的等級標(biāo)簽進(jìn)行銷售。加拿大牛胴體等級名稱如圖1所示。
圖1. 加拿大牛胴體等級名稱
2.2 豬胴體分級標(biāo)準(zhǔn)
瘦肉率是豬胴體分級標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)。加拿大根據(jù)胴體瘦肉率與胴體重確定胴體指數(shù)進(jìn)行分級,美國農(nóng)業(yè)部將豬胴體4個優(yōu)質(zhì)切塊的產(chǎn)量與肉的質(zhì)量結(jié)合進(jìn)行綜合評定,分成U.S.1級、U.S.2級、U.S.3級、U.S.4級和U.S.實用級共5個等級。歐盟成員國采用統(tǒng)一的豬胴體分級標(biāo)準(zhǔn),分級依據(jù)與加拿大類似。
2.3 羊胴體分級標(biāo)準(zhǔn)
羊胴體的分級通常依據(jù)產(chǎn)量級和質(zhì)量級進(jìn)行綜合評定。美國羊胴體的產(chǎn)量級分級標(biāo)準(zhǔn)見表2,質(zhì)量級根據(jù)生理成熟度和肌間脂肪分為五個等級。
表2. 美國羊胴體產(chǎn)量等級劃分標(biāo)準(zhǔn)
產(chǎn)量等級 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
背膘厚度(吋) | ≤0.15 | 0.16~0.25 | 0.26~0.35 | 0.36~0.45 | ≥0.46 |
胴體出肉率(%) | 50.3 | 49.0 | 47.7 | 46.4 | 45.1 |
2.4 家禽分級標(biāo)準(zhǔn)
由于家禽加工生產(chǎn)線速度較快,一直以重量分級為主,但目前國外開發(fā)的質(zhì)量分級技術(shù)也已經(jīng)成熟。產(chǎn)量分級通過對整禽或分割產(chǎn)品稱重進(jìn)行分級。質(zhì)量分級則通過對去內(nèi)臟后的禽體進(jìn)行拍照,采用圖像處理技術(shù)在線快速統(tǒng)計每只禽體的表皮擦傷、破損、羽毛殘留及斷翅等情況進(jìn)行分級。
3 畜禽胴體分級技術(shù)
胴體自動化分級技術(shù)目前研究或應(yīng)用較多的主要有:計算機視覺、超聲波、近紅外光譜分析以及斷層掃描等先進(jìn)技術(shù)。通過對胴體在線進(jìn)行無損檢測和等級評定,在提高分級速度和準(zhǔn)確度的同時,最大限度地避免了主觀因素影響,實現(xiàn)了等級評定的客觀性和一致性。其中,超聲波技術(shù)主要應(yīng)用于豬胴體的自動分級,機器視覺技術(shù)則主要應(yīng)用于牛胴體和家禽的質(zhì)量分級,近紅外光譜技術(shù)則多用于羊胴體的質(zhì)量檢測和分級。
4 家畜胴體分級設(shè)備
4.1 牛胴體分級設(shè)備
目前,牛胴體自動化分級主要采用圖像處理技術(shù)。美國大型牛屠宰加工企業(yè)的屠宰量達(dá)到4000~5000頭/天,專業(yè)分級員每6~10秒鐘就要在線對一個胴體進(jìn)行質(zhì)量和產(chǎn)量級別的鑒定。對于分級員而言,這樣快的速度必然導(dǎo)致分級準(zhǔn)確率的下降。據(jù)統(tǒng)計,重量等級的準(zhǔn)確率約為85%,質(zhì)量等級的準(zhǔn)確率約為94%,自動化在線分級系統(tǒng)則可完全避免這樣的問題。美國農(nóng)業(yè)部食用動物研究中心與大學(xué)聯(lián)合研制的牛肉視覺分級系統(tǒng)見圖2所示,該系統(tǒng)可以完全滿足大型生產(chǎn)線在線加工的需求,增加口感預(yù)測功能、提高系統(tǒng)智能化是下一步的開發(fā)目標(biāo)。
圖2. 美國牛肉視覺分級系統(tǒng).
4.2 羊胴體分級設(shè)備
羊肉品質(zhì)檢測主要采用近紅外光譜分析技術(shù),見圖3。該技術(shù)具有分析速度快、效率高、成本低、便于實現(xiàn)在線和遠(yuǎn)程分析等特點。缺點是測試靈敏度相對較低,作為一種間接分析技術(shù),其結(jié)果的可靠性依賴預(yù)測模型的準(zhǔn)確程度。國內(nèi)在羊胴體質(zhì)量和產(chǎn)量分級標(biāo)準(zhǔn)、分級模型方面進(jìn)行了探索性研究,但胴體自動化分級方面目前還沒有成熟的技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)中。
圖3.羊胴體分級技術(shù)和設(shè)備
4.3 豬胴體分級設(shè)備
豬胴體分級設(shè)備經(jīng)歷了近一個世紀(jì)的發(fā)展,從早期的人工定級、蓋戳(安全墨水、電熱),到評級員借助分級尺、背膘或瘦肉率測定儀進(jìn)行等級評定,發(fā)展到目前采用超聲波技術(shù)進(jìn)行快速檢測、成像的全自動分級系統(tǒng)。
2004年,加拿大景通科技公司在雙匯集團(tuán)建立了第一條豬胴體在線分級系統(tǒng)。該公司研發(fā)的豬胴體電子分級儀采用近紅外反射技術(shù),通過測定第3及第4肋骨之間肥膘及瘦肉的厚度,計算胴體瘦肉率進(jìn)行分級,生產(chǎn)能力超過 1000頭/小時 。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能以圖形方式顯示輸送線上通過的每只胴體,時時采集、分析和存儲數(shù)據(jù)。
德國生產(chǎn)的基于光學(xué)技術(shù)的豬胴體瘦肉率測定儀通過測定特定位置的脂肪層和瘦肉層厚度,準(zhǔn)確快速評定胴體等級,適合500頭/小時及以上高速屠宰線的加工需求,見圖4所示。
圖4.光學(xué)豬胴體分級儀
丹麥SFK公司生產(chǎn)的利用脈沖超聲波技術(shù)的全自動肉脂儀系統(tǒng),如圖5所示。該系統(tǒng)采用16個超聲傳感器,每5mm測定一個點,能對3200個點的背膘厚度和肌肉厚度進(jìn)行快速測量,生成三維超聲圖像,速度可達(dá)到1150頭/小時。測量的數(shù)據(jù)從最基本的瘦肉總體含量到胴體內(nèi)任何部位的瘦肉重量和百分比。這些數(shù)據(jù)可以作為生豬育種、飼養(yǎng)和生產(chǎn)加工等各個環(huán)節(jié)質(zhì)量控制的重要依據(jù)。
圖5. 豬胴體超聲波自動分級系統(tǒng)
5 家禽胴體分級設(shè)備
5.1 家禽分割產(chǎn)品的分級設(shè)備
圖6為荷蘭Meyn公司生產(chǎn)的適合分割家禽產(chǎn)品的分級設(shè)備,速度最快可以達(dá)到235個/分鐘。該設(shè)備可與分割線或去骨線集成,實現(xiàn)自動化作業(yè)。該公司生產(chǎn)的整禽在線自動稱重分級系統(tǒng),其控制系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,可以滿足不同用戶的加工需求,完整的信息存儲和查找功能,便于產(chǎn)品的追溯管理和定期檢查。
圖6. Meyn 分割產(chǎn)品稱重分級設(shè)備
5.2 家禽胴體質(zhì)量分級系統(tǒng)
除了重量分級設(shè)備,Meyn公司還開發(fā)了家禽質(zhì)量分級系統(tǒng),采用圖像處理技術(shù),根據(jù)家禽腹部和背部顏色的差異對胴體進(jìn)行質(zhì)量分級,最多可分7個等級。丹麥Linco公司生產(chǎn)的質(zhì)量分級系統(tǒng)采用前、后、左、右4個相機對禽體進(jìn)行拍照。在分級的同時還可以統(tǒng)計缺陷,如羽毛殘留、表皮破損、擦傷或斷翅等。根據(jù)系統(tǒng)評定、分級后的家禽被自動送入不同的加工通道,實現(xiàn)深加工產(chǎn)品原料利用率的最大化。
6 結(jié)束語
我國是肉類生產(chǎn)大國,肉類工業(yè)近30年發(fā)展迅猛,但由于起步晚,技術(shù)提升空間仍較大。在畜禽胴體分級方面,由于分級標(biāo)準(zhǔn)體系不完善、可操作性差、分級技術(shù)和設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用幾乎處于空白。這些導(dǎo)致了肉類市場交易不規(guī)范、產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)不優(yōu)價,品質(zhì)無法提高。此外,胴體分級對肉品的深加工同樣重要。通過分級可以將不同品質(zhì)和級別的肉用于不同的加工方式,從而實現(xiàn)原料肉利用的最優(yōu)化。為此,必須加快完善適合我國畜禽胴體分級的標(biāo)準(zhǔn)體系,研發(fā)先進(jìn)適用的安全、高效、智能化分級技術(shù)和設(shè)備,規(guī)范畜禽產(chǎn)品市場,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價,引導(dǎo)養(yǎng)殖戶不斷提高肉品品質(zhì),對促進(jìn)畜牧業(yè)的良性循環(huán)和肉類深加工行業(yè)的長足發(fā)展必將具有深遠(yuǎn)的意義。