Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЭЛЕКТРООГЛУШЕНИЯ ПТИЦЫ

Изобретение относится к птицеперерабатывающей промышленности, а именно к способам предубойного оглушения птицы, и может быть использовано в убойных цехах на птицекомбинатах, птицефабриках и мясокомбинатах при обработке бройлеров, уток, индеек, кур-несушек и т.п.

Известен и широко применяется способ электрооглушения птицы, заключающейся в том, что птица, подвешенная за ноги в подвесках движущегося пространственного подвесного конвейера, попадает головой в ванну с водой или электролитом, к которой подсоединен один электрод источника тока, в то время как подвеска вступает в контакт с шиной, к которой подсоединен второй электрод источника тока. Таким образом, птица оказывается под напряжением, получает электрический разряд и теряет сознание, после чего машинным или ручным способом вскрываются яремная вена и сонная артерия для обеспечения убоя и обескровливания птицы при работающем сердце («Технологическая инструкция по производству мяса птицы», ГУ ВНИИПП, 2006 г.).

Согласно «Технологической инструкции по производству мяса птицы» рекомендовано подводить к птице переменный ток напряжением 50-70 В и частотой 1200-2000 Гц (для кур) или напряжением 45-60 В и частотой 350-2000 Гц (для цыплят-бройлеров) или напряжением 90-110 В и частотой 50 Гц (для кур и цыплят-бролйлеров) в течение 15-25 с.

Недостатком данного способа являются несоответствие требованиям гуманного убоя (птица должна немедленно терять чувствительность до наступления гибели в результате потери крови после убоя), а также нестабильное качество продукции (мяса птицы), т.к. рекомендуемые параметры оглушающего тока колеблются в столь широком диапазоне (колебания электрического напряжения достигают 40%, а частоты тока - 470%), что оператор вынужден устанавливать конкретный режим оглушения исходя из собственной субъективной оценки степени оглушения. При этом он визуально оценивает только состояние птицы (обездвижена или нет), но не может оценить возможные повреждения (кровоизлияния, кровоподтеки или переломы костей) которые имеют место из-за конвульсивных сокращений мышц при неудачном сочетании параметров электрооглушения.

Наиболее близким способом электрооглушения является способ, рекомендованный Бристольским университетом для стран ЕЭС («World s Poultry science journal», 2006, vol.62, No.3, p.467-484): к птице в течение 1 секунды подводится переменный ток силой 0,1 А и напряжением 151 В при частоте 50-200 Гц, или силой 0,15 А и напряжением 216 В при частоте 201-600 Гц, или силой 0,2 А и напряжением 273 В при частоте 601-800 Гц.

Этот способ обеспечивает гуманность убоя, недостатком же его является нестабильное качество получаемого продукта (мяса птицы), т.к. установленные диапазоны частот имеют широкий интервал (200-400 Гц), в результате чего воздействие на птицу на каждой частоте при фиксированным напряжении будет разным. Известно, что основным фактором воздействия на организм является сила тока. Электрическое сопротивление тканей организма наряду с активной частью имеет емкостную составляющую, обусловленную поляризационными явлениями в тканях. В общем виде эквивалентная электрическая схема для цепи, содержащей ткани организма, может быть представлена в виде нескольких последовательно включенных активных сопротивлений, каждое из которых шунтировано емкостью (Белкин А.Д., Ибрагимов Р.Ш. «Влияние внешних электрических полей на электропроводность внутренних органов.» Бюл. Сибирского отделения АМН СССР, 1982, №2, стр.107-109.). При электрическом оглушении птицы происходит поглощение энергии организмом как физическим телом, т.е. процесс электрического оглушения подчиняется законам электротехники. Поэтому в качестве основного фактора, воздействующего на организм птицы, следует рассматривать активную составляющую силы тока, а не общий ток в цепи.

При принятой эквивалентной электрической схеме связь между параметрами электрооглушения выражается в следующем виде (С.Г.Калашников «Электричество», издательство «Наука», 1970, стр.574-575):

где Z - общее сопротивление тела птицы, Ом;

U - подводимое напряжение, В;

I - общий ток в цепи, А;

R - активное сопротивление, Ом;

Х_c - емкостное сопротивление, Ом;

где f - частота тока, Гц;

С - величина емкости, Ф.

В окончательном виде

Анализ данных соотношений показывает, что с увеличением частоты общее сопротивление падает, а активное сопротивление растет, при этом разность между активным и общим сопротивлениями нелинейно возрастает с увеличением частоты. Для каждого значения Z существует предельная частота f_пред., выше которой сопротивление Z становится чисто емкостным

Работа аппаратов электрооглушения в зоне частот, равной или больше предельной, нецелесообразна, т.к. в этом случае в тканях организма развиваются сложные и менее изученные явления трансформации поглощаемой энергии в биологические процессы, не подчиняющиеся законам электротехники.

Таким образом, используемые в аналоге сочетания параметров электрооглушения не обеспечивают качественного оглушения птицы в диапазоне частот 50-800 Гц, т.к. указанные величины напряжения, устанавливаемые в аппаратах электрооглушения, могут обеспечить рекомендованные токи только при единственно возможном сочетании Z и f, но не в указанном диапазоне. Обясняется это тем, что данные результаты получены эмпирически и усреднены. Величина же тока I должна определяться для каждой частоты исходя из постоянства активной составляющей тока в зоне частот меньше предельной для каждого значения Z. Параметры же электрооглушения аналога справедливы только для одного значения Z на определенной частоте: при z₁>z - ток, проходящий через тело птицы, будет недостаточным, при Z₂<Z - чрезмерным; при f₁<f ток будет чрезмерным, при f₂>f - недостаточным.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества электрооглушения птицы и получаемого продукта.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в том, что при изменении часоты переменного тока к птице подводится напряжение, обеспечивающее постоянство активной составляющей силы тока, проходящего через тело птицы, для заданной частоты.

Технический результат выражается в повышении качества электрооглушения и получаемого продукта и достигается тем, что при заданной частоте через тело птицы проходит ток, активная составляющая которого всегда постоянна и обеспечивается величиной подводимого к птице напряжения.

Изобретение поясняется следующими примерами.

Пример 1. Электрооглушение осуществляется по режимам, рекомендованным аналогом, для частот 200, 250 и 600. Рекомендованные напряжения 151 и 216 В. Рассчитаем значения токов, проходящих через тело птицы, при средних сопротивлениях тел птицы в перерабатываемых партиях Z₀=R₀=1000, 1500 и 2000 Ом. Значение емкости С для живого организма - 10^-7 Ф.

Значение предельной частоты тока для данных сопротивлений (f_пред.=1/2пZC) составит соответственно 1590, 1060 и 795 Гц. Эти значения являются верхним пределом частоты тока, до которого целесообразна работа аппаратов электрооглушения при данных сопротивлениях. По формулам

и

вычисляем значения сопротивлений для заданных частот.

Для Z₀=R₀=1000 Ом: Z₂₀₀=992 Ом; Z₂₅₀=988 Ом; Z₆₀₀=936 Ом; R₂₀₀=1008 Ом; R₂₅₀=1013 Ом; R₆₀₀=1080 Ом.

Для Z₀=R₀=1500 Ом: Z₂₀₀=1474 Ом; Z₂₅₀=1460 Ом; Z₆₀₀=1330 Ом; R₂₀₀=1527 Ом; R₂₅₀=1543 Ом; R₆₀₀=1819 Ом.

Для Z₀=R₀=2000 Ом: Z₂₀₀=1940 Ом; Z₂₅₀=1908 Ом; Z₆₀₀=1597 Ом; R₂₀₀=2066 Ом; R₂₅₀=2107 Ом; R₆₀₀=3045 Ом.

По закону Ома вычисляем значения общего I и активного тока I_A для выбранных режимов электрооглушения. Результаты расчетов сведены в таблицу.

Пример 2. Для тех же частот и сопротивлений, что и в примере 1, рассчитаем значения напряжений и общих токов при условии постоянства активного тока I_A=0,1 А. Результаты расчетов сведены в таблицу.

Таким образом, в аналоге на выбранных режимах для сопротивления 1000 Ом не обеспечивается оптимальная величина активного тока I_A=0,1 А. Ее значение и величина общего тока намного больше, что приводит к выпуску некачественной продукции. Для сопротивления 1500 Ом только один режим является оптимальным. Для сопротивления 2000 Ом также оптимальным является только один режим из трех. В изобретении все режимы являются оптимальными, т.к. на всех режимах активный ток, проходящий через тело птицы, равен 0,1 А за счет изменения подводимого напряжения. Следовательно, воздействие на птицу на всех режимах одинаково, что обеспечивает выпуск качественной продукции (мяса птицы).

Таблица Аналог Изобретение Z0=R0=1000 Ом f, Гц U, B I, A IA, A Качество оглушения f, Гц U, B I, A IA, A Количество оглушения 200 151 0,15 0,15 Неудовл.⊕ 200 100,8 0,102 0,1 Отлично 250 216 0,22 0,21 Неудовл.⊕ 250 101,3 0,103 0,1 Отлично 600 216 0,23 0,20 Неудовл.⊕ 600 108,0 0,115 0,1 Отлично Z0=R0=1500 Ом 200 151 0,102 0,1 Отлично 200 153 0,105 0,1 Отлично 250 216 0,148 0,14 Неудовл.⊕ 250 155 0,106 0,1 Отлично 600 216 0,162 0,12 Неудовл.⊕ 600 182 0,136 0,1 Отлично Z0=R0=2000 Ом 200 151 0,08 0,073 Неудовл. 200 207 0,106 0,1 Отлично 250 216 0,11 0,1 Отлично 250 211 0,11 0,1 Отлично 600 216 0,135 0,07 Неудовл. 600 305 0,19 0,1 Отлично

Неудовл. ⊕ - активный ток является чрезмерным, вызывает кровоизлияния, кровоподтеки и переломы костей из-за судорожных сокращений мышц.

Неудовл. - активный ток недостаточен; птица недооглушена, после убоя находится в сознании и резко хлопает крыльями, что вызывает кровоизлияния, разрывы мышц и переломы вилочковой кости.