Qualit� de la viande pour le jambon cuit
�valu�e par vision industrielle

Bruno Boutten
E mail : boutten@free.fr

� Boutten B. june 2015

Pour l'industrie de transformation de la viande, plus particuli�rement dans le cadre de la fabrication du jambon cuit ou sec, la notion de qualit� de la viande est primordiale. Les rendements de fabrication, en fonction de cette qualit� viande, peuvent aller de plus de 100�% � 0�% .

Les crit�res de qualit�, utilis�s pour caract�riser la mati�re premi�re, sont diff�rents si l'on fabrique un jambon cuit ( techno 1 ; techno 2 ) ou un jambon cru ( techno 3 ). Les technologies de fabrication sont diff�rentes. Cette communication s'adresse principalement � la notion de qualit� de la viande pour le jambon cuit, bien que certaines notions puissent �tre reprises pour le jambon sec.

La qualit� caract�risant une pi�ce anatomique � l'entr�e en salaison est l'aboutissement du travail de l'ensemble de la fili�re�porcine :

les s�lectionneurs,
les �leveurs,
les abatteurs.

Les s�lectionneurs assurent une part importante de la qualit�.
Ils utilisent la g�n�tique adapt�e aux contraintes �conomiques rencontr�es.
La gestion des diff�rentes lign�es et des principaux g�nes de qualit� permet une adaptation � la qualit� demand�e ( P. Sellier, 2007 ; W. Mabry ). Le porc ne se limite pas � une paire de jambon. Les crit�res de qualit� sp�cifique � cette pi�ce anatomique peuvent �tre en contradiction avec les crit�res de qualit� sp�cifique � d'autres pi�ces par exemple la longe.

Les �leveurs et les abatteurs assurent une part importante de la qualit�. Ils contr�lent des points clefs avant et apr�s abattage de l'animal. L'ajeunement ( P. Chevillon 2006 ; Y.B. Lee, 1999 ; G. Monin, 2003 ), les conditions d'amener � l'abattage et les conditions de refroidissement des carcasses sont primordiales pour la qualit� du produit. Un regard critique, sur ces diff�rentes �tapes, doit �tre port�.

Jambon cuit

Pour la fabrication du jambon cuit, le site de transformation peut recevoir soit des jambons entiers, soit des jambons 4D (d�couenn�, d�soss�, d�graiss�, d�nerv�), soit des jambons 5D (d�couenn�, d�soss�, d�graiss�, d�nerv�, d�pi�ce) ( University Nebraska, porcine myology ; C. Guintard, 2004 ). Les crit�res de qualit� vont �tre �valu�s diff�remment en fonction du type d'approvisionnement. Les p�t�chies, le gras, l'�tat de la couenne, la couleur, le parage, le pH seront �valu�s en fonction de cet approvisionnement.

Des crit�res de qualit� �valu�s � l'entr�e de l'usine, c'est le pH qui retient le plus notre attention. C'est ce param�tre qui a permis d'expliquer des descriptions telles que les viandes PSE, DFD, bicolor. La mesure du pH en situation industrielle, pour �tre fiable doit �tre pratiqu� avec une grande rigueur ( mesure IFIP ). La mesure du pH difficile sur jambon entier, l'est encore beaucoup plus sur jambon 5D.

Depuis longtemps, la couleur de la viande a �t� retenue comme signe de qualit�. L'�valuation de la couleur avec une �chelle japonaise est facile � mettre en place sur cha�ne de production. De nombreux progr�s ont �t� r�alis�s pour l'�valuation de la couleur gr�ce � l'utilisation d'appareil tel que le colorim�tre et le spectrocolorim�tre.

Vision industrielle

La voie la plus prometteuse pour l'�valuation de la couleur est le traitement d'images. L'association cam�ra programme informatique permet une �valuation rapide, sans contact de la totalit� de la pi�ce de viande. Ce syst�me est facilement automatisable. La vision industrielle est la m�thode de choix pour caract�riser le jambon 5D.

De nombreux travaux ont �t� r�alis�s. La vision industrielle permet une �valuation de la couleur similaire au consommateur ( A. Girolami, 2013 ). La vision industrielle permet �galement une �valuation de la qualit� par son �valuation de la viande PSE ( P. Marty-Mahe, 1999 ; M. Franck, 2004 ). Le progr�s, tant du mat�riel (cam�ras, ordinateur) que des logiciels, a apport� des am�liorations consid�rables pour l'�valuation du comportement technologique de la viande par vision industrielle ( B. Boutten, 2008 ; B. Boutten 2011 ; B. Boutten 2014 ). Une caract�risation fine de la relation du bicolorisme et du pH par la vision industrielle est en cours.

Relation entre pi�ce anatomique du jambon et h�t�rog�n�it� de la couleur.

L'h�t�rog�n�it� de la couleur dans les produits � base de viande est per�ue n�gativement par le consommateur.
Dans l'industrie du jambon cuit, cette perception du bicolorisme est exacerb�e, par le fait que la tranche de jambon a un rapport surface poids particuli�rement d�favorable.
Le consommateur est en plus habitu� � disposer d'un produit rose homog�ne.
Dans notre �tude 240 noix, 440 semelles et 350 noix p�tissi�res ont �t� analys�es sur leur face interne. Par la mise au point d'une gamme de cluster de couleur, nous pouvons quantifier en temps r�el (1 pi�ce par second) l'h�t�rog�n�it� de la couleur.
Plus la note de bicolorisme est important plus le bicolorisme est prononc�. La note peut aller de 0 � 20.

Noix
moyenne note bicolorisme = 12.03 +/- 1.10

Semelle
moyenne note bicolorisme = 10.34 +/- 0.69

noix p�tissi�re
moyenne note bicolorisme = 9.60 +/- 0.73

La diff�rence de note de bicolorisme entre les pi�ces anatomiques est tr�s significative.
La noix, compos�e principalement du semi membraneux pr�sente le bicolorisme le plus important.
Cette situation est bien connue des transformateurs, mais le syst�me de vision permet une quantification rapide, fine et reproductible du bicolorisme.
Une �tude sur la relation entre note de bicolorisme et pH cam a ainsi pu �tre r�alis�e.

Relation entre couleur du jambon et h�t�rog�n�it� de la couleur.

La notion de qualit� viande est associ�e pour les transformateurs � la couleur de la viande comme dans le cas des jambons PSE et DFD.
Cette couleur sur une pi�ce de viande est difficile � �valuer � cause de son h�t�rog�n�it�.
La vision par ordinateur apporte une solution � la quantification et � la caract�risation de la couleur de pi�ces de viande. Elle est rapide et reproductible.

La mesure de la couleur est r�alis�e dans un espace tri dimensionnel (rouge, vert, bleu) en 16 Millions de couleurs.
Pour une plus grande facilit� de tri, une conversion dans un espace mono dimensionnel est r�alis�e par l'�quation�:

pHcam = -0.202 x Rouge - 0.0507 x Vert + 0.1184 x Bleu + 6.6160

Par la mise au point d'une gamme de cluster de couleur, nous pouvons quantifier en temps r�el (1 pi�ce par second) l'h�t�rog�n�it� de la couleur.
Plus la note de bicolorisme est importante, plus le bicolorisme est prononc�. La note peut aller de 0 � 20.

Dans notre �tude 240 noix, 440 semelles et 350 noix p�tissi�res ont �t� analys�es sur leur face interne.

Les coefficients de corr�lation, relations tr�s significatives, entre la note de bicolorisme et la couleur de la viande (pHcam) sont�:

pour la noix
r = 0.71 effectif 240

pour la semelle
r = 0.45 effectif 440

pour la noix p�tissi�re
r = 0.60 effectif 350

Pour assurer une meilleure pr�sentation, des lots de 10 pi�ces anatomiques en fonction de la note de bicolorisme ont �t� r�alis�s. Dans ces conditions la relation note de bicolorisme / pHcam est pr�sente � la figure 1 en fonction du type de pi�ce anatomique.

relation couleur viande jambon pH
Figure 1 : relation entre la note de bicolorisme et
le pHcam en fonction de la pi�ce anatomique.

Le coefficient de corr�lation entre la note de bicolorisme et la couleur de la viande (pHcam) pour des lots de 10 pi�ces anatomiques est�:

pour la noix,
r = 0.94 effectif 24

pour la semelle,
r = 0.87 effectif 44

pour la noix p�tissi�re,
r = 0.89 effectif 35

Cette �volution entre les coefficients de corr�lation, passage par exemple de 0.71 � 0.94, avant et apr�s alotement montre l'influence tr�s positive et logique de l'alotement.

Relation entre couleur de la viande et rendement technologique pour le Jambon cuit.

L'association qualit� de la viande et couleur n'est plus � d�montrer.

Des outils tels que l'�chelle colorim�trique japonaise assurent depuis longtemps un tri efficace pour les industriels de la transformation.
Des qualificatifs de viande tel que PSE ou DFD font directement appelle � la couleur de la viande.
Depuis 30 ans de nombreux progr�s ont �t� r�alis�s par l'utilisation de syst�me de caract�risation de la couleur.

La vision par ordinateur, en �valuant la couleur sur la totalit� de la pi�ce de viande, permet un approche beaucoup plus efficace de la mesure de la couleur� et de la relation entre couleur de la viande et qualit� technologique de la viande.
La transformation de l'espace tri dimensionnel de la couleur (rouge, vert, bleu) a un espace mono dimensionnel (pHcam) a �t� r�alis�e par l'interm�diaire de l'�quation suivante�:

pHcam = -0.0202 x Rouge - 0.0507 x Vert + 0.1184 x Bleu + 6.6160

Ainsi nous avons caract�ris� 70 jambons 5D (noix, semelle, noix patissi�re) et les avons class�s en lot de fabrication de 5 jambons de m�me caract�ristique colorim�trique.

Ces lots de 5 jambons ont subi une transformation en jambon cuit sup�rieur. Les rendements technologiques en pourcentage, poids de jambon apr�s cuisson divis� par poids de la viande mise en oeuvre � l'entr�e de la salaison, ont �t� calcul�s. La relation entre la couleur de la viande (pHcam) et rendement technologique est repr�sent�e figure 2. Le coefficient de corr�lation est de 0,83. Cette relation est �troite et montre le r�le pr�dicteur de la couleur de la viande �valu�e par vision par ordinateur pour d�terminer le rendement technologique.

viande jambon rendement technologique couleur vision
Figure 2 : Relation entre couleur de la viande ( pHcam) et rendement technologique.

D'autres techniques ont �t� test�es telles que la conductivit� (Tableau 8, B. Boutten 2004 ), electrical impedance spectroscopy (EIS) ( M. Angels Oliver, 2001 ), Magnetic Resonance Imaging MRI ( T. Perez-Palacios, 2014 ), NIR spectroscopy ( A. Vautier, 2014 ) mais les r�sultats n'ont pas permis d'application industrielle.