BG112832A - Апарат и метод за анализ на качествата на течни храни с едновременно уста­ новяване на примеси в тях - Google Patents

Апарат и метод за анализ на качествата на течни храни с едновременно уста­ новяване на примеси в тях Download PDF

Info

Publication number
BG112832A
BG112832A BG112832A BG11283218A BG112832A BG 112832 A BG112832 A BG 112832A BG 112832 A BG112832 A BG 112832A BG 11283218 A BG11283218 A BG 11283218A BG 112832 A BG112832 A BG 112832A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
infrared
measuring
ultrasonic
data
measured
Prior art date
Application number
BG112832A
Other languages
English (en)
Other versions
BG67448B1 (bg
Inventor
Мариян Стоянов
Младенов Стоянов Мариян
Original Assignee
"Бултех 2000" Оод
„Бултех 2000“ Оод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Бултех 2000" Оод, „Бултех 2000“ Оод filed Critical "Бултех 2000" Оод
Priority to BG112832A priority Critical patent/BG67448B1/bg
Priority to PCT/BG2019/000017 priority patent/WO2020093113A1/en
Publication of BG112832A publication Critical patent/BG112832A/bg
Publication of BG67448B1 publication Critical patent/BG67448B1/bg

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01J—MANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J5/00—Milking machines or devices
    • A01J5/013—On-site detection of mastitis in milk
    • A01J5/0135—On-site detection of mastitis in milk by using light, e.g. light absorption or light transmission
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01J—MANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J5/00—Milking machines or devices
    • A01J5/013—On-site detection of mastitis in milk
    • A01J5/0137—On-site detection of mastitis in milk by using sound, e.g. ultrasonic detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3577—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing liquids, e.g. polluted water
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/225—Supports, positioning or alignment in moving situation
    • G01N29/226—Handheld or portable devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02—Food
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02—Food
    • G01N33/04—Dairy products
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/022—Liquids
    • G01N2291/0226—Oils, e.g. engine oils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/022—Liquids
    • G01N2291/0228—Aqueous liquids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02—Food
    • G01N33/04—Dairy products
    • G01N33/06—Determining fat content, e.g. by butyrometer

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретението се отнася до апарат и метод за анализ на качествата на течни храни, с едновременно установяване на примеси в тях. Изобретението съчетава бързината на ултразвуковото измерване на качествените параметри на течни храни и по-специално различни видове млека, с eдновременна корекция на тези отчетени от ултразвуковото замерване данни, чрез измерените стойности на проба от същия флуид, но при успоредно инфрачервено измерване в тесен диапазон до 2500 nm от коя да е част на средния инфрачервен спектър, за установяване на вредни примеси в изследвания продукт, като чрез коригиращите данни от инфрачервеното измерване се преизчислява консолидиран отчет, отчитащ наличието и вида и количеството на примесите. Изобретението представлява апарат с два успоредни, самостоятелни измервателни кръга за ултразвуково измерване (2) и инфрачервено измерване (5) с общ блок за обработка на отчетените данни (8) и общ потребителски интерфейс (12), който е разделен на три отчетни зони - за отчет на данните от всеки един измервателен кръг поотделно и за отчет и управление на консолидираните, коригирани данни, съобразно вида, количеството и характера на вредните примеси.

Description

АПАРАТ И МЕТОД ЗА АНАЛИЗ НА КАЧЕСТВАТА НА ТЕЧНИ ХРАНИ С ЕДНОВРЕМЕННО УСТАНОВЯВАНЕ НА ПРИМЕСИ В ТЯХ
ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА
Изобретението се отнася до апарат и метод за анализ на качествата на течни храни, с едновременно установяване на примеси в тях. Изобретението е от областта на контрола на хранителни продукти в течно състояние и по-специално мляко, както и за различни течни храни използвани в хранително-вкусовата промишленост, по-специално млекопреработването, както и от областта на селското стопанство в областта на животновъдството, при добива на мляко в животновъдни ферми и по-следващото му приемане и окачествяване в приемателни пунктове.
ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЯ НА ТЕХНИКАТА
Известни са анализатори на мляко, които измерват самостоятелно и по отделно, параметрите на млякото и примесите (адултиранти) в него, при дължина на вълната Л = 3000 -10000 pm. Измерванията за мазнините се извършват при дължина на вълната около А = 3480 pm, за лактозата при дължина λ = 9610 pm, а за примесите в диапазона Л=5500- 8000 pm.
Известни са метод и система за извършване на инфрачервена спектрометрия за анализ на течни хранителни продукти, по-специално мляко, вградена в промишлена от 11 инсталация за добив и преработка на мляко, като в инсталацията измерването на потока от пробата, се извършва посредством кювета за инфрачервено измерване. Метода се състои в спектрометрия в инфрачервения спектрален обхват, предимно в MID-IR и / или NIR спектралния диапазон и включва следните стъпки: директно от производствената линия в измервателния отрасъл се извлича течна проба, която се насочва към измервателен клон, темперира се и така преминава през измервателна кювета, където се извършва облъчване с инфрачервен лъч, който е част от спектъра на инфрачервеното лъчение, като същевременно се осигурява и поддържа високо налягане, което е не пониско, от колкото е работното налягане в споменатата технологична линия, като преди всяко измерване се извършва промиване на кюветата с част от екстрахираната от производствената линия течна хранителна проба, като промиването се извършва при налягане от 50 до 200 бара, за предпочитане от 90 до 180 и най-предпочитано от 110-150 бара. Същото налягане се поддържа и в кюветата. Последната стъпка на метода е редовно (например ежедневно) почистване на измервателния клон, включително кюветата, чрез промиване на измервателния клон с почистващ разтвор подходящ за почистване в млекопреработвателното предприятие.
Системата за измерване на пробен поток от течна хранителна инсталация за преработка на мляко, която работи по метода е съставена от тръбопровод свързан с потока от производствената диния, като на тръбопровода последователно са монтирани помпа пред която е поставен клапан за обратно налягане, измервателна кювета, средство за поддържане на предварително зададено налягане вътре в кюветата, като споменатото налягане е поне толкова високо, колкото налягането в линията за осъществяване на технологичния процес, а кюветата има прозорци от прозрачен материал, устойчив на налягане. PCT WO98/20338.
Недостатък на инфрачервения способ за измерване е, че като условие за качествено измерване, присъства задължително действие по хомогенизация на млякото - маслените клъстери (клъбца) трябва да бъдат сведени до размер под 1000 нанометра за измерване на количеството мазнини примерно при дължина на измервателната вълна Л=3480 pm. Хомогенизацията на млякото, сама по себе си е труден и скъп метод, при което се изисква високо налягане 200Ьаг (20МРа, видно от посочения по-горе пример) за хомогенизиране и от 11 като неблагоприятно следствие от това, на първо място се получава бързо износваща се работна дюза, към измервателния сектор. От друга страна пък при липсата на хомогенизация се постигат точности на измерване от >0,1%. Съществуват и други методи за измерване, по-удачни и по- бързи, например ултразвуков. Тези методи от своя страна пък имат други недостатъци. Това обезсмисля до голяма степен използването на инфрачервена технология за измерване параметрите на млякото, по-специално за мерене на масленост и сух безмаслен остатък.
Нужните излъчватели, филтри и датчици за система за детекция в широка гама, с цел откриване на широка гама примеси течни храни и по-специално мляко, изисква широк инфрачервен диапазон Л=3000-10000 pm. Този доста широк диапазон от своя страна обославя, сложни и скъпи технически средства за проектиране и изработка на анализатори. Това прави метода и уредите работещи по него, доста обемни, сложни и трудни за поддръжка.
Друг недостатък е, че пробата за измерване е' обемна и се похабява много мляко за осигуряване на проби за измерване. В посочения по-горе пример, те се получават директно от тръбопровод през който преминава цялото количество на конкретна индустриална партида. Освен това промиването на системата става на цикли, но с мляко от измерваните проби, от текущия тръбопровод и най-много веднъж дневно с промиващ разтвор, като измиването на системата не гарантира почистване в степен при която кюветата поради малките измервателни пространства в нея, няма да се запуши, особено при некачествени млека или манипулирани с несвойствени за млеката примеси и добавки. Измерването се извършва бавно.
Известен е метод за анализ на храни, по-специално такива в течна консистенция, при използване на ултразвук, който е евтин и бърз метод, за разлика от инфрачервения метод за измерване. Недостатък на този способ обаче е, че не може да бъдат регистрирани наличието на примеси,още повече при наличието на няколко такива. Параметрите на измерваните проби, особено на полеви условия, в животновъдни ферми (където най-често се наблюдават опити за манипулиране на млякото с не до там благоприятни за човешкото здраве примеси), могат да бъдат манипулирани от недобросъвестни доставчици на мляко, чрез добавяне на адултиранти. Това води до отчет от 11 на показания при измерване с ултразвуков анализатор на мляко, в полза на недобросъвестния доставчик и в ущърб на приемащия млякото. Известен е метод, който се прилага за откриване на развалянето на храна чрез използване на ръчен блок, включващ: прилагане на течност от пробата, в която се потапя капацитивно микромашинен ултразвуков преобразувател (cMUT), който има поне един датчик, както и най-малко един сензор с функционализирана повърхност, избрана да реагира на определени материали, показващи замърсяване на храните; Метода включва и следните стъпки: изсушаване на всеки от измерващите сензори; след етапа на сушене, измерване на текуща проба, с използване отделна електронна единица, поместена в ръчен апарат за детекция извън устройството cMUT, което с резонансната честота на веригата на електрически осцилатор на всеки един от монтираните сензори определя чрез отделен елемент на електрониката - дали течността включва определен агент, въз основа на резултатите получени в етапа на измерване. При това електронната единица за измерване на резонансните честоти и определянето дали течността включва конкретния агент, е самостоятелна част от измервателното устройството cMUT , защитена от контакт с течността, която се измерва.
Устройството осъществяващо метода съдържа електрическа схема с осцилатор, която в съчетание с резонансен импеданс на електрически вход на сензора затваря резонансната ултразвукова верига; Ултразвуковия източник е капсулиран, за да се защитят части от електрониката на устройството cMUT от течността в зони извън функционализираната повърхност. Американски патент US 8733154 В2;
Недостатък на така описаните метод и устройство, е че изследването проведено с ултразвук може да бъде манипулирано, в случай, че в течната храна, по-специално мляко, се добавят продукти като урея и амониев сулфат, за имитация на по-висока масленост, меламин и пр. примеси така наречените адултиранти.
Задачата на изобретението е да се създаде преносим, мобилен апарат и метод за работа на апарата, при които да се съчетаят предимствата на двата известни метода за анализ на течни храни, по-специално мляко, който да осигури възможността за бързо провеждане на измерването с ултразвук с едновременно дублиране на ултразвуковото измерване за установяване на качествата на млякото с едновременно контролно измерване с от 11 инфрачервен способ в стеснен диапазон на вълната, с цел откриване на най-малко един несвойствен за млякото примес, което не може да се установи при ултразвуковото измерване. Бързо и силно чувствително откриване на концентрации на примеси (адултиранти), които ултразвуковия модул не може да регистрира, при което с включване на инфрачервен модул, който да работи в много по малък честотен диапазон (с оглед избягване хомогенизацията и създаването и лесната поддръжка на мобилен апарат), стеснен диапазон от 2500 ητη от коя да е част от целия среден инфрачервен спектър, с настройваем инфрачервен филтър, да отпадане на необходимостта от хомогенизация на пробата мляко; Да има възможност за работа с управляеми инфрачервени филтри, а не с фиксирани такива поради по малкия честотен инфрачервен диапазон в който се работи, а от там значително минимизиране на размерите на апарата, за да стане преносим и мобилен. Да има възможност двете измервания да се извършват едновременно, заедно или по отделно. Когато работят заедно да осъществяват координирано взаимодействие в областта на обработка на данните за постигане на коректни отчети за реалното състояние на измерваната проба мляко. А именно - модула инфрачервен анализатор да представлява коректив в реално време на показанията на измерванията на ултразвуков анализатор, в зависимост от наличието на вида, количеството и качеството на адултиранти с оглед отчет на тяхното влияние върху показанията му, или да отчита липсата на вредни примеси.
ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
Задачата на изобретението е решена от апарат за анализ на качествата на течни храни, с едновременно установяване на примеси в тях, който се състои от два самостоятелни успоредни измервателни кръга, с общ контейнер за измервана проба и общ блок за обработване на отчетените данни. Апарата се състои от кръг за ултразвуково измерване на масленост и сухо вещество и кръг за контрол, чрез инфрачервено измерване, в стеснен диапазон на измерване в рамките до 2500 pm от средния инфрачервен спектър, за откриване на примеси в течни хранителни продукти.
Кръгът за ултразвуково измерване се състои от тръбопровод в началото на който е монтиран смукател, като по тръбопровода е монтиран ултразвуков модул, като от 11 ултразвуковия модул включва реверсивна помпа, ултразвуков анализатор и компенсационен съд на края на тръбопровода .
Кръгът за инфрачервено измерване се състои от тръбопровод със смукател, снабден с филтър за частици над 50 pm и инфрачервен модул. Инфрачервения модул се състои от помпа, инфрачервен анализатор и контейнер за отстраняване на измерена проба. Инфрачервения анализатор е съставен от измервателна кювета, поне един инфрачервен източник на лъчение с диапазон на излъчване в рамките до 2500 pm от коя да е част на средния инфрачервен спектър, поне един управляем инфрачервен филтър, поне един инфрачервен сензор, измервателна платка.
В контейнер за измервана проба са потопени двата смукателя, които представляват краищата на двата тръбопровода, които са включени в състава на двата измервателни кръга и същевременно представляват началото на двата успоредни измервателни кръга кръгът за ултразвуково измерване и кръгът за инфрачервено измерване. Измервателен кръг за ултразвуково измерване започва със смукателя монтиран към тръбопровода за ултразвуково измерване, след което по протежението му е разположена реверсивна помпа, след която е разположен ултразвуков анализатор, след който тръбопровода продължава, който края му се намира потопен в компенсационен съд.
Успоредно на кръгът за ултразвуково измерване е изграден втория кръг, този за инфрачервено измерване, който е съставен от последователно свързани, смукател, снабден с филтър за частици над 50 pm, потопен в контейнера за измервана проба. Смукателя е свързан към тръбопровода на инфрачервения кръг и след него е разположена помпа , следвана от инфрачервен анализатор, Другия край на тръбопровода на инфрачервения измервателен кръг, се намира разположен след инфрачервения анализатор и завършва в контейнер пълен с почистващ млякото агент, заедно с отстранени вече измерени проби.
Инфрачервения анализатор включва измервателна кювета поставена между инфрачервен източник на лъчение с диапазон на излъчването до 2500 pm от средния инфрачервен спектър и насрещен сензор с поне един управляем инфрачервен честотен филтър, свързани и управлявани от измервателна платка.
от 11
Ултразвуковия модул, и инфрачервения модули са свързани към общ блок за обработване на отчетените данни, който е съставен от свързани помежду си захранване, процесор и изпълнителски модул. Към общия блок за обработване на отчетените данни е свързан потребителски интерфейс, който съдържа три работни зони: зона за директен отчет на данни получени от измерването на ултразвуков анализатор, зона за директен отчет на данни получени от инфрачервен анализатор и зона за отчет на коригирани и консолидирани данни, тези получени след обработката на данните от двата успоредни потока и обработени от процесора. Потребителският интерфейс, има изградена обратна връзка с общия блок за обработване на отчетените данни.
Двата кръга на апарата могат да работят освен взаимно, за използване на пълния капацитет на апарата, също и самостоятелно и независимо един от друг.
Задачата на изобретението е решена от метод за анализ на качествата на течни храни, с едновременно установяване на примеси в тях, който се състои във: Вземат се две отделни проби от измервания флуид, за два отделни, успоредни и самостоятелни измервателни кръга, но от един и същ контейнер за измервана проба и от един и същ измерван флуид.
Насочват се двете измервани проби, чрез помпи, към кръг за ултразвуково измерване в количество от 4 до 5 ml и към кръг за инфрачервено измерване в количество от 0,5 до 1 ml.
Извършват се две самостоятелни измервания на различни параметри чрез ултразвуковия анализатор и се установяват качествата на измервания флуид, а чрез инфрачервен анализатор контролно се установява наличието на вредни примеси в измервания флуид. Измерванията с инфрачервено лъчение се извършват в стеснен диапазон на излъчването с ширина до 2500 pm от средния инфрачервен спектър.
Визуализират се получените данни от измерванията в конкретна първа зона, която се намира в потребителския интерфейс за директен отчет на данни от ултразвуковия анализатор и съответно във втора конкретна зона на директен отчет за данни от инфрачервен анализатор.
Постъпват отчетените директни данни от двата измервателни кръга в общ блок за обработване на отчетените данни, преизчислява се и се коригират действителните от 11 стойности, характеризиращи качеството на измервания флуид, спрямо отчетените контролни данни за наличните примеси, като се получават консолидирани данни коригирани съобразно вида, количеството и характера на наличните вредни примеси.
Визуализират се в трета конкретна зона от потребителския интерфейс, данните от консолидирания отчет, резултата на вече обработените в общ блок за обработване на отчетените данни, стойности за параметрите на измервания хранителния флуид.
В случай на наличие на вредни примеси, консолидирания отчет показва действителните стойности на параметрите на взетата течна проба, коригирани съобразно вида количеството и качеството на установените и наличните в нея вредни примеси.
В случай, че липсват вредни примеси в измервания флуид, отчета на визуализираните данни в третата зона е идентичен с отчетите видни в другите две зони за директен отчет.
Тариране и корекция на апарата чрез обратна връзка между потребителския интерфейс и общия блок за обработване на отчетените данни.
Предимството на апарата и метода се състоят във възможността за дублиращо едновременно измерване, освен параметрите за масленост и съдържание на сухо вещество на с ултразвук на измерваната проба, същевременно провеждане на дублиращо измерване за наличие на примеси с цел удостоверяване и потвърждаване на качествата на млякото, установени в резултата на ултразвуковото измерване. По този начин се контролира изкуственото и недобросъвестно манипулиране и подобряване на маслеността и съдържанието на сухо вещество в измерваната проба на млякото. Освен това за измерването се ползва незначително количество измервано мляко и в последствие промиващ разтвор, по този начин не се похабява суровина.
ПОЯСНЕНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ.
На фиг. 1 е показана принципна блок-схема на апарата;
ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
Изработен е апарат за анализ на качествата на мляко, с едновременно установяване на примеси в тях, който се състои от два самостоятелни успоредни измервателни кръга ултразвуков- за установяване на качествата на млякото и контролен инфрачервен - за установяване на примеси, които имат общ контейнер за измервана проба 1 и общ блок за обработване на отчетените данни 8. Апарата се състои кръг за ултразвуково измерване на от 11 масленост и сухо вещество и кръг за контрол, чрез инфрачервено измерване в стеснен диапазон Л=5500 - 8000 pm, за откриване на примеси в мляко.
Кръгът за ултразвуково измерване 2 се състои от тръбопровод 3 с монтиран в началото му смукател и ултразвуков модул 4, като ултразвуковия модул 4 включва реверсивна помпа 4.1, ултразвуков анализатор 4.2 и компенсационен съд 4.3, всички разположени последователно.
Кръгът за инфрачервено измерване 5 се състои от тръбопровод 6 снабден със смукател с филтър за частици над 50 pm 6.1 и инфрачервен модул 7. Инфрачервения модул 7 се състои от помпа 7.1, инфрачервен анализатор 7.2 и контейнер 7.3 (за отстраняване на вече измерената проба, изтикана от новодошлата проба) Инфрачервения анализатор 7.2 е съставен от измервателна кювета 7.2.1, поне един регулеруем инфрачервен източник на лъчение 7.2.2 в стеснен диапазон Л=5500 - 8000 pm, поне един сензор 7.2.3 снабден с управляем инфрачервен филтър, измервателна платка 7.2.4.
В контейнер за измервана проба 1 са потопени двата смукателя, които представляват краищата на тръбопровод 3 и 6 и същевременно началото на двата успоредни измервателни кръга - кръгът за ултразвуково измерване 2 и кръгът за инфрачервено измерване 5. Измервателен кръг за ултразвуково измерване 2 започва със смукателя към тръбопровода за ултразвуково измерване 3, след което по протежението му е разположена реверсивна помпа 4.1, след която е разположен ултразвуков анализатор 4.2, като другия край на тръбопровода 3, който край се намира разположен след ултразвуков анализатор 4.2, завършва с компенсационен съд 4.3.
Успоредно на кръгът за ултразвуково измерване 2 е изграден втория кръг, този за инфрачервено измерване 5, който е съставен от последователно свързани, смукател филтър 6.1 потопен в контейнера за измервана проба 1, който е свързан към тръбопровода бис разположени по него помпа 7.1, следвана от инфрачервен анализатор 7.2. като другия край на тръбопровода 6, който се намира разположен след инфрачервен анализатор 7.2, завършва контейнер 7.3. (за отстраняване на вече измерената проба, изтикана от новодошлата проба).
Инфрачервен анализатор 7.2 включва измервателна кювета 7.2.1 поставена между, инфрачервен източник на лъчение 7.2.2 Л=5500 - 8000 pm, и насрещен сензор Л=5500 - 8000 от 11
ηιη с управляем инфрачервен честотен филтър 7.2.3, свързани и управлявани от измервателна платка 7.2.4.
Ултразвуковия модул 4, и инфрачервен модул 7 са свързани към общ блок за обработване на отчетените данни 8, който е съставен от свързани помежду си захранване 9, процесор 10 и изпълнителски модул 11. Към общия блок за обработване на отчетените данни 8 е свързан потребителски интерфейс 12, който съдържа три работни зони: зона 12.1 - директен отчет на данни от ултразвуков анализатор 4.2, зона 12.2 - директен отчет на данни от инфрачервен анализатор 7.2 и зона 12.3 - отчет на коригираните и консолидирани данни след обработката на първичните данни, получени от измерванията на двата измервателни кръга и обработени от процесор 10. Потребителският интерфейс 12, има изградена обратна връзка с общия блок за обработване на отчетените данни 8.
Двата кръга на апарата могат да работят освен взаимно, за използване на пълния капацитет на апарата, също и самостоятелно и независимо един от друг.
Апарата работи по следния начин: вземат се две отделни проби от измерваното мляко, поставено в общия контейнер за измервана проба 1, за два отделни, успоредни и самостоятелни измервателни кръга.
Насочват се двете измервани проби, чрез помпи 4.1 и 7.1, съответно към кръгът за ултразвуково измерване 2 в количество 5 ml и към кръга за инфрачервено измерване 5 в количество 1 ml.
Извършват се самостоятелни измервания на различни параметри, съответно от ултразвуковия анализатор 4.2 за качествата на измервания флуид, и коригиращо от инфрачервения анализатор 7.2 за наличието на вредни примеси в измервания флуид.
Отчетените данни от двете измервания се визуализират в зона 12.1 - директен отчет на данните от ултразвуковия анализатор 4.2 и в зона 12.2 - директен отчет на данни от инфрачервения анализатор 7.2.
Отчетените данни от двата кръга на измерване постъпват в общия блок за обработване на отчетените данни 8 и се извършва преизчисляване, и корекция на действителните стойности характеризиращи качеството на измерваното мляко, като се получават консолидирани данни. Визуализиране в зона 12.3 на консолидирания отчет. В случай на от 11 наличие на вредни примеси, консолидирания отчет показва действителните стойности на взетата млечна проба, коригирани съобразно вида количеството и качеството на установените и наличните в измерваната проба вредни примеси, както и тяхното количество.
В случай, че липсват вредни примеси, резултатите отчетени от зона 12.1 и зона 12.2, сравнени с тези получени в зона 12.3, са идентични.
Преди измерване апарата е подложен на тариране, чрез обратна връзка между потребителски интерфейс 12 и общия блок за обработване на отчетените данни 8.
ПРИЛОЖЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
Апарата за анализ на качествата на течни храни, с едновременно установяване на примеси в тях и метода по който работи апарата, поради компактния си вид притежават висока степен на мобилност. Намира приложение в , контрола на изходната продукция във ферми, изкупвателни и преработвателни пунктове за мляко. Намира приложение при осъществяване на контрол от контролни органи по храните. Чрез определени настройки може да бъде използван освен за анализ на различни видове млека, от различни видове млеконадойни животни, но също за анализ на други видове течни храни - различни видове растителни масла, вина, плодови напитки, сокове и пр.

Claims (6)

  1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ
    1. Апарат за анализ на качествата на течни храни, който е изграден от самостоятелен ултразвуков анализатор, и от самостоятелен инфрачервен анализатор снабден с измервателна кювета, поне един инфрачервен източник на лъчение, поне един инфрачервен сензор и измервателна платка, свързани чрез тръбопроводи, през помпи, със смукатели потопени в контейнери за измервани проби, характеризиращ се с това, че апарата е изграден от два отделни самостоятелни, успоредни измервателни кръга, кръг за ултразвуково измерване (2) и кръг за инфрачервено измерване (5), като контейнера за измервана проба (1) с измерван флуид е общ и имат общ блок за обработване на отчетените данни (8), като кръгът за ултразвуково измерване (2) е съставен от тръбопровод (3) по протежението на който е разположен ултразвуков модул (4) и включващ реверсивна помпа (4.1), ултразвуков анализатор (4.2) и компенсационен съд (4.3), а кръгът за инфрачервено измерване (5) е изграден от тръбопровод (6) снабден със смукател, на който е монтиран филтър за частици над 50 pm (6.1) и инфрачервен модул (7) включващ помпа (7.1), инфрачервен анализатор (7.2) и контейнер (7.3), като в контейнера за измерваната проба (1) са потопени едновременно двата смукателя на двата измервателни кръга, които представляват началото на двата тръбопровода (3) и (6) всеки един по отделно, изграждащи двата измервателни кръга (2) и (5), при което реверсивна помпа (4.1) е разположена след смукателя на измервателен кръг за ултразвуково измерване (2), след която е разположен ултразвуков анализатор (4.2), след който към другия край на тръбопровода (3) е свързан компенсационния съд (4.3), а успоредния на кръгът за ултразвуково измерване този за инфрачервено измерване (5), е съставен от последователно свързаните, смукател снабден с филтър за частици над 50 pm (6.1) потопен в контейнера за измервана проба (1) и свързан с тръбопровода (6), по който е разположена помпа (7.1), следвана от инфрачервен анализатор (7.2), като другия край на тръбопровода (6) завършва в контейнер (7.3), при което инфрачервения анализатор включва измервателна кювета (7.2.1) поставена между, инфрачервен източник на лъчение (7.2.2) с диапазон на излъчване в рамките до 2500 pm от коя да е част на средния инфрачервен спектър, и насрещен сензор с управляем инфрачервен честотен
    Страница 1 от 3 филтър (7.2.3) от съответстващия диапазон, свързани с измервателна платка (7.2.4), като двата измервателни модула (4) и (7) са свързани към общ блок на отчетените данни (8), който е съставен от свързани по между си захранване (9), процесор (10) и изпълнителски модул (11), а към общия блок за обработване на отчетените данни (8) е свързан потребителски интерфейс (12), съдържащ три работни зони: зона (12.1) предназначена за директен отчет на данни измерени от ултразвуков анализатор (4.2.), зона (12.2) предназначена за директен отчет на данни измерени от инфрачервен анализатор (7.2) и зона (12.3) за отчет на коригирани, консолидирани данни, като потребителският интерфейс (12), има изградена обратни връзки с общия блок за обработване на отчетените данни (8).
  2. 2. Метод за анализ на качествата на течни храни, който се състои в измерване на параметри на проба от течен хранителен продукт, чрез насочване на пробата от измервания флуид с помощта на помпа, към облъчване с ултразвук или за осветяване на пробата в кювета, с инфрачервен сноп лъчи, характеризиращ се с това, че едновременно се вземат две отделни проби, но от един и същ общ контейнер за измервана проба (1), който съдържа измервания флуид, като се осъществяват две отделни, едновременни, успоредни и самостоятелни измервания в два отделни измервателни кръга, за измерване с ултразвук и инфрачервено измерване, при което чрез ултразвуков анализатор (4.2) се измерват качествата на измервания флуид, а чрез инфрачервения анализатор (7.2) се измерва наличието, вида и количеството на примеси налични в измервания флуид, след което получените резултати се обработват в общ блок за обработване на отчетените данни (8), чрез процесор (10), при което чрез използване на данните получени от инфрачервеното замервани, се коригират данните получени от ултразвуковото измерване, и чрез преизчисления и корекция на измерените директни стойности в двата измервателни кръга, характеризиращи състоянието на измервания флуид, се получават консолидирани данни, за действителното качество на изследвания продукт, коригирани съобразно вида, броя, количеството и характера на наличните в измервания флуид примеси, и се получават резултати за реалните качествени параметри на изследвания флуид, като получените резултати от измерванията се визуализират в три индивидуални зони на потребителски интерфейс (12), за параметрите измерени
    Страница 2 от 3 чрез ултразвук - в зона на директен отчет на данни от ултразвуков анализатор (12.1), за параметрите измерени от инфрачервен анализатор в зона (12.2), а консолидираните данни се визуализират в зона (12.3), при което в случай, че липсват вредни примеси в измервания флуид, отчета на визуализираните данни в зона (12.3) е идентичен с отчетите видни в другите две зони за директен отчет.
  3. 3. Метод съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че при инфрачервено измерване се установява, количеството, качеството и вида на вредни примеси.
  4. 4. Метод съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че двете измервани проби, са в количество 4 до 5 ml за ултразвуково измерване и в количество 0,5 до1 ml за инфрачервено измерване;
  5. 5. Апарат и метод по който работи апарата съгласно претенция 1 и 2, характеризиращ се с това, че двата кръга на апарата могат да работят освен взаимно, за използване на пълния капацитет на апарата, също и самостоятелно и независимо един от друг;
  6. 6. Апарат и метод по който работи апарата съгласно претенция 1 и 2, характеризиращ се с това, че чрез консолидираните данни, се извършва тариране на апарата, като се използва обратна връзка между потребителския интерфейс (12) и общия блок за обработване на отчетените данни (8).
BG112832A 2018-11-07 2018-11-07 Апарат и метод за анализ на качествата на течни храни с едновременно установяване на примеси в тях BG67448B1 (bg)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112832A BG67448B1 (bg) 2018-11-07 2018-11-07 Апарат и метод за анализ на качествата на течни храни с едновременно установяване на примеси в тях
PCT/BG2019/000017 WO2020093113A1 (en) 2018-11-07 2019-07-16 A device and a method for analysis of the qualities of liquid foods with simultaneous detection of impurities therein

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112832A BG67448B1 (bg) 2018-11-07 2018-11-07 Апарат и метод за анализ на качествата на течни храни с едновременно установяване на примеси в тях

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG112832A true BG112832A (bg) 2020-05-29
BG67448B1 BG67448B1 (bg) 2022-07-15

Family

ID=67847564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG112832A BG67448B1 (bg) 2018-11-07 2018-11-07 Апарат и метод за анализ на качествата на течни храни с едновременно установяване на примеси в тях

Country Status (2)

Country Link
BG (1) BG67448B1 (bg)
WO (1) WO2020093113A1 (bg)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK173073B1 (da) 1996-11-01 1999-12-20 Foss Electric As Fremgangsmåde og flowsystem til spektrometri og en kuvette til flowsystemet
US8424370B2 (en) 2009-01-16 2013-04-23 Matrix Sensors, Inc. Liquid analysis using capacitative micromachined ultrasound transducers
CN101769866B (zh) * 2010-01-15 2013-06-26 中国农业机械化科学研究院 一种牛奶成分的检测装置和方法
BG67049B1 (bg) * 2016-04-12 2020-04-15 „Бултех 2000“ Оод Устройство и метод за анализ на мляко

Also Published As

Publication number Publication date
BG67448B1 (bg) 2022-07-15
WO2020093113A1 (en) 2020-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huang et al. Near infrared spectroscopy for on/in-line monitoring of quality in foods and beverages: A review
Parasoglou et al. Quantitative water content measurements in food wafers using terahertz radiation
US8530844B2 (en) Recording of position-specific wavelength absorption spectra
RT et al. Microwave dielectric spectroscopy A versatile methodology for online, non-destructive food analysis, monitoring and process control
US6920399B2 (en) Method and apparatus for determining the composition of fluids
Chandrapala Low intensity ultrasound applications on food systems.
Mohammadi et al. Analytical measurements of ultrasound propagation in dairy products: A review
CN101907551A (zh) 中药提取浓缩液密度超声检测装置及应用
CA2817983C (en) Mid-infrared spectral analysis of a flowing heterogeneous material
EP0808451B1 (en) Apparatus for investigating flowable material and device for conveying samples
Mulet et al. Noninvasive ultrasonic measurements in the food industry
BG112832A (bg) Апарат и метод за анализ на качествата на течни храни с едновременно уста­ новяване на примеси в тях
Verma et al. Determination of adulteration in milk using ultrasonic technique
Sierra Cadavid Multicomponent quality control analysis for the tomato industry using portable mid-infrared (MIR) spectroscopy
Aboonajmi et al. Non-destructive quality assessment of table eggs for online sorting
Bhatt et al. Spectroscopy Based In-Line Monitoring and Control of Food Quality and Safety
JP3268449B2 (ja) 乳成分連続測定装置
Priev et al. Rapid ultrasonic milk analyzer for the indian market
Boyapati et al. Mechanical, Optical, and Acoustic Methods: Noninvasive Quality Assessment of Fruits And Vegetables
Saeys Near-Infrared Technologies from Farm to Fork
Pedersen Assessment of sensors used in the food industry
Sumranbumrung et al. The simulation of sugar content estimation of sugarcane based on dielectric properties for microwave imaging technique
Goraya et al. Non-destructive techniques in dairy industry
McFarlane In-line sensors
Wang et al. Internal Quality Grading Technologies and Applications for Agricultural Products