RU2273023C1 - Автоматизированное двухканальное устройство для комплексного мониторинга процесса свертывания молока - Google Patents
Автоматизированное двухканальное устройство для комплексного мониторинга процесса свертывания молока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2273023C1 RU2273023C1 RU2004122322/28A RU2004122322A RU2273023C1 RU 2273023 C1 RU2273023 C1 RU 2273023C1 RU 2004122322/28 A RU2004122322/28 A RU 2004122322/28A RU 2004122322 A RU2004122322 A RU 2004122322A RU 2273023 C1 RU2273023 C1 RU 2273023C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- milk
- viscidity
- sensor
- curdle
- viscosity
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности, используется для одновременного мониторинга активной кислотности и вязкости молока с целью точного определения момента свертывания. Технический результат: простое комбинированное устройство для одновременного контроля вязкости и кислотности молока, обладающее высокой надежностью, хорошей чувствительностью и невысокой стоимостью. Сущность: принцип действия термометрического датчика вязкости основан на том, что увеличение вязкости молока во время его свертывания уменьшает конвекционный отвод тепла от нагревательного кремниевого датчика, что отражается в резком увеличении его температуры. У прибора имеется два идентичных аналоговых входа, к одному из которых подключен термометрический датчик вязкости, а к другому - рН-метр. Сигналы оцифровываются двумя идентичными АЦП и через плату сопряжения поступают на персональный компьютер. 2 ил.
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно представляет собой прибор для одновременного мониторинга активной кислотности и вязкости молока с целью точного определения момента свертывания.
В настоящее время для мониторинга вязкости продуктов в промышленности широко используются поточные вискозиметры Brookfield STT-100 [1], принцип действия которых основан на измерении сопротивления поступательному или крутильному колебательному движению датчика.
Основным недостатком упомянутых выше вискозиметров является наличие внутренних подвижных деталей и, как следствие, относительно высокая сложность и стоимость конструкции.
Известен сенсор "Hot-Wire" (INRA, Франция) [2], который является прототипом датчика вязкости предлагаемого прибора. Принцип действия данного устройства основан на измерении перепада температур между подогреваемой током проволочкой и термопарой, помещенными в молоко на некотором расстоянии друг от друга. Увеличение вязкости молока во время его свертывания уменьшает конвекционный отвод тепла от нагревателя и отражается в увеличении его температуры.
Недостатком прототипа является использование термопары и термометра сопротивления в качестве элемента сравнения и термометрического датчика вязкости, требующих для своей работы наличия достаточно сложной многоступенчатой усилительной системы, что существенно увеличивает стоимость прибора.
В литературе отсутствует описание универсальных комбинированных устройств для одновременного контроля вязкости и кислотности молока.
Целью настоящего изобретения является создание простого комбинированного устройства для одновременного контроля вязкости и кислотности молока, обладающего высокой надежностью, хорошей чувствительностью и невысокой стоимостью.
В нашем случае в качестве термометрического датчика вязкости использован сенсор на основе кремниевого датчика температуры. Благодаря использованию компьютерной обработки данных, удалось исключить элемент сравнения из схемы измерения. Момент свертывания определяется по резкому изменению температуры датчика.
В температурном диапазоне от -50°С до +150°С кремниевые датчики имеют большие преимущества. Они обладают достаточной чувствительностью, хорошей линейностью характеристик, дешевы и доступны [3].
Блок-схема прибора приведена на фиг.1. У прибора имеется два идентичных аналоговых входа 3 с уровнем входного сигнала 0-5 В, к одному из которых подключен термометрический датчик вязкости 1, а к другому - рН-метр 2. Сигналы оцифровываются двумя идентичными АЦП и через плату сопряжения 4 поступают на персональный компьютер 5. Наличие второго канала позволяет проводить комплексный мониторинг процесса свертывания, отслеживая одновременно вязкость и активную кислотность молока.
Принципиальная схема термометрического датчика вязкости изображена на фиг.2. Номиналы элементов схемы на фиг.2: R1=10 кОм, R2=3,9 кОм, ЕК1-1 Вт-3 В, C1=47 мкФ-25 В, C2=47 мкФ-25 В, С3=2000 мкФ-25 В, VD1=КЦ405Г, DA1-LM 335Z, DA2-142EH8A.
Кремниевый датчик температуры (DA1) помещен в капсулу из термореактивного материала для уменьшения тепловой инерции и оформлен в виде выносного датчика, погружаемого в молоко. На капсуле намотана изолированная водостойким лаком константановая проволока (ЕК1), служащая нагревателем. Мощность, подводимая к подогреваемому нагревателю, поддерживается постоянной.
Увеличение кинематической вязкости молока во время его свертывания уменьшает конвекционный отвод тепла от нагревателя (ЕК1) и отражается в увеличении температуры кремниевого датчика (DA1).
Порог срабатывания прибора можно настроить на определенную границу или на скорость изменения температуры.
Конструкция нашего прибора позволяет использовать его для мониторинга процесса гелеобразования непосредственно в сырной или творожной ванне.
Следует отметить, что данный прибор может быть особенно полезным для исследования процесса кислотно-сычужного свертывания молока, являющегося в настоящее время основой производства большой группы мягких сыров и творога. Применение прибора для одновременного мониторинга вязкости и кислотности молока на этапе его коагуляции может стать основой для стандартизации и автоматизации таких процессов.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. D.J. О Callaghan and С.Р. О Donnell. On-line sensor control for milk powder and cheese manufacture.
2. Hori T. Objective measurements of the process of curd formation during rennet treatment of milks by the hot wire method.// Journal of Food Science, 1985 - v.50 - p.911-917.
3. Patrick Gueulle. Instrumentation virtuelle sur PC. // DUNOD, Paris, 1998.
Claims (1)
- Автоматизированное двухканальное устройство для комплексного мониторинга процесса свертывания молока, содержащее плату сопряжения с персональным компьютером, включающую два идентичных АЦП для подключения термометрического датчика вязкости и рН-метра, отличающееся возможностью одновременного контроля вязкости и кислотности молока в процессе его свертывания и использованием кремниевого датчика температуры в качестве термометрического датчика вязкости.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122322/28A RU2273023C1 (ru) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Автоматизированное двухканальное устройство для комплексного мониторинга процесса свертывания молока |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122322/28A RU2273023C1 (ru) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Автоматизированное двухканальное устройство для комплексного мониторинга процесса свертывания молока |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2273023C1 true RU2273023C1 (ru) | 2006-03-27 |
Family
ID=36388967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004122322/28A RU2273023C1 (ru) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Автоматизированное двухканальное устройство для комплексного мониторинга процесса свертывания молока |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2273023C1 (ru) |
-
2004
- 2004-07-20 RU RU2004122322/28A patent/RU2273023C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| O’callaghan et al. | Review of systems for monitoring curd setting during cheesemaking | |
| US20230251144A1 (en) | Apparatus, systems, and methods for non-invasive thermal interrogation | |
| WO1984004813A1 (en) | Method for measuring coagulation of milk | |
| EP0150111A2 (en) | Method for measuring changes in a physical property of liquid and semisolid materials | |
| CN108458798A (zh) | 过程变送器隔离补偿 | |
| Payne et al. | Fiber optic sensor for predicting the cutting time of coagulating milk for cheese production | |
| EP3036527B1 (en) | A method and a system for determining gel firmness values from inline optical measurements | |
| O'Callaghan et al. | A comparison of on-line techniques for determination of curd setting time using cheesemilks under different rates of coagulation | |
| Zhu et al. | Simulating industrial spray-drying operations using a reaction engineering approach and a modified desorption method | |
| RU2273023C1 (ru) | Автоматизированное двухканальное устройство для комплексного мониторинга процесса свертывания молока | |
| Arango et al. | A method for the inline measurement of milk gel firmness using an optical sensor | |
| CN107064548B (zh) | 一种传感器装置及测量方法 | |
| Osintsev | Theoretical and practical aspects of the thermographic method for milk coagulation research | |
| Ogasawara et al. | Acoustical experiment of yogurt fermentation process | |
| Passos et al. | Predicting the cutting time of coagulating milk for cheese production using a heated thermistor | |
| Pais et al. | Using acoustic wave sensors to follow milk coagulation and to separate the cheeses according to the milk origin | |
| Smykov | Milk curd cutting time determination in cheesemaking | |
| O'Callaghan et al. | Evaluation of hot wire and optical sensors for on-line monitoring of curd firmness during milk coagulation | |
| Budelli et al. | Evaluation of ultrasonic techniques for on line coagulation monitoring in cheesemaking | |
| RU2300097C2 (ru) | Способ измерения температуры веществ при фазовых переходах | |
| RU2682073C1 (ru) | Способ определения показателя тепловой инерции датчиков температуры | |
| Raak et al. | Rotational thromboelastometry for characterising acid-induced gelation of cross-linked casein | |
| Thajer et al. | Human milk analyser underestimated protein content of unfortified and fortified samples compared to elemental analysis | |
| RU2662971C2 (ru) | Аппарат для онлайн мониторинга процесса коагуляции молока | |
| RU2275627C2 (ru) | Устройство для определения момента свертывания молока |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060721 |