Способ определения влажности пищевых продуктов и устройство для его реализации

 

Изобретение относится к области определения влажности пищевых продуктов и может быть использовано на пищевых предприятиях для определения влажности творожных масс, мясных и колбасных фаршей, различных пастообразных и жидких продуктов. Основным параметром, по которому определяют влажность, выбрана разность давлений парогазовой смеси над продуктом в бюксе и остаточного давления в вакуумной камере, где находится бюкса. Устройство для определения влажности пищевых продуктов содержит установленную в герметичной камере вакуумную камеру с бюксой и притертой крышкой. Бюкса установлена в вакуумной камере вертикально с возможностью передачи поступательного движения якорю электромагнитного преобразователя линейных перемещений якоря в цифровые сигналы. Бюкса изготовлена с крышкой, у которой отношение высоты крышки к внутреннему диаметру составляет H/D≥0,5, а боковые поверхности внутри крышки и снаружи бюксы обработаны тонким шлифованием с последующей их притиркой. Использование изобретения позволит повысить интенсивность способа определения влажности пищевых продуктов без их высушивания и сократить время процесса контроля влажности. 2 с.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области определения влажности пищевых продуктов и может быть использовано на мясомолочных предприятиях для определения влажности творожных масс, мясных и колбасных фаршей и других продуктов.

Известен способ определения влажности пищевых продуктов, который предполагает определение искомого производить по разности масс навески продукта до сушки и после нее (арбитражный метод по ГОСТ 3626-73).

Способ реализуется в сушильном шкафу и затем на аналитических весах. Навеска высушивается в закрытой бюксе.

Недостатки способа в его низкой оперативности. Весь процесс длится не менее трех часов. При попытках ускорить сушку (в производственных условиях) погрешность способа увеличивается.

В современных условиях производства, когда ставится задача управления качеством продукта в потоке, необходимы более скоростные способы контроля влажности.

Целью изобретения является интенсификация способа определения влажности пищевых продуктов.

Цель достигается тем, что основным параметром навески продукта, по изменению которого определяется влажность, выбрана разность между давлением парогазовой смеси в герметичной бюксе и остаточным давлением в вакуумной камере, в которой находится эта бюкса. При этом давление в вакуумной камере соответствует кипению влаги продукта при температуре его загрузки в бюксу. Это позволяет определять величину влажности пищевого продукта без его высушивания, сократить время процесса контроля влажности и применять способ практически для любого пищевого продукта.

Изготовление бюксы с герметичной крышкой, у которой отношение ее высоты к внутреннему диаметру H/D≥0,5, с одновременной обработкой внутренней боковой поверхности крышки и наружной боковой поверхности бюксы тонкой шлифовкой с последующей притиркой позволяет свести к допустимому минимуму силы трения, возникающие между указанными поверхностями, а также использовать крышку бюксы в качестве датчика перепада давлений в вакуумной камере и в бюксе. Именно отношение H/D≥0,5 и притирка поверхностей обеспечивает согласно способу поступательное движение крышки под действием разности давлений в вакуумной камере и в бюксе. Это позволило сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.

На фигурах 1, 2, 3 изображены соответственно вид устройства спереди, сбоку и сверху; на фиг.4 - схема устройства; на фиг.5 - бюкса с крышкой; на фиг.6 - вид бюксы сверху в гнезде.

Способ реализуется на устройстве, которое содержит корпус 24, установленный на регулировочных винтах 25. Дверца 8 снабжена кулачковым замком 9. На передней стенке корпуса размещены ручки 12 и 13 для настройки измерительных схем соответственно влажности и остаточного давления, табло влажности 10 и табло давления 11, кнопка 14 включения электрического питания измерительных схем, кнопка 16 включения вакуумного насоса (на рисунках не показан), кнопка 23 сброса давления. В корпусе 24 находится вакуумная камера 5, электромагнитный преобразователь 22, катушка 21, якорь 6, втулка 26, эластичный сильфон 7, электромагнитный клапан 15 с патрубками 17 и 18, вакуумметр магниторазрядный цифровой блокировочный 19 (типа ВМЦБ-12) с патрубком 20. В специальное гнездо 4 в вакуумной камере 5 устанавливается бюкса 1 с продуктом 2 и крышкой 3.

Способ осуществляют следующим образом. В бюксу 1 загружается навеска продукта 2 и закрывается крышкой 3. Бюкса устанавливается в вакуумной камере 5 в специальное гнездо 4. Гнездо предназначено для центровки бюксы под якорем 6. Контакт нижнего конца якоря с поверхностью крышки 3 происходит за счет упругости эластичного сильфона 7. Сильфон предотвращает натекание воздуха в вакуумную камеру между якорем и втулкой во время определения влажности.

Дверца 8 закрывается и прижимается замком 9. Для исключения из учета упругости сильфона 7 измерительная схема "обнуляется". Показания табло 10 и 11 обнуляются ручками 12 и 13 при включенной кнопке 14. Затем открывают электромагнитный клапан 15 нажатием кнопки 16. Клапан 15 соединяет вакуумную камеру через патрубки 17 и 18 с всасывающим патрубком вакуумного насоса, не показанного на рисунках. Кнопкой 16 одновременно включается вакуумный насос и вакуумметр 19 магниторазрядный цифровой блокировочный (например, типа ВЦМБ-12).

Вакуумметр соединен с вакуумной камерой патрубком 20. Откачивание воздуха из вакуумной камеры происходит до давления, на которое настроен блокировочный электромагнитный клапан 15. Так, например, при температуре продукта 393 К клапан 15 согласно способу настраивается на остаточное давление, соответствующее кипению влаги продукта при температуре его загрузки в бюксу, а именно 2338,7-2340,0 Па. Так как продукт закрывается крышкой при атмосферном давлении Р, а давление в вакуумной камере ниже ₀, то возникает разность давлений (Р-Р₀), которая вынуждает крышку 3 подниматься вверх и передавать свое движение якорю 6. Якорь, двигаясь поступательно вверх, изменяет индуктивность катушки 21 электромагнитного преобразователя 22, электронная схема которого преобразует сигнал катушки в показания цифрового табло 10.

При достижении заданного давления вакуумметр блокировочный 19 фиксирует его величину на табло 11 и одновременно обесточивает электромагнитный клапан 15 и двигатель вакуумного насоса. Для разгерметизации вакуумной камеры на клапан 15 вновь подается электропитание, но только уже кнопкой 23. Клапан открывается и в вакуумной камере устанавливается атмосферное давление. В гнездо 4 вместо прежней устанавливается новая бюкса и цикл повторяется. Корпус 24 устанавливается вертикально за счет регулировочных винтов 25.

Весь цикл измерения длится около 1-2 минут.

Погрешность способа при температуре продуктов 293 К в бюксах зависит только от точности взвешивания навески.

Способ реализуется на устройстве, которое полностью может состоять из серийно выпускаемых элементов. Единственное требование к геометрии крышки бюксы и методу механической обработки поверхностей бюксы и крышки легко выполнимо в условиях механического подразделения средней оснащенности.

По предлагаемому способу на предлагаемом устройстве может быть определена влажность любого пищевого продукта, что делает способ универсальным.

Формула изобретения

1. Способ определения влажности пищевых продуктов, по которому влажность определяется по изменению основного параметра навески продукта до обработки его в герметичной камере и после нее, отличающийся тем, что основным параметром навески продукта, по изменению которого определяется влажность, выбрана разность между давлением парогазовой смеси в герметичной бюксе и остаточным давлением в вакуумной камере, в которой находится эта бюкса, при этом давление в вакуумной камере соответствует кипению влаги продукта при температуре его загрузки в бюксу, а крышка бюксы является датчиком изменения давления.

2. Устройство для определения влажности пищевых продуктов, содержащее бюксу с крышкой, установленные в герметичной камере, отличающееся тем, что бюкса с крышкой установлена в вакуумной камере вертикально с возможностью передачи поступательного движения крышки относительно бюксы нижнему концу вертикально расположенного якоря электромагнитного преобразователя линейных перемещений якоря в цифровые сигналы, при этом отношение высоты крышки к ее внутреннему диаметру Н/D≥0,5, а внутренняя боковая поверхность крышки и наружная боковая поверхность бюксы обработаны тонким шлифованием и затем притерты друг к другу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6