Метод контролю якості молока за електричними параметрами

Abstract

Дисертація присвячена вирішенню актуальних проблем вимірювання характеристик якості харчової продукції, а саме молока коров’ячого. В результаті наукових експериментів у електромагнітному полі високих частот встановлені залежності амплітуди вихідних та вхідних сигналів та фазових зсувів від частоти та складу молока, що дозволяє за цими параметрами оперативно визначати та контролювати його характеристики. Досліджено залежності амплітуди вихідних та вхідних сигналів та фазових зсувів сенсора для молока з різним складом при сталому рівні напруги тестового сигналу від частоти в діапазоні від 1 МГц до 10 МГц. Виявлено, що зі зростанням частоти АЧХ зростає до певного моменту, а потім починає спадати. Отримані залежності АЧХ характеризуються екстремальними значеннями на окремих частотах, причому значення кожної частоти відповідає певному якісному складу молока. Молочному жиру, як важливому показнику якості молока, властиве значення частоти 6 МГц, при якій АЧХ набуває екстремального значення. І це дозволяє запропонувати електричний метод, як метод для одержання якісної та кількісної інформації про склад молока, використовуючи параметри АЧХ та ФЧХ як інформативні, а також наведена структура засобу для його реалізації. Пропонується проект методики визначення якості молока з допомогою електричного методу оперативного контролю характеристик молока. Диссертация посвящена решению актуальных проблем измерения характеристик качества пищевой продукции, а именно молока коровьего. В работе произведена классификация методов контроля качества и безопасности молока, проведенный их анализ, указаны преимущества и недостатки этих методов. Проведено общую характеристику молока как объекта исследования, охарактеризованы его состав, свойства и структура. Сделана классификация основных показателей состава и качества коровьего молока. Исследованы зависимости АЧХ и ФЧХ сенсора для молока с различным составом в заданном частотном диапазоне. Полученные зависимости АЧХ и ФЧХ сенсора отличаются для различны проб молока и эти отличия обусловлены составом молока. На основе анализа полученных результатов выявлены характерные особенности для возможного их использования в технических средствах контроля и методиках оценки качества молока. В результате исследований установлено, что с ростом частоты сигнала АЧХ возрастает до определенного момента, а затем начинает спадать. Такая тенденция наблюдается для образцов молока с различным содержанием массовых долей компонентов. Таким образом, полученные зависимости АЧХ в диапазоне частот характеризуются экстремальными значениями на определенных отдельных частотах, которые соответствуют определенным составляющим в молоке. Молочный жир в коровьем молоке соответствует экстремальному значению частоты 6 МГц. На этой основе предложен электрический метод оперативного определения качества молока, где АЧХ, ФЧХ используются как информативные параметры. АЧХ, которая при этом определяется, используется как индикатор определения натуральности молока и выявления фальсификации молока. Предложенный электрический метод для получения качественной и количественной информации о составе молока. На основе экспериментальных исследований по измеренным значениям амплитуды на экспериментально определенных частотах предложена концепция метода идентификации происхождения различных сельскохозяйственных животных. Предложенная структурная схема средства измерения, позволяющая реализовать предложенный метод для быстрых автоматизированных лабораторных испытаний молока или для быстрого автоматического контроля на производствах и в сетях торговли. Основные результаты работы нашли практическое применение в проектировании методики, где предлагается электрический метод для использования в производственных системах контроля молока. Внедрение научных разработок дают возможность для перехода от лабораторных условий определений нормативных характеристик молока к автоматизированному контролю производственного процесса, создание дополнительных возможностей в мониторинге качества молочного сырья, упрощение процесса его контроля и повышения его объективности, экономить материальные ресурсы, повышать надежность и оперативность контроля за составом молока и молочных продуктов. The dissertation is dedicated to the actuals problems of measuring quality characteristics of food products, such as cow's milk. As a result of scientific experiments in high-frequency electromagnetic field dependencies amplitude of output and input signals and phase shift of the frequency and composition of milk, allowing for these parameters promptly determine and control its characteristics The dependences of the amplitude of the output and input signals and phase displacement sensor for different composition of milk at a constant voltage level of the test signal frequency range from 1 MHz to 10 MHz. We found that with increasing frequency response rises to a certain point and then begins to decrease. The dependences response characterized by extreme values 6 MHz on separate frequencies , with each frequency value corresponds to a high quality of milk. Milk fat is an important indicator of milk quality, characteristic frequency 6 MHz , in which the response becomes of extreme importance. This allows us to offer electric method as a method for obtaining qualitative and quantitative information on the composition of milk, using the parameters of frequency response and phase response as informative , as well as the structure of a means for its implementation. Proposed design methodology for determining the quality of milk by the method of electrical operational control characteristics of milk.