Способ контроля качества вафельных листов Советский патент 1990 года по МПК G01N33/10 A21D13/08 

Изобретение относится к методам контроля текстуры хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, преимущественно вафельных листов.

Целью изобретения является сокращение времени и повышение точности.

На фиг.1 представлена зависимость соотношения значений отраженного и прошедшего исследуемый объект сигналов от плотности; на фиг.2 - зависимость отраженного сигнала от поверхностной пористости.

При осуществлении контроля исследуемый вафельный лист подвергают воздействию плоской акустической волной частотой 30 кГц с уровнем давления 120 дБ. На приемник пропускают отдельно только волну, отраженную от

материала и только волну прошедшую через материал и определяют показатели текстуры: плотность р , исходя из установленной ее экспоненциальной зависимости с соотношением значений отраженного и прошедшего исследуемый объект сигналовчпо уравнению

А0/АП 3,22.el5 m P ,

ел

СП 1C

о

со со

где Аа - амплитуда отраженного от

объекта сигнала, мВ; Ап - амплитуда прошедшего через

образец сигнала, мП; р - плотность материала, г/см3; 3,22 и 15,378 - константы, поверхностную пористость, исходя из установленной линейной зависимости между величиной отраженного сигнала

количеством пустот в единице плоади по уравнению

АО 201,688 - О,2-Х,

где А0 - амплитуда отраженного от ма- , териала акустического сигнала, мВ;

X - поверхностная пористость, процент пустот в единице площади материала; JQ 201,688 и 0,2 - константы. Оптимальным диапазоном частот и уровня акустического давления сигнала при исследовании вафельных листов, приготовленных по действующей на про- j5 изводстве технологической инструкции и рецептуре с растительным маслом без поверхностно-активных веществ и при влажности теста 66%, является диапазон акустического давления сигнала JQ дБ. Значения уровня ниже 80 дБ не обеспечивают достоверной информации о прошедшем исследуемый материал сигнале из-за действующего натурального шумового фона. При повышенных 25 значениях данного показателя (более ЙО дБ) зависимость уровня сигнала на приемном преобразователе полумается нелинейной. Для анапиза вафельных листов выбран диапазон ультразвуковых частот кГц. В области высоких частот (выше 30 кГц) на распространение волн значительно влияние оказывает турбулентность воздуха, 13-за чего происходит флюктуация амплитуды ультразвукового сигнала прямого прохождения и точность метода резко уменьшается. При частотах ниже 3 кГц, когда практически площадь апертуры акустического излучателя составляет 120 х 120 мм2„ невозможно создать . плоский фронт волны измерительного сигнала.

Число измерений по- всей площади вафельного листа (одно измерение приходится на участок исследуемого материала площадью 150 х мм2) определено экспериментальным путем и способствует получению достоверных результатов, т.е. при нем погрешность среднеарифметической величины меньше 50 предела достоверности,,

Установленные зависимости соотношения значений отраженного и прошедшего через исследуемый объект сигна- лов от плотности (фиг.1), а такие отраженного сигнала от поверхностной пористости вафельного листа (фиг.2) служат в качестве тарировочных кри30

40

45

5 Q 5

0

0

0

5

вых при переходе от акустических ха- . рэктеристик на показатели текстуры готовых изделий.

Предлагаемый акустический бесконтактный способ основан на законе сохранения энергии, т.е. энергия излученного сигнала всегда равна сумме прошедшей, поглощенной и отраженной энергии.

Применение бесконтактного метода для оценки текстуры васЬельных листов позволяет получить дополнительную информацию о поверхностной пористости материала, характеризующей качество проведения одной из основных технологических операций данного вида изделий - замеса теста. I

Пример. Вафельные листы в исследуемом месте облучают с одной стороны плоской акустической волной на частоте 20 кГц (частота выбрана из диапазона частот кГц). Уровень давления акустического сигнала составляет 120 дБ. Измеряют амплитуду прошедшего материал сигнала и амплитуду отраженного от материала CHI- нала, для чего на приемник пропускают отдельно только волну, отраженную от материала,, и только волну, прошедшую материал. Например, при облучении материала акустическим сигналом с указанными параметрами прямое прохождение через материал акустического сигнала на выходе акустической антенны возбуждает электрический сигнал А 3,195 мВ. При этом, отраженный от поверхности материала сигнал возбуждает на выходе приемной антенны электрический сигнал А0 196,5 мВ. Соотношение А0/АП в этом случае составляет 61,5 Плотность вафельного листа (фиг.1) при данном значении А0/АП является равной 0,1922 г/см3, а поверхностная пористость (фиг.2) составляет 26,25%. Для увеличения точности определения значений показателей текстуры можно вычислять среднеарифметическую величину разницы сигналов с каждой стороны исследуемого материала. Погрешность определения плотности и поверхностной пористости не составляет более ±5% от измеряемой величины.

Предлагаемый способ контроля поверхностной пористости и плотности материалов по сравнению с известным отличается простотой и позволяет без разрушения структуры исследуемого

объекта осуществлять контроль его физико-механических свойств, учитывая желательную для потребителя хрупкость изделия, а также экономический критерий, возможный повышенный лом при транспортировании продукции пониженной плотности и неравномерной структуры. Кроме того, обеспечивается оценка поверхностной пористости во всем объеме вафельных листов, которая дает необходимую информацию о равномерности замеса полуфабрикатов (эмульсии, теста) и тем самым позволяет контролировать весь технологический процесс, начиная с первых исходных стадий выработки эмульсий, теста и заканчивая готовым изделием, что позволяет улучшить качество вафельных листов,, снизить количество брака, облегчить разработку новых технологических схем и оборудования для данного вида продукции.

С помощью предлагаемого бескон-. тактного акустического метода можно снять информацию о текстуре вафельных листов через 0,003 с (время прохождения ультразвука), что на несколько порядков выше по сравнению с известным способом, и повысить точность получаемых результатов за счет исключения субъективных факторов, возможных при измерении структурной прочности материала механически, Формула изобретения Способ контроля качества вафель- - ных листов по показателям их тексту

5

0

5

0

5

ры, предусматривающий подачу вафельного листа в зону контроля, физическое воздействие на него и измерение значения физической величины, исполь- .зуемой для установления показателей текстуры, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и повышения точности, при физическом воздействии контролируемый вафельный лист облучают плоской акустической волной на частоте кГц с уровнем давления 80-ЙО дБ, а в качестве измеряемого значения физической величины используют сигнал, соответствующий отраженной и прошедшей через контролируемый вафельный лист акустической волне, при этом показатели текстуры вафельных листов устанавливают по формулам соответственно для плотности

А0/АП ЗЛ22-е 5 7в9 Р ,

где А0 - амплитуда отраженного от

объекта сигнала; АП - амлпитуда прошедшего через

образец сигнала; р - плотность вафельного листа, г/см3;

З.А22 и 15,3789 - константы, для поверхностной пористости

АО 201,688 - 0,2-Х, где X - поверхностная пористость,

процент пустот в единице площади вафельного листа; 201,688 и 0,2 - константы.

а гч гв п

Поверхностна пористость, % Фие.2

Изобретение относится к способам контроля текстуры вафельных листов и может найти применение в кондитерской и хлебопекарной промышленности. Целью изобретения является сокращение времени и повышение точности. Оценку физико-механических свойств изделий и качества замеса теста осуществляют бесконтактным акустическим способом. Для контроля текстуры исследуемый вафельный лист подвергают воздействию акустической волны частоты 30 кГц, уровнем давления 120дБ. На приемник пропускают отдельно только волну, отраженную от материала, и только волну, прошедшую через материал, и определяют показатели текстуры: плотность ρ, исходя из установленной ее экспоненциальной зависимости, с соотношением значений отраженного и прошедшего исследуемый объект сигналов A₀/A_п по уравнению A₀/A_п = 3,422 е^15,3789*^*99.^*98P, - поверхностную пористость X, исходя из установленной линейной зависимости между величиной отраженного сигнала A₀ и количеством пустот в единице площади, по уравнению A₀ = 201,688 - 0,2^.X. 2 ил.

Редактор И.Дербак

Составитель И.Арцыбашева

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 327

Тираж 5Ю

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,ЮТ

Подписное