Способ определения момента готовности кремообразных сбивных сливочных масс Советский патент 1990 года по МПК G01N33/02 G01N33/04 

Изобретение относится к методам оценки готовности кремообразных сбивных сливочных масс и может быть использовано для автоматизации технологической операции сбивания сливок.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности определения момента готовности кремообразных сбивных сливочных масс.

При осуществлении способа поверхность сбивных сливочных масс в процессе их изготовления облучают акустическими сигналами с частотой колебаний 20 - 100 кГц, измеряют амплиивлочмовхсетуды отраженных от поверхности исследуемого объекта акустических сигналов во времени предпочтительно с интервалами не реже 1 мин, сопоставляют два последующих значения и фиксируют их разность, устанавливают цикличность изменения амплитуды, а готовность сбивных сливочных масс определяют по положительному значению разности вто рого цикла изменения амплитуды отраженного акустического сигнала.

При разработке способа акустической оценки готовности кремообразных сбивных сливочных масс обоснованию

Oi

СП

00

подвергались диапазоны частот., Объектом исследований.служили кремообраз- ные сбивные сливочные массы, приготовленные из сливок различной жирности: 33 и 34%.

Установлено, что оптимальным при определении момента готовности исследуемых образцов является диапазон ультразвуковых частот 20 - 100 кГц, В области высоких частот (выше 100 кГц) на распространение волн значительное влияние оказывает турбулентность воздуха, из-за чего происходит флюктуация отраженного ультразвукового сиг- нала и точность метода резко уменьшается. При частотах ультразвуковых сигналов менее 20 кГц значительно возрастает поглощение ультразвука пеной, т.е. отраженный от пены сигнал полу- чается недостаточной величины для выделения его на фоне действзпощих помех. Таким образом, чувствительность предлагаемого метода значительно ухудшается.

Частота измерений отраженного от материала акустического сигнала в процессе сбивания сливок (не реже 1 мин) определена экспериментальным путем и способствует получению достоверной информации о моменте готовности кре- мообразных масс. При снятии информации о структуре системы реже 1 мин не обеспечивается получение точной информации об экстремуме максимума, соответствующего готовности кремооб- разных масс. Измерение чаще 1 мин приводит к усложнению эксперимента. На чертеже приведены установленные экспериментальным путем диаграммы изменения амплитуд отраженного сигнала в процессе сбивания сливок различной жирности (кривая 1 - сливки 33% жирности, кривая 2 - 34%).

Они служат в качестве информационных кривых о моменте готовности сбивных сливочных кремообразных масс определяемом по положительной разнице между предьщущим и последующим значениями амплитуды, измеренными с интервалом в 1 мин во втором цикле снижения значения амплитуды отраженного акустического сигнала.

Контактньй ультразвуковой метод не может быть использован для опреде- огения момента готовности исследуемого объекта, так как при увеличении диаметра частиц до 5 - 8 мкм затухание ультразйуковых волн изменяется незна

0

5 0

0

5

0

5

0

5

чительно (практически, разброс измеренных значений амплитуды не позволяет однозначно определить диаметр частиц) .

Применение бесконтактного метода для оценки структуры сбивных сливочных кремообразных масс во времени позволяет получить дополнительную информацию о моменте готовности исследуемых систем и тем самым управлять одной из основных технологических операций, обуславливающих качество данного вида изделий.

П р и м е РО Поверхность сбивных сливочных кремообразных масс облучают акустическими сигналами с частотой 60 кГц. Измеряют амплитуды отраженных акустических сигналов, для чего на приемник пропускают только волну, отраженную от материала. Например, при облучении сбивных сливок акустическим сигналом в ходе их сбивания через каждую 1 мин отраженный от поверхности материала сигнал возбуждал на выходе приемной антенны электрический сигнал различной амплитуды (А ). Данные их значений, полученные при сбивании сливок 33 и 34% жирности, - соответственно кривые 1 и 2, представлены на чертеже. Согласно им, в начальной точке сливкам перед сбиванием соответствуют значения Ар для сливок 33% жирности 2,3 мВ и для 34% 2,8 мВ - первое экстремальное максимальное значение первого цикла изменения амплитуды и значение второго цикла изменения амплитуды - сбивание сливок приводит к выработке в них воздуха, которьй разбивается на мелкие пузырьки с образованием пены. Пена состоит из воздуха, плазмы и жира. В началеобразования пены воздушные пузырьки укрупняются, что соответствует первому циклу снижения значений для сливок 33% жирности до 0,9 мВ, а для сливок 34% - до 1,2 мВ. Затем они разбиваются на более мелкие. При этом жировые шарики начинают постепенно укрупняться. Изложенные процессы сопровождают резкое увеличение значений А, для сливок 33 и 34% жирности соответственно до 3,7 и 2,8 мВ - второму экстремальному максимальному значению второго цикла изменения амплитуды свойственна самая лучшая дисперсность ср еды.

При более продолжительном сбива- .НИИ значения А начинают уменьшать ся. Устойчивость воздушных пузырьков постепенно падает, и при выходе на поверхность они разрушаются. При этом жировые шарики сливок начинают резко укрупняться, образуя конгломераты оПенообразующая способность сливок снижается, что соответсвует значениям АО 1,95 и 1,90 мВ для сливок

33 и 34% жирности соответственно. Даный процесс продолжается до образования масла, где А равно 0,20 мВ для сливок 33% жирности и 0,80 мВ для масс 34 % жирностио

Для выявления момента готовности сбивных сливочных кремообразных масс жирностью 34% значения А. сопоставлялись с другими показателями их качества, такими как объем массы, величина жировых шариков, установленных микроскопически. Также сливки оценивались органолептически. Данные их исследований представлены в таблице.

Как.видно из таблицы, моменту готовности соответствуют следующие после начала второго цикла снижения значений амплитуды отраженного акустического сигнала, для взбиваемых сливок 33% жирности оно равно 1,8 мВ. Продукт отличается объемной массой, высокой дисперсностью. Потребительские свойства в данный момент являются наилучшими. Данные исследований показали, что кремообразная масса на 3-й минуте взбивания, имеющая значение Ар 2,8 мВ, является недостаточно развитой структуры. При значениях AQ (для кремообразных масс жирностью 34%) 1,9 мВ в течение 9-й минуты уже проявляется зернообразная структура, что свидетельствует об ухудшении качества продукта.

Предложенный способ для определе- ния момента готовности сбивных сливочных кремообразных масс по сравнению с известным способом имеет следующие преимущества:

3198

отличается простотой и позволяет без контакта с исследуемым объектом осуществлять контроль изменения его поверхностной структуры и тем самым установить момент его готовности;

обеспечивает оценку поверхностной структуры во времени сбивания, дает необходимую информацию о протекании 10 операции сбивания и тем самым позволяет контролировать технологический процесс, снизить количество брака, облегчить разработку технологических . схем с новыми видами структурообразо15 вателей, экономить энергетические и производственные ресурсы.

0

5

0

Q

З

5

Формул а изобретения

Способ определения момента готовности кремообразных сбивных сливочных масс, предусматривающий измерение .амплитуды акустического сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности, поверхность исследуемого продукта в процессе его изготовления облучают акустическими сигналами с частотой колебаний 20-100 кГц, при этом измеряют амплитуду отраженного от поверхности исследуемого продукта акустического сигнала, измерение осуществляют с интервалами в 1 мин, фиксируют циклы изменения амплитуды отраженного от поверхности исследуемого продукта акустического сигнала путем сравнения предыдущего измеренного значения величины амплитуды с последующим и установления их экстремальных максимальных и минимальных значений, а определение момента готовности кремообразных сбивных сливочных масс осуществляют по величине амплитуды, следующей после второго экстремального максимального значения величины амплитуды отраженного от поверхности исследуемого продукта акустического сигнала.

1605198 : 8

Продолжение таблицы

Изобретение относится к хлебопекарной и кондитерской промышленности и может быть использовано для автоматизации технологической операции сбивания сливок при производстве мучных кондитерских изделий, в частности кремообразных масс. Цель изобретения - повышение точности и достоверности определения момента готовности кремообразных сливочных масс. Для исследования поверхностной структуры и определения момента готовности сбивных сливочных кремообразных масс используют бесконтактный метод. При этом поверхность сбивных сливочных масс в процессе их изготовления облучают акустическими сигналами с частотой колебаний 20...100 кГц, измеряют амплитуды акустических сигналов с интервалами в 1 мин. Сопоставляют два последующих значения, а готовность сбивных сливочных масс определяют следующим после второго цикла снижением амплитуды отраженного акустического сигнала. 1 табл., 1 ил.