Файл: Петров И.К. Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности учебник.pdf

ванными в пищевой промышленности, мала и не отвечает основ­ ным требованиям, предъявляемым к приборам для анализа сос­ тава пищевых продуктов. Чаще всего это приборы единичного исполнения, разрабатываемые отдельными научно-исследова-

прохождения ультразвука на базе Б между излучателем и при­ емником излучения при постоянных значениях элементов цепи зависит от состояния жидкости, заполняющей измерительную кювету, и в частности, и от ее состава. Скорость же прохождения ультразвука в измерительной кювете связана прямой зависимо­ стью с частотой следования импульсов, которая измеряется с по­ мощью измерителя частоты ИЧ.

Подобные приборы обеспечивают измерение скорости ультра­ звука в широком диапазоне (800—2000 м/с); погрешность изме­ рения не более ± 1 м/с.

§ 6. ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АНАЛИЗАТОРОВ

*ЖИДКОСТЕЙ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Приборы и устройства для анализа состава жидкостей и рас­ творов, а также жидко-вязких продуктов имеют самое широкое распространение во всех отраслях пищевой промышленности. Используются как общепромышленные, так и специальные при­ боры, предназначенные для целей контроля в конкретных усло­ виях того или иного технологического процесса. При выборе кон­ кретных приборов в первую очередь должны учитываться основ­ ные характеристики анализируемого вещества (температура, давление, плотность), а также физико-химические свойства (хими­ ческая реакция среды, агрессивность, абразивность, грануломет­ рическая характеристика и т. п.). Кроме того, должны быть уч­ тены метрологические факторы, такие, как класс точности, чув­ ствительность, динамические свойства и надежность измеритель­ ных устройств и др.

Особое внимание должно быть обращено на специфические

условия конкретных пищевых производств, а также санитарногигиенические нормы.

Общие требования к анализаторам жидкостей, применяемым

впищевой промышленности, сводятся к следующему:

1)максимальный учет возможного влияния анализируемого продукта на чувствительные элементы измерительных приборов вследствие коррозионного и эрозионного воздействия среды. При наличии такого воздействия и невозможности его устранения путем применения специальных материалов или установки за­ щитных чехлов необходимо предусматривать возможность быст­ рой и легкой смены износившихся деталей;

2)предотвращение вредного влияния на пищевой продукт материала чувствительного элемента или химических соединений, возникающих в результате побочных реакций;

3)установка чувствительных элементов не должна вести к расслоению продукта, созданию застойных зон и зон с повышен­ ной плотностью, осаждению взвешенных частиц, охлаждению и кристаллизации растворов и т. п.

При выборе приборов и устройств для контроля технологиче­ ских процессов необходимо учитывать условия их эксплуатации— температуру, давление, влажность окружающей среды, а также ее пожаро- и взрывобезопасность.

При монтаже чувствительных элементов приборов и устройств для анализа состава пищевых продуктов должно быть обеспечено хорошее омывание их потоком жидкости и возможность перио­ дической чистки и промывки. Соединительные трубопроводы от отборного устройства на объекте и обратная сливная линия дол­ жны быть как можно короче и достаточного диаметра для хоро­ шей циркуляции среды. На них должны быть установлены соот­ ветствующие запорные органы.

Учитывая, что большинство анализаторов жидкостей — это приборы, в схемы которых входят электронные усилители, преоб­ разователи и другие устройства, необходимое внимание должно быть уделено электрической изоляции всех элементов (датчиков, линий связи, присоединительных клемм, коробок), а в случае не­ обходимости экранировке, заземлению и другим мерам, обеспе­ чивающим их нормальную работу.

При монтаже кондуктометрических анализаторов-концентра- томеров особое внимание должно быть уделено проверке состоя­ ния и сопротивления соединительных линий между электродами и измерительной схемой.

Следует отметить, что из огромной номенклатуры анализато­ ров жидкостей в настоящее время наибольшее значение в пи­ щевой промышленности имеют потенциометрические приборы для измерения рН, позволяющие определить реакцию анализируемой среды, которая оказывает в ряде случаев решающее влияние на протекание технологического процесса. Однако возможности потенциометрического метода измерения рН в применении к пище-

вым средам не раскрыты еще даже в самой малой степени. Сле­ дует ожидать, что область применения рН-метров в пищевой промышленности будет все более и более расширяться.

Весьма перспективным в применении к пищевым средам пред­ ставляется использование измерения окислительных и восстано­ вительных потенциалов, характеризующих свойства анализируе­ мых сред и протекание микробиологических и биохимических

пользуются при изучении созревания сыров, развития микрофло­ ры в мясных и молочных продуктах и т. п.

Перспективным является использование в пищевой промыш­ ленности бесконтактных приборов и устройств. Среди приборов, чувствительный элемент которых не вступает в непосредственный контакт с анализируемой средой, следует отдать предпочтение бесконтактным кондуктометрическим анализаторам и ультразву­ ковым анализаторам жидкостей. Однако их эффективное исполь­ зование требует проведения ряда исследовательских работ с целью выявления функциональных зависимостей между электро­ физическими свойствами пищевых продуктов и их составом.

С развитием производства автоматических титрометров эти приборы также приобретут более широкое распространение в ви­ ноделии, пивоваренной, сахарной, хлебопекарной, кондитерской и ряде других отраслей пищевой промышленности.

ГЛАВА X

ОПТИЧЕСКИЕ АНАЛИЗАТОРЫ ВЕЩЕСТВ

§ 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Оптические анализаторы веществ получили весьма широкое распространение в пищевой промышленности для качественного и количественного анализа в основном жидких продуктов. В ос­ нову работы оптических анализаторов положены определенные зависимости между составом анализируемых веществ и их опти­ ческими свойствами. Так, например, на рис. 143 приведены за­ висимости оптической плотности (а) и коэффициента преломле­ ния (б) подсолнечного масла, используемого при обжаривании баклажанов, от технического режима и времени обжаривания. Таким образом, по оптическим показателям жира можно опре­ делить степень его окисления еще до появления ощущения про­ горклости.

В табл. 8 приведены величины удельного вращения плоскости поляризации а для некоторых пищевых продуктов при темпера­ туре 20° С.

Первоначально оптические приборы базировались на чисто субъективных методах контроля. В настоящее время с появлени­ ем и усовершенствованием высокочувствительных фотоэлектри-

а

Рис. 143. Зависимости оптических характеристик подсолнечного масла при обжаривании в нем баклажанов:

/ — атмосферное давление; 2 — вакуум.

ческих приборов (фотоэлементов, фотосопротивлений, фотоумно­ жителей) оптические анализаторы представляют собой, как правило, фотоэлектрические автоматизированные устройства вы­ сокой чувствительности и точности.

Современные оптические анализаторы подразделяются на два больших класса: монохроматические и немонохроматические, от­ личающиеся тем, что в монохроматических анализаторах исполь­ зуется излучение определенной длины волны в любой области спектра оптического излучения, а в немонохроматических — поток интегрального излучения, охватывающий весь спектр оптическо­ го излучения или часть любой его области. Более широкое рас­ пространение получили приборы второй группы, которые, обла­ дая достаточно высокой чувствительностью и избирательностью, оказываются в ряде случаев значительно проще монохроматиче­ ских анализаторов. Немонохроматические анализаторы жидко­ стей подразделяются на колориметрические; нефелометрические; турбидиметрические; рефрактометрические и поляризационные. Из монохроматических приборов в пищевой промышленности на-