Устройство для оптической обработки молока

Научная библиотека Комментариев к записи Устройство для оптической обработки молока нет

А.Ю. Астапов, Н.А. Грачева, С.Ю. Астапов // Вестник МичГАУ, №4, 2012, с:82-85, УДК 65.63:663.8

В процессе исследований был проведен анализ методов обработки молока. Разработан прибор ООМ-1 для оптической обработки молока. Проведены эксперименты по воздействию оптического облучения на кислотность молока в процессе хранения. В результате проведенных исследований установлено, что инфракрасное оптическое воздействие оказало влияние на молоко.

Описание на английском языке:

Device for the optical processing of milk

Astapov A, Gracheva N., Astapov S.

During the study we analyzed the methods of milk processing. The device OOM-1 for the optical processing
of milk is developed. The experiments on the effects of optical radiation on the milk acidity during the storage are
conducted. The studies found that the infrared optical effects had an impact on milk.

Современная переработка молока представляет собой сложный комплекс последовательно выполняемых взаимосвязанных химических, физико-химических, микробиологических, биохимических, биотехнологических, теплофизических и других трудоемких и специфических технологических процессов. Как правило, эти процессы направлены на выработку молочных продуктов, содержащих либо все компоненты молока, либо их часть[1,2,4].
Большой интерес представляют нетрадиционные методы обработки сырья, позволяющие внедрять ресурсосберегающие и энергосберегающие технологии. К ним относятся электрофизические и электротехнические методы обработки в технологии молока: сверхвысокочастотная энергия в непрерывном и импульсном режимах, инфракрасное излучение, электроактивация, акустические колебания, ультрафиолетовое излучение [3].

Одним из перспективных методов обработки, максимально сохраняющим натуральные свойства молока, является способ обработки молока оптическим лазерным излучением. Благодаря мгновенному воздействию малоэнергоёмкого оптического излучения, создаются необходимые условия для увеличения бактерицидной фазы молока.
При проведении исследований рассматривалось влияние облучения на длительность хранения натурального молока. Немедленно после доения опытные образцы подвергались оптической обработке. В качестве оптического облучателя использовалось устройство ООМ–1, представляющий собой прибор, состоящий из блока управления, излучающей головки и устройства задержки включения или формирователя последовательности импульсов, работа которых задается пользователем.
Технические характеристики оптического облучателя.
Корпус оптического облучателя изготовлен из ударопрочного полистирола марки УПС, внутри которого расположены схемы управления и питания оптического излучателя. Исполнение изделия по защищенности от воздействия окружающей среды относиться IP-54 по ГОСТ 14254-96, климатическое исполнение У-1 по ГОСТ 15150-69. Основные технические характеристики оптического облучателя приведены в таблице  1.

Устройство и принцип работы прибора.
На рисунке 1 представлена структурная схема оптического облучателя. Напряжение 220В через тумблер SA1 поступает одновременно на реле времени УТ-24 (блок 3) и на импульсный блок питания 1, вырабатывающий стабилизированное напряжение +24В. Данное напряжение поступает на стабилизатор напряжения 2, в котором формируется выходное напряжение +5В, необходимое для питания цифровых микросхем (узлы: генератор 1кГц 4, фотоприемник 14, цифровой интегратор 18, формирователь задержки 40с. блок 17, одновибратор коротких импульсов 0,8 µS блок 6). Напряжение +18В поступает на транзисторный ключевой каскад (блоки 8, 10, 12), а +24В и +20В поступают на блоки 9, 11, 13 эмиттерных повторителей.

В блоке 5 формируется сигнал 1 кГц, который сможет пройти через элемент «И» (блок 5) только в случае разрешающих уровней на входе от программируемого таймера (блок 3). Вход от таймера УТ-24 управляется тумблером SA2. При замкнутом тумблере SA2 влияние контактов реле таймера УТ-24 исключается. Сигнал 1 кГц со схемы «И» блока 5 поступает на схему индикации излучения, блок 7 и на одновибратор (блок 6), формирующий короткие импульсы длительностью 0,8-1µS. Через буферные инверторные схемы импульсы поступают на ключевые каскады (блоки 8, 10, 12) и далее на эмиттерные повторители (блоки 9, 11, 13), формирующие сигналы запуска лазерных диодов LD1-LD3.
В прибор вмонтировано реле времени 6, которое предназначено для задержки включения формирователя последовательности подаваемых импульсов на оптический излучатель. Подаваемый импульс управляется при помощи таймера реле времени с отсчетом задаваемых временных интервалов. Реле времени включается при помощи клавишного тумблера 4. Запуск заранее заданной программы на реле времени осуществляется оператором нажатием кнопки 5. Индикатор 2 показывает оператору, что работает оптический излучатель. На рисунке 2 представлены индикация и клавиши управления оптическим облучателем молока.
Оптический облучатель имеет три разъема 9 для подключения лазерных диодов. В качестве источника оптического лазерного излучения используется полупроводниковый инжекционный многомодовый лазер импульсного режима ЛПИ-101 (ЛПИ 101 ОДО.397.438 ТУ). Он выполнен на арсенид-галлиевом лазерном диоде, имеет встроенный генератор тока накачки.
Оптический излучатель расположен в герметичном цилиндрическом металлическом корпусе с выводом излучения через стеклянное окно. На рисунке 3 представлен внешний вид излучателя.

Использование полупроводниковых лазеров в качестве низкоинтенсивного лазерного излучения имеет ряд преимуществ перед остальными типами лазеров. К их числу можно отнести: низкая стоимость, низкое энергопотребление, высокий ресурс работы.

На молочной ферме ФГУП учхоз–племзавод «Комсомолец» Мичуринского района Тамбовской области проводились испытания прибором ООМ–1.

Испытания проводились по следующей методике:
1. Свежевыдоенное молоко в емкости 40 л. обрабатывалось ИК оптическим излучением плотностью 0,25 мВт/см2
при общем времени обработки 2 минуты.
2. Молоко в емкости объемом 38 л., обработанное оптическим излучением, транспортировалась на автомобиле ГАЗель 33023 на торговую точку г. Мичуринска.
3. Перед обработкой и в процессе реализации молока отбирались пробы, которые исследовались методом титрования для определения кислотности по ГОСТ 3624-92«Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности». Методы отбора проб и подготовку их для микробиологических анализов проводились в соответствии ГОСТ 9225–84 [19].

В естественных условиях хранения при 20-24 ºC, включая период транспортировки, дольше сохраняется молоко, облученное инфракрасными лучами. При анализе качества молока через 5 часов после дойки в контрольном образце кислотность составила 22 ºТ; в обработанном — 20 ºТ. Данные результаты наглядно показывают влияние воздействие облучения на длительность хранения молока.

Полное содержание статьи: http://www.mgau.ru/file_article/4_2012.pdf

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top