Спосіб визначення концентрації компонентів у дисперсних середовищах

Изобретение относится к технике исследования дисперсных сред и может быть использовано в пищевой, медицинской, нефте химической и др. отраслях промышленности. Наиболее близким техническим решением [1] является способ определения концентрации микрочастиц, например жира и - белка в молоке, включающий облучение пробы продукта электромагнитным потоком ближнего ИК-излучения, измерения интенсивности отраженного диффузного и зеркального потоков. Данный способ определения концентрации жира не точен, т.к. он предусматривает измерение величины зеркально отраженного потока в зависимости от концентрации микрочастиц без учета влияния степени гомогенизации молока, от которой также зависит величина зеркально отраженного потока. А возможность определения содержания белка проблематична поскольку ИК-излучение практически не рассеивается частицами размером менее 0,65 мкм. В прототипе анализ исследуемой дисперсной среды возможен только при фикси-рованной степени гомогенизации, контролировать которую крайне сложно. В основу изобретения поставлена задача повышения точности определения концентрации компонентов при высокой скорости измерения, а также количество измеряемых параметров дисперсных сред путем дополнительного определения степени гомогенизации и влажности. Предлагаемый способ определения компонентов дисперсных сред, включающий облучение пробы электромагнитным излучением, измерение величин диффузно и зеркально отраженных потоков, отличающийся тем, что формируют бесконечно толстый отражающий слой пробы, а облучение и определение различных компонентов слоя пробы проводят в дискретных интервалах длин волн и углов падения и отражения по отношению к нормали поверхности пробы, после чего по соотношению интенсивности отраженных потоков определяют степень гомогенизации среды и вводят коэффициент поправки для определения концентрации компонента. Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым результатом состоит в том, что применение спектрально-углового метода, анализирующего дискретные диапазоны излучения и индикатриссы отражения от бесконечно толстого слоя, а также учет степени гомогенизации, позволяет исключить взаимовлияния размеров частиц жира при определении его концентрации и толщины слоя пробы на величину отраженного потока и на этой основе повысить точность и скорость определения компонентов дисперсной среды. На фиг. 1 изображена схема способа; на фиг. 2 - график, характеризующий зависимость степени гомогенизации жировой фазы от длины волны излучения. На фиг. 1 изображена схема падающего (стрелка 2) и отраженного (стрелки 3 и 4) потоков от поверхности анализируемой пробы 1. Причем в направлении 3 измеряется интенсивность диффузно отраженного потока с индикатриссой 5, а в направлении 4 измеряется интенсивность зеркально отраженного потока с индикатриссой 6. Индикатрисса 5 характеризует отражение частиц размером менее 0,65 мкм (например, белка), а индикатрисса 6 характеризует отражение частиц размером более 0,65 мкм (например, жира). На фиг. 2 изображен график измерения интенсивности отражения (R), характеризующий зависимость степени гомогенизации жировой фазы от длины волны (Λ) излучения, падающего на поверхность пробы. Причем прямые 1-4 характеризуют значение степени гомогенизации жировых частиц (1-85%). Степень гомогенизации определяют по соотношению значений отраженного потока в точках пересечения прямых 1-4 и прямых А и В, изображающих длины волн излучения 0,65 мкм и 0,85 мкм. Пример осуществления способа. В термостабилизируемую при температуре 37°С кювету помещают слой продукта, обеспечивающий независимость интенсивности отраженного потока от его толщины. В качестве дисперсной среды используют молочные продукты различной жирности и степени гомогенизации жировых частиц. Расположение источников и приемников излучения (фиг. 1), а также длины волн излучения (фиг. 2). Последовательность измерений. 1. Измерение концентрации жира проводят используя падающие излучения в диапазоне от 0,65 мкм до 0,9 мкм. При этом определяют величину зеркально отраженного потока, а источник и приемник расположены под углом 45° к нормали поверхности пробы. Затем определяют степень гомогенизации жировой фазы по соотношению интенсивностей зеркально отраженного потока при длинах волн излучения 0,65 мкм и 0,85 мкм. Далее вводят соответствующую поправку, учитывающую изменение интенсивности излучения, зависящую от размера жировых частиц. 2. Измерение концентрации белка проводят используя излучение в диапазоне от 0,4 мкм до 0,65 мкм с последующим определением величины диффузно отраженного потока под углом 0° к нормали поверхности пробы. 3. Измерение концентрации воды осуществляют по соотношению интенсивности зеркально отраженных потоков излучения в диапазонах от 0,65 мкм до 0,95 мкм и от 0,95 мкм до 1,25 мкм. Измерения концентраций компонентов дисперсной среды могут проводиться параллельно и последовательно. На базе данного способа создан экспресс-анализатор "АКВ-1" для определения жирности молочных продуктов. Протоколы испытаний на 4-х листа х и акт на 2-х листай, свидетельствующие в соответствие точности производимых им измерений ГОСТу прилагаются.