Спосіб вимірювання електропровідності в харчових продуктах та пристрій для його здійснення

1. Спосіб вимірювання електропровідності в харчових продуктах, що передбачає вимірювання електричного опору загального об'єму дослідної проби продукту і визначення електропровідності за формулою: x = l/(qR), де х - електропровідність, Ом -1х см -1, l- відстань між електродами, см, R - електричний опір, Ом, 29029 вих продуктах, що передбачає вимірювання електричного опору загального об'єму дослідної проби продукту і визначення електропровідності (х) за формулою: x = l/(qR), де l - відстань між електродами, см; R - електричний опір, Ом; q - площа перерізу електрода, см 2, згідно з винаходом додатково вимірюють електричний опір в різних ділянках об'єма дослідної проби, із одержаних значень вимірювань вилучають максимальне та мінімальне значення, а величину електропровідності визначають як середнє арифметичне значень , що залишились. Електропровідність досліджуваної проби є постійною величиною для кожної ділянки проби сировини. На тих ділянках, де є перешкоди, величина електропровідності змінюватиметься в залежності від перешкоди. Наявність додаткових вимірювань дає можливість виявити ділянки з перешкодами і виключити їх з розрахунків. Якщо можливо виявити перешкоду візуально, то вимірювання на цих ділянках недоцільне. В тих випадках, коли потрібно за величиною електропровідності дати оцінку вмісту складових компонентів досліджуваної проби сировини, потрібно максимально зменшити можливі перешкоди при здійсненні вимірювань, а це вдається, наприклад, шляхом відстройки від перешкод за допомогою вимірів на різних ділянках досліджуваної проби. Відомий пристрій для вимірювання електропровідності (Рогов И.А., Горбатов А.В. Физические методы обработки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность. 1974. стр. 294), що представляє колбу зі скла, в якій розташована одна пара електродів. Недоліком цього пристрою є те, що він не пристосований до вимірювання електропровідності продуктів, які змінюють структурномеханічні властивості в залежності від температури, що приводить до великих похибок при вимірюваннях. За прототип прийнято пристрій - універсальну вимірювальну кювету для дослідження електропровідності пластично-в'язких харчових продуктів (Рогов И.А., Горбатов А.В. Физические методы обработки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность. 1974 г., стр. 295, рис. 105). Пристрій складається з фторопластового непрозорого циліндра, в середині якого діаметрально протилежно закріплені два платинових вимірювальних електроди. Циліндр щільно вставляється у гільзу і притискується гайкою-кришкою. Для виводу вимірювальних електродів у гільзі профрезеровані два пази. Гільзу з фторопластовим циліндром одягають на фторопластове денце, що закріплене в обоймі. Між гільзою і обоймою передбачена прокладка з гуми. З верхнього кінця в циліндр входить поршень, який закріплено на штоці. На робочих поверхнях денця і поршня закріплені платинові робочі електроди з електричними провідниками. Недоліком відомого пристрою є низька точність вимірювання електропровідності, тому що конструкція пристрою не дозволяє враховувати при вимірюванні наявність перешкод (піна, сторонні включення та ін.) в об'ємі дослідної проби. Крім того, пристрій складний, містить 22 деталі. В основу винаходу поставлено задачу створення пристрою для вимірювання електропровідності, в якому шляхом встановлення додаткових електродів та зміни конструктивних елементів підвищується точність вимірювання електропровідності та спрощується конструкція прибора. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для вимірювання електропровідності, що включає циліндричний корпус з розташованими всередині поршнем та двома електродами, до яких під'єднані електричні провідники, згідно з винаходом він містить додаткові електроди, що симетрично розташовані на двох пластинах, котрі закріплено на протилежних бокових стінках корпусу, причому загальна кількість пар електродів дорівнює або більше чотирьох, а з нижнього торця корпусу додатково встановлено поршень. Електропровідність дослідної проби сировини є величиною постійною. На ділянках об'єму, де є перешкоди, вона змінюється. Визначення електропровідності за формулою (1) знижує точність одержаних результатів. Якщо додатково вимірювати електричний опір на різних ділянках, то можливо взагалі уникнути похибок шляхом виключення їх із розрахунку. Під вимірювальною парою електродів слід розуміти два електроди, що розташовані симетрично один проти іншого та мають однакові площі поверхонь. Вимірювання електричного опору в об'ємі рідини між електродами здійснюють шляхом підключення їх електричних провідників до затискачів вимірювального пристрою. Крім того така конструкція дає можливість досліднику диференціювати одержані значення в залежності від ділянок, де знаходяться перешкоди та з'ясувати їх вплив на величину електропровідності. Все це дає можливість підвищити точність та якісні характеристики досліду за рахунок багаторазового вимірювання однієї проби сировини, але на різних її ділянках, що суттєво відрізняється від вимірювання однієї ділянки відомим пристроєм. Підвищення точності вимірювання електропровідності дає можливість одержати правдиві результати при експрес-контролі складових компонентів рідини, наприклад, для молочних виробів вміст жиру, білку та ін. Винахід пояснює креслення. На фігурі зображено пристрій для вимірювання електропровідності. Пристрій містить циліндричний корпус 1 з прозорого пластику із нанесеними вздовж корпусу міліметровими мітками. У його верхній частині розташовано поршень 2, а в нижній - поршень 3. На торець поршня 2 насаджено гумовий ковпачок з гофрами 4. На робочій поверхні поршня 2 і в нижній частині корпусу закріплені електроди 5 і 6. На бокових стінках корпусу встановлено пластини 7, на яких у свою чергу симетрично закріплено електроди 8 і 9, 10 і 11, 12 і 13. До електродів під'єднано електричні провідники 14, які по черзі підключають до вимірювального приладу. Робота пристрою та здійснення способу. Дослідну пробу продукту вносять через відкритий верхній отвір у циліндричний корпус 1, далі в корпус 1 вставляють поршень 2. Поршні 2, 3 щільно притискують до дослідної проби. Після чого електричні провідники 14 пар електродів 5 і 6, 8 і 9, 10 і 11, 12 і 13 по черзі під'єднують до вимірювального приладу і одержують значення електрич 2 29029 ного опору (R). Максимальне і мінімальне значення вилучають, а для залишивши хся значень електричного опору розраховують електропровідність за формулою (1). Остаточне значення електропровідності (х) визначають як середнє арифметичне одержаних значень 1 n-2 x= å xi , n-2 i де n - кількість пар електродів; n³4. Застосування способу вимірювання електропровідності в харчових продуктах та пристрою для його здійснення дозволить підвищити точність вимірювання електропровідності та одержати достовірні значення про масову частку складових компонентів харчових продуктів. Фіг. 3 29029 ] __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 4