В работе рассмотрена возможность определения степени гомогенизации молока и молочных продуктов с использованием спектров поглощения ультразвуковых колебаний. Рассмотрены преимущества данного метода при его использовании в автоматизированных системах на производстве. Обоснованы теоретические предпосылки данного метода, а также возможность определения распределения жировых шариков в молоке в зависимости от их размеров. Осуществлен вывод математических зависимостей, показывающих связь между степенью гомогенизации молочных продуктов и акустическими свойствами среды, такими как скорость распространения ультразвуковых колебаний в исследуемой среде и коэффициента поглощения в среде, при определенной частоте ультразвукового воздействия и температуре среды. Показано, что измерение распределения акустических свойств молока по частоте, оценка по ним функции плотности спектра времен релаксации, а затем переход от времен релаксации к массам частиц позволяют осуществлять оперативный контроль распределения масс жировых шариков по фракциям. Теоретические обоснования подтверждены проведением экспериментальных исследований, по результатам которых отчетливо прослеживается зависимость степени поглощения ультразвуковых колебаний от степени гомогенизации молока. Рассмотрена зависимость между оценками релаксационных спектров и первых двух моментов статистического распределения жировых шариков молока, которая показала их взаимосвязь. Предложены возможные направления совершенствования рассматриваемого метода для повышения достоверности получаемых результатов.

молочные продукты, гомогенизация молочных продуктов, акустические свойства, массовое распределение, степень гомогенизации, жировые шарики, поглощение ультразвуковых колебаний

1. Крусь Г.Н. Технология молока и молочных продуктов. М.: Колосс, 2003. 315 с.

2. Kress-Rogers E., Christopher J. B. Instrumentation and sensors for the food industry. Abington: Woodhead Publishing Limited, 2000.

3. Научно-производственное предприятие «Биомер» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.biomer.ru (11 марта 2015 г.)

4. Бражников Н.И., Шумиловский Н.Н. Ультразвуковые методы. М.-Л.: Энергия, 1965. 248 с.

5. Riebel U., Loffler F. The Fundamentals of particle size analysis by means of Ultrasonic Spectrometry. Part. 1. // Syst. Charact. 1989. № 6. P. 135–143.

6. Mc Clements D.J. Principles of ultrasonic droplet size determination // Langmuir. 1996. №12. P. 3454–3461.

7. Михайлов И.Г., Соловьев В.А., Сырников Ю.П. Основы молекулярной акустики. М.: Наука, 1964. 516 с.

8. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1963. 536 с.

9. Honerkamp J., Weese J. Nonlinear regularization method for the calculation of relaxation spectra // Rheologica acta. 1993. №32. P. 65–73.

10. Honerkamp J. et al. Determination of the relaxation time spectrum from dynamic moduli using an edge preserving regularization method // Rheologica acta. 2000. № 39. P. 163–173.

11. Honerkamp J., Weese J. Tikhonovs regularization method for ill-posed problems Continuum // Mechanics and Thermodynamics. 1990. V. 2. № 1. P. 17–30.

12. Wasserman H.S., Graessley W.W.J. Rheologica acta. 1992. V. 36. P. 543.

13. Малкин А.Я., Исаев А.И. Реология: концепции, методы, приложения. СПб.: Профессия, 2007. 560 с.

14. Roths T. // Rheologica acta. 2000. V. 39. P. 163.

15. Протопопов И.И. Автоматизация процессов производства сыра. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. 136 c.

16. Ekomilk BOND ultrasonic milk analyzer // Eon trading inc. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.eonbg.com/ (11 марта 2015 г.)

17. Ultrasonic milk analyzers // Milkotronic company.[Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.lactoscan.com/ (11 марта 2015 г.)

18. Хвостов А.А., Ребриков Д.И., Мерзликин В.Е. Алгоритм обработки микрофотографий молочных продуктов с использованием ImageJ // Научный вестник ВГАСУ. 2014. №2(4). C. 72-76.

19. Битюков В.К. Автоматизация обработки микрофотографий молочных продуктов с использованием ImageJ и Statistica // Вестник ВГУИТ. 2014. №4(62). С. 58-63.