DD277583A3 - METHOD FOR DETERMINING DRY SUBSTANCE CHANGES, THEIR DETERMINATION AND CONTROL IN THE PREPARATION OF SEPARATOR QUARK - Google Patents
METHOD FOR DETERMINING DRY SUBSTANCE CHANGES, THEIR DETERMINATION AND CONTROL IN THE PREPARATION OF SEPARATOR QUARK Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Trockensubstanzveraenderungen, deren Bestimmung und Regelung bei der Herstellung von Separatorenquark. Um Quark mit einem nahezu konstantem Trockensubstanzgehalt und definierter Feuchte herstellen zu koennen, werden die Produktstroeme des Milchkoagulates und der Molke mit den bekannten Trockensubstanzen messtechnisch erfasst und einer elektronischen Rechnereinheit zugefuehrt, die den Isttrockensubstanzgehalt des gerade separierten Quarks aus den gemessenen Mengenstroemen und ihren Trockensubstanzen ermittelt und diesen staendig mit dem Standardtrockensubstanzgehalt vergleicht. Mittels eines Steuersignals wird ueber ein Stellglied der Zufluss zum Separator geregelt. Gleichzeitig dazu wird in der Ablaufleitung eine kontinuierliche Messung des elektrischen Leitwertes des Quarks durchgefuehrt, wobei der Messwert der elektronischen Rechnereinheit zum Vergleich mit dem ermittelten Isttrockensubstanzgehalt und zur Nachregulierung des Volumenstromes des Milchkoagulates zugefuehrt wird.The invention relates to a method for determining changes in dry matter, their determination and regulation in the production of separator quark. To produce quark with a nearly constant dry matter content and defined moisture, the product flows of the milk coagulate and whey with the known dry substances are measured and fed to an electronic computer unit, which determines the Isttrockensubstanzgehalt of just separated quark from the measured Mengenstroemen and their dry matter and constantly compares this with the standard dry matter content. By means of a control signal, the inflow to the separator is regulated via an actuator. At the same time, a continuous measurement of the electrical conductance of the quark is carried out in the discharge line, wherein the measured value of the electronic computer unit for comparison with the determined Isttrockensubstanzgehalt and for readjustment of the volume flow of the milk coagulum is supplied.
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
i Anwendungsgebiet der Erfindungi Field of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Trockensubstanzveränderungen, deren Bestimmung und Regelung bei : der Herstellung von Separatorerquark unter Verwendung an sich bekannter Meßprinzipien.The invention relates to a method for the determination of dry matter changes, their determination and control in: the production of Separatorerquark using measuring principles known per se.
Bei der kontinuierlichen Herstellung von Speisequark wird Milchkoagulat in einem Düsenseparator in Molke und SpeisequarkIn the continuous production of quark cheese milk coagulum is in a jet separator in whey and quark
ι getrennt. Bei diesem bekannten Verfahren kommt es vor allem darauf an, einen Quark mit einer hohen Trockensubstanzι separated. In this known method, it mainly depends on a quark with a high dry matter
herzustellen und Abweichungen vom geforderten Standardtrockensubstanzgehalt so gering wie möglich zu halten. Darausand to keep deviations from the required standard dry matter content as low as possible. from that
: resultierend sind die unterschiedlichsten Meßverfahren zur Bestimmung des Trockensubstanzgehaltes im separierten Quark: as a result, the most varied measuring methods for the determination of the dry matter content in the separated quark
bekannt geworden. So ist die Bestimmung des Trockensubstanzgehaltes mittels der Hochfrequenzkapazitätsmessungknown. Thus, the determination of the dry matter content by means of the high-frequency capacity measurement
: bekannt.: known.
Bei diesem Verfahren geht man von der Erkenntnis aus, daß eine Abhängigkeit zwischen den elektrophysikalischen ParameternIn this method, one starts from the knowledge that a dependence between the electro-physical parameters
[ des Magerquarks und seinem Wassergehalt besteht, so daß durch die Ermittlung der Meßfrequenz auf die dielektrische [of the lean quark and its water content consists, so that by determining the measuring frequency on the dielectric
Durchlässigkeit des Produktes und Jamit auf den Wassergehalt geschlossen wird. Um ein genaues Meßergebnis zu bekommen, ist es erforderlich, Meßzellen aus einem Material mit hoher dieluktrischer Durchlässigkeit zu verwenden. Vorwiegend kommt Bariummetatinat zum Einsatz. Der Einsatz derartiger Meßzellen verteuern das Meßverfahren.Permeability of the product and Jamit on the water content is closed. In order to obtain an accurate measurement result, it is necessary to use measuring cells made of a material with high dielectric permeability. Barium metatinate is predominantly used. The use of such measuring cells make the measuring method more expensive.
Der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens besteht jedoch darin, daß der Trockensubstanzgehalt des Quarks frühestens in der Ablaufloitung des dom Quarksoparctor zugeordneten Quarktrichters erfolgen kann. Durch diese Meßanordnung erfolgt eine Zeitverzögerung von 3 bis 8 Minuton je nach Anlage zwischen der Separierung des Quarks und der meßtechnischen Erfassung dor Quarkparametor, so daß oino wirkungsvolle Regelung und Überwachung des Separierprozesses nicht möglich ist. Ein woitoror Nachteil besteht darin, daß diesos Meßverfahren sehr abhängig ist von den Stoffparametern, insbesondere vom pH-Wort dos Milchkoagulates. In der kontinuierlichen Quarkproduktion sind pH-Wert-Unterschiede bis zu 0,5 pH möglich und üblich. Dios führt zur Erhöhung der Ungenauigkoit dos Meßverfahrens, wodurch ein konstanter Trockensubstanzgehalt während der gosamton Produktion nicht gewährleistet ist. Weiterhin kommt zur Bestimmung des Trockensubstanzgehaltes das ponotrometrischo Vorfahren zum Einsatz. Hier wird der separierte Quark durch ein abgewinkeltes Rohr gedrückt, in dessen Knie sich ein Druckmesser befindet. In Abhängigkeit vom Trockonsubstar.zgehalt kann man somit am Manometer die dazugehörigen Drücke ablesen.The main disadvantage of this method, however, is that the dry matter content of the quark can take place at the earliest in the Ablaufloitung of dom quarksoparctor associated Quarktrichters. By this measuring arrangement is a time delay of 3 to 8 minutes depending on the system between the separation of the quark and the metrological detection dor Quarkparametor, so that oino effective control and monitoring of Separierprozesses is not possible. A woitoror disadvantage is that diesos measuring method is very dependent on the substance parameters, in particular the pH word dos milk coagulates. In continuous quark production, pH differences up to 0.5 pH are possible and common. Dios leads to an increase in the inaccuracy of the measuring method, whereby a constant dry matter content during gosamton production is not guaranteed. Furthermore, the ponotrometrischo ancestor is used to determine the dry matter content. Here, the separated quark is pushed through an angled tube, in whose knee there is a pressure gauge. Depending on the Trockonsubstar.zgehalt can thus read off the associated pressures on the pressure gauge.
j Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der Quark immer die gleiche Temperatur und eine gleichbleibendej The disadvantage of this method is that the quark always the same temperature and a constant
I Homogenität aufweisen muß, um annähernd genaue Meßergebnisse zu bekommen. Geringfügige Änderungen derI must have homogeneity to get approximately accurate measurement results. Minor changes in the
j Produk'.konsistenz führen zu Störungen des Produktionsablaufes.j Produc'.konsistenz lead to disruptions of the production process.
{ Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß dieses Verfahren, wie bereits dargelegt, ebenfalls nur mit einer Zeitverzögerung zum{Another disadvantage is that this method, as already stated, also only with a time delay to
i Separierprozeß durchgeführt werden kann und damit die gleichen Nachteile wie beim vorstehend beschriebenen Verfahreni Separation process can be performed and thus the same disadvantages as in the method described above
j auftreten.j occur.
; Das trifft auch für die bekannte radiometrische Dichtemessung zu. Bei diesem Verfahren wird an der Ablaufleitung ein; This also applies to the known radiometric density measurement. In this process, a is at the drain line
I radioaktiver Strahler mit Detektor angebracht. Die Schwächung der Gesamtstrahlung beim Durchtritt durch den Quark ist eineI radioactive lamp with detector attached. The weakening of the total radiation as it passes through the quark is one
j Kennziffer für den Trockensubstanzgehalt. Bei diesem Verfahren kann man zwar ohne mechanisch bewegte Teile denj code for the dry matter content. In this method, you can indeed without mechanically moving parts
i Trockensubstanzgehalt des Quarks bestimmen, jedoch ist dieses Verfahren überwachungspflichtig und es besteht die Gefahri Determine the dry matter content of the quark, but this procedure requires monitoring and there is a risk
I einer möglichen Gefährdung des Produktes.I a possible hazard to the product.
I Weiterhin ist ein Verfahren nach der DD 68986 zur Wassergehaltsbestimnung unter Ausnutzung der Mikrowellenreflexion beiFurthermore, a method according to DD 68986 for determining the water content using microwave reflection is included
ι plastischen und flüssigen Lebensmitteln bekannt. Mit der dazugehörigen Schaltungsanordnung wird die Änderung desι known plastic and liquid foods. With the associated circuitry, the change of
! komplexen Refeltionsfaktors des Prüfgutes bestimmt, ind:m die Phasenänderung des Ausgangssignals einer „Magic-T-Brücke"! determines the complex refraction factor of the test specimen, ind: m the phase change of the output signal of a "Magic-T bridge"
j gemessen wird.j is measured.
ί Auch dieses Verfahren ist nur in der Ablaufleitung des üuarks durchführbar, so daß es, wie in bereits beschriebenenί This method is also feasible only in the drainage of üuarks, so that it, as already described
I Meßverfahren, zu der Zeitverzögerung kommt. Neben diesem Nachteil wirkt sich die Abhängigkeit der Meßgenauigkeit von derI measuring method, to which time delay comes. In addition to this disadvantage, the dependence of the measurement accuracy of the affects
': Wasserfeinverteilung in der Trockensubstanz des Quarkes ungünstig aus. Bei ungenügender Homogenität des Meßproduktes ' Fine water distribution in the dry matter of the quark unfavorable. With insufficient homogeneity of the measured product
' kommt es zu Abweichungen im Meßergebnis.'There are deviations in the measurement result.
; Ziel der Erfindung; Object of the invention
i Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein kostengünstiges und sicheres Verfahren zu entwickeln, das es ermöglicht, einenThe object of the invention is to develop a cost-effective and safe method which makes it possible to obtain a
' standardisierten Quark mit definierter Feuchte und einem über den gesamten Herstellungsprozeß nahezu konstanten'standardized quark with defined moisture and a nearly constant over the entire manufacturing process
Trockensubstanzgehalt herzustellen. Produce dry matter content.
Aufgabe der Erfindung ist es, durch meßtechnische Überwachung des Betriebsregimes des Speisequarkseparators unter : Verwendung bekannter Meßprinzipien eine Sofortermittlung des Isttrockensubstanzgehaltes des Quarks ohne ZeitverzögerungThe object of the invention is by metrological monitoring of the operating regime of the quark separator below: Using known measuring principles, an immediate determination of the Isttrockensubstanzgehaltes Quark without time delay
: zwischen Messung und Separierung durchzuführen und diesen Meßwert zur Steuerung des Separators zu verwenden.: perform between measurement and separation and use this measurement to control the separator.
' Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Produktströme des dem Separator zugeführten Milchkoagulates und der 'According to the invention this is achieved in that the product streams of the supplied to the separator and the Milchkoagulates
' abgeführten Molke mit ihren bekannten Trockensubstanzen meßtechnisch erfaßt und einer dem Isttrockensubstanzgehalt des 'Discharged whey with their known dry substances determined using measuring techniques and the Isttrockensubstanzgehalt of
: gerade separierten Quarks aus den gemessenen Mengen^römen und ihrer Trockensubstanzen ermittelnden und diesen ständig: just separated quarks from the measured quantities flow and determine their dry substances and these constantly
: mit der Standardtrockensubstanz vergleichenden elektronischen Rechnereinheit ungeführt werden, in dessen Folge ein von der: with the standard dry substance comparative electronic computer unit unguided, in consequence of which one of the
Rechnereinheit abgegebenes Steuersignal über ein Stellglied den Zufluß zum Separator regelt. Gleichzeitig erfolgt in der Ablaufleitung eine kontinuierliche Messung des elektrischen Leitwertes des Quarks nach den allgemein bekannten Leitfähigkeitsmeßverfahren, und dieser so ermittelte Meßwert wird der elektronischen Rechneleinheit zum Vergleich mit dem 1 ermittelten Isttrockensubstanzgehalt und zur Nachregulierung des Volumenstromes des Milchkoagulates zugeführt.Computer control signal emitted via an actuator controls the flow to the separator. At the same time in the drain line, a continuous measurement of the electrical conductance of the quark according to the well-known conductivity, and this measured value is supplied to the electronic computing unit for comparison with the 1 determined Isttrockensubstanzgehalt and readjustment of the volume flow of the milk coagulate.
! Erfindungsgemäß wird die gesetzmäßige Zuordnung des Stofikennwertes und des Massestromes des Milchkoagulates und! According to the invention, the legal allocation of the substance characteristic value and the mass flow of the milk coagulate and
eines der beiden Endprodukte zur Ermittlung des aktuellen Isttrockensubstanzgehaltes des gerade produzierten Quarks genutzt, wobei gleichzeitig der Massestrom des produzierten Quarks als Nebengröße ermittelt wird. Durch den Vergleich mit dem als Sollwert in die Rechnereinheit eingegebenen Standardtrockensubstanzgehalt leitet sich aus den in Beziehung zueinander stehenden Kenngrößen die momentane notwendige Korrektur dos Volumenstromes des Milchkoagulates ab. Der ständige Vergleich zwischen Soll- und Istwert führt somit zu einer kontinuierlichen Regelung und gleichzeitig zur ununterbrochenen Ausweisung des aktuellen Separierergebnisses. Zur Erhöhung der Sicherheit und eventuellen Nachregulierung der Zuflußmenge und zum Vergleich erfolgt möglichst unmittelbar nach dem Separator die Erfassung und Ermittlung des elektrischen Leitwertes und dessen Verarbeitung in der elektronischen Rechnereinheit. Infolge der Verfügbarkeit der aktuellen Du rchflußmenge dient insbesondere der Meßwert des Mengenstromes der Molke als Signal zur Anzeige von Betriebsstörungen, wie beispielsweise beim Zusetzen von Düsen in der Separatorentrommel. Die nachfolgende Leitwertmessung bestätigt auch in diesem Fall die eingetretene Trockensubstanzgehaltsveränderung.one of the two end products used to determine the current Isttrockensubstanzgehaltes of the quark just produced, at the same time the mass flow of the quark produced is determined as a minor factor. By comparing with the standard dry matter content entered as a setpoint in the computer unit, the momentary necessary correction of the volume flow of the milk coagulate is derived from the parameters that are related to one another. The constant comparison between setpoint and actual value thus leads to a continuous control and at the same time to the uninterrupted designation of the current separation result. In order to increase the safety and possible readjustment of the inflow and for comparison takes place as soon as possible after the separator, the detection and determination of the electrical conductivity and its processing in the electronic computer unit. As a result of the availability of the current Du rchflußmenge particular, the measured value of the flow of whey serves as a signal to indicate malfunction, such as when adding nozzles in the Separatorentrommel. The following conductance measurement confirms in this case, the occurred dry matter content change.
Erfindungsgemäß kann bei der Durchführung des Verfahrens der Volumenstrom des Milchkoagulates zum Separator direkt in Abhängigkeit vom gemessenen elektrischen Leitwert des Quarks geregelt werden und seine eventuell notwendige Nachregulierung in Abhängigkeit von der in der Rechnereinhoit durchgeführten Mengenstoffkennwertanalyse zwischen dem Milchkcaguliit und dar Molke erfolgen. Weiterhin ist es möglich, daß der ermittelte Isttrockensubstanzgehalt und die Menge des separierten Quarks zur zahlenmäßigen Anzeige gebracht wird. Anstelle der Messung des elektrischen Leitwertes des Quarks in ' der Ablaufleitung des Soparators kann jedes weitere bekannte Meßverfahren, wie z. B. die Hochfrequenzkapazitätsmessung oderAccording to the invention, in the implementation of the method, the volume flow of the milk coagulate to the separator can be controlled directly in response to the measured electrical conductivity of the quark and its possibly necessary readjustment depending on the carried out in the computer unit quantitative analysis between the Milchkcaguliit and whey. Furthermore, it is possible that the determined Isttrockensubstanzgehalt and the amount of the separated Quarks is brought to the numerical indication. Instead of measuring the electrical conductance of the quark in ' the discharge line of the Soparators can be any other known measuring method, such. B. the high-frequency capacity measurement or
das penotrometrischa Meßverfahren oder das radiometrische Meßverfahren oder das Verfahren zur kontinuierlichen ; Wassorgohaltsbostimmung unter Ausnutzung der Mikrowellenreflexion verwendet werden.the penotrometrischa measuring method or the radiometric measuring method or the method for continuous ; Wassorgohaltsbostimmung be made use of the microwave reflection.
Die Erfindung soll anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Dio Zeichnung zeigt oinon Quarkseparator 1 mit einem zugeordneten Quarktrichter 2, einer Quarkpumpe 3 und einem Durchflußregelventil 4.Dio drawing shows oinon Quarkseparator 1 with an associated Quarktrichter 2, a Quarkpumpe 3 and a flow control valve. 4
Dieser maschinenbaulichen Grundausrüstung sind eine elektronische Rechnereinheit 5, ein Durchflußmengenmesser 6 für das Milchkoagulat und ein Durchflußmengenmesser 7 für die entstehende Molke und das elektrische Leitfähigkeitsmüßgerät 8 zur Trockensubstanzgehaltsmessuig im Fertigprodukt Quark zugeordnet. Dem Separator 1 wird das Ausgangsprodukt Milchkoagulat zugeführt. In Abhängigkeit vom Betriebsregime und der konstruktiven Besonderheit des Separators 1 entstehen Molke und Speisequark mit einem bestimmten Trockensubstanzgehalt. Vom Milchkoagulat ist aus Labormessungen der bereitgestellten Charge der Trockensubstanzgehalt bekannt und wird der elektronischen Rechnereinheit 5 eingegeben. Gleichzeitig ist der Trockensubstanzgehalt der Molke bekannt, der ebenfalls als Op&rationsgröße der elektronischen Rechnereinheit 5 eingegeben wird. Die am Separator 1 zugeführte Produktmenge und die entstehende Molkemenge werden gleichzeitig mittels Durchflußmengenmesser 6 und 7 kontinuierlich ermittelt und der elektronischen Rechnereinheit 5 als Operationsgrößen zugeführt. In der darauf aufbauenden Rechneroperation, die auf der Gesetzmäßigkeit basiert, daß das Produkt aus Menge mal Trockensubstanz des Milchkoagulats gleich der Summe der beiden Produkte der Menge und der Trockensubstanz des Quarks und der Molke beträgt, zeigt die elektronische Rechnereinh.it 5 den aktuellen Isttrockensubstanzgehalt des Quarks sowie die aktuell produzierte Quarkmenge an. Durch den ständigen Vergleich zwischen dem der elektronischen Rechnereinheit 5 bekannten Sollwert und dem aktuellen Istwert erfolgt progressiv die eventuell notwendige Korrektur des Volumenstromes des Milchkoagulates mittels des Durchflußregelvcntils 4. Zur Absicherung des Verfahrens dient die Messung der elektrischen Leitfähigkeit mittels allgemein bekannter Leitfähigkeitsmeßgeräte 8, die frühestens nach dem Quarktrichter 2 erfolgen kann. Dieser Meßwert der elektrischen Leitfähigkeit dient ebenfalls als Operationsgröße in der elektronischen Rechnereinheit 5 zum Vergleich mit dem Isttrockensubstanzgehalt und zur ermittelten Nachregulierung des Volumonstromes des Milchkoagulates durch das Durchflußregelventil 4. Es ist auch möglich, als primäre Steuergröße den Meßwert der elektrischen Leitfähigkeit zu nutzen und die auf dem Volumenstrom basierende Operation zur Nachregulierung zu nutzen.This basic mechanical engineering equipment is assigned to an electronic computer unit 5, a flow meter 6 for the milk coagulate and a flow meter 7 for the resulting whey and the electrical conductivity device 8 to the dry matter content measurement Quark in the finished product. The separator 1, the starting material milk coagulum is supplied. Depending on the operating regime and the constructional particularity of the separator 1, whey and quark with a certain dry matter content are produced. From dairy coagulum, the dry matter content is known from laboratory measurements of the batch provided and is input to the electronic computer unit 5. At the same time, the dry matter content of the whey is known, which is likewise entered as an operating variable of the electronic computer unit 5. The amount of product supplied to the separator 1 and the resulting amount of whey are simultaneously determined continuously by means of flow meters 6 and 7 and fed to the electronic computer unit 5 as operational variables. In the computer operation based thereon, which is based on the law that the product of the quantity of dry matter of the milk coagulum is equal to the sum of the two products of the quantity and the dry matter of the curd and the whey, the electronic computer unit shows the current actual dry matter content of the curd Quarks and the currently produced quark quantity. Due to the constant comparison between the electronic computer unit 5 known setpoint and the current value progressively possibly necessary correction of the volume flow of the milk coagulum by means Durchflußregelvcntils 4. To secure the method, the measurement of electrical conductivity by means of well-known conductivity measuring 8, the earliest after can be done the Quarktrichter 2. This measured value of the electrical conductivity also serves as an operational variable in the electronic computer unit 5 for comparison with the Isttrockensubstanzgehalt and for the determined readjustment of Volumonstromes of the milk coagulate through the flow control valve 4. It is also possible to use as a primary control variable the measured value of the electrical conductivity and on to use the flow-based operation for readjustment.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Regelung des wesentlichsten Produktparameters, Trockensubstanzgehalt, des produzierten Quarks unter Nutzung einfach realisierbarer Meßprinzipien ohne jegliche Zeitverzögerung erfolgt, Standardabweichungen auf ein Minimum reduziert werden und keine komplizierte Meßtechnik zur Bestimmung der Trockensubstanz des Quarks notwendig ist.The advantage of the invention is that the control of the most essential product parameter, dry matter content, the produced quark is carried out using readily realizable measuring principles without any time delay, standard deviations are reduced to a minimum and no complicated measuring technique for determining the dry matter of the quark is necessary.
Gleichzeitig erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die ClH" wachung des Betriebszustandes des Separators und laufende Veränderungen, die insbesondere zum Zusetzen der Düsen führen können, werden im Moment des Entstehens erkannt und dienen somit zur Vermeidung von Produktionsstörungen.At the same time, the method according to the invention allows the monitoring of the operating state of the separator and ongoing changes, which in particular can lead to clogging of the nozzles, are detected at the moment of their formation and thus serve to avoid production disruptions.
Durch die Nutzung dieses Verfahrens sind die unteren Toleranzbereiche der zulässigen Standardwerte durchgängig realisierbar, Produktverluste werden auf ein Minimum reduziert und infolge der Überwachbarkeit des Prozesses ungünstige Betriebsbedingungen des Separators ausgeschlossen.By using this method, the lower tolerance ranges of the permissible standard values can be consistently realized, product losses are reduced to a minimum and due to the controllability of the process unfavorable operating conditions of the separator are excluded.
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| HUT51769A (en) | 1990-05-28 |
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