DE1917588A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Milchfettgehaltes in Milch - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Milchfettgehaltes in MilchInfo
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Description
18.3.1969
Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung
des Milchi'ettgehaltea in lui
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur kontinuierlichen Messung des Milchfettgehaltes durch
Ueflexionsmesoung in Milch und einem Vergleichsstandard.
Zur Bestimmung des Fettgehaltes der Milch hat sich insbesondere
in Molkereien da3 chemische Labor-Analysen-Verfahren, vor allem das nach Gerber, durchgesetzt·
Dieses Verfahren 1st jedoch umständlich und zeitraubend und daher nicht geeignet, jede in den Molkereibetrieb
gelieferte Kanne Milch auf ihren Fettgehalt zu prüfen, weshalb man sich mit Stichproben begnügen muß. Außerdem f
bedeutet bei diesem butyrometrischen Säureverfahren nach
G-erber das Arbeiten mit konzentrierter Schwefelsäure eine ständige Gefahr»
Alle diese chemischen Untersuchungsmethoden sind sehr
arbeits- und materialaufwendig und .sind daher für kontinuierliche
Messungen schlecht anwendbar·
Kine andere Methode der Fettgehaltsmesjung bei Milch beruht
auf dem photometrischen Prinzip, wobei das durchtretende Streulicht im Bereich der oichtbaren Lichter in
einem bestimmten V/inkel gemessen wird. Es wird hierbei
also die durch die Fettkügelchen hervorgerufene Trübung ä der Milch gemessen, nachdem das die Messung störende
Protein und Kasein aurch Zusätze aufgelöst, die Milchprobe
homogenisiert und z.B· durch eins Versene-Lösung
verdünnt wurde·
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es periodisch
arbeitet und Zusätze zur Auflösung der die Messung störenden Bestandteile und zur Verdünnung der homogenisierten
Milchprobe erfordert. Dabei müssen die Zusätze sowie die
Milchprobe gonau dosiert sein·
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BAD ORIGINAL
Eine weitere Höflichkeit der Milchfettgchältsmessung
besteht in eier Messung der Absorption bestimmter Wellen- =
längen im IR-Gebiet bei der Durchstrahlung der Milch· Hierbei wird die Absorption der Strahlung durch die
Milchprobe und die durch reines Wasser verglichen· Die Milchprobe wird vorher auf 45° erwärmt und homogenisiert· Beim Meßvorgang selbst wird die Milch durch eine
KUvette mit etwa 50/^m Schichtdicke durchgepumpt· Das
Auftreten kapillarer Kräfte und Lufteinschlussθ führen
bei disuem Verfahren zu Abw3iciiung3n der Meßergebnisse
unü zu erheblichen technologischen Schwierigkeiten·
Eine bessere Meßmethode soll durch die Reflexionsmessung
erreicht werden· Hierbei -„vird das von der Milchprobe reflektierte
Licht diffus in einem Winkel zwischen 35° und
55° über einen Spiegel und eine Mattscheibe zur Fotozelle geleitet· Als Vsrgleichssubstanz dient Magnesiumkarbonat,
dessen Reflexion gleich 100 i» gesetzt werden kann· Als '
günstigstes Licht wurde bei diesem Verfahren Licht mit der Wellenlänge von V bis 1,1/*m verwendet· .■:--.,: ■
Allerdings waren die Meßergebnisse bei Milchproben verschiedener Herkunft>nicht zufriedenstellend, vermutlich
v/eil die reflektierenden Fettkügelchen unterschiedliche
Größe aufweisen· Man nimmt aber an, daß die direkte Be~;.-.
flexionsmessung nach vorheriger Homogenisierung der Milch -.
ausreichende Ergebnisse liefern wird· Diesee Meßverfahren
ist jedoch bei einer von der Milchindustrie geforderten
Genauigkeit nur für Milchen bis 3,5 ,i Fettgehalt anwendbar·
Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der Mangel des.
Standes der Technik sowie eine kontinuierliche und von
Störgrößen möglichst unbeeinflußte Messung des Fettgehaltes von Milch. -.._.. ..,,-.-..:- ,
>'
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Fettgehalt
der Milch durch Messung der Reflexion des Lichtes im
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Infrarotgebiet in Milch und In einem Vergleiohsstandard
zu bestimmen.
Erfindun^sgemäß wird die Aufgabe gelöst duroh eine
gleichzeitige oder nacheinander erfolgende Bestimmung der optischen Reflexion oder der Dämpfung der Totalre·
flexion von Licht in einem Wellenlängenbereich des Infrarotgebietes zwischen 4 bis 7/^a bei einer Halbwertebreit e kleiner als 0,025/x-m, in dem ein starkes Absorptionsband des Milchfettes liegt·
Zur Messung der Reflexion bzw· der Dämpfung der Totalreflexion rindet ein'Spektral- oder Filterfotometer mit
Küvötten beliebiger Schichtdicke Verwendung, so daß eine
kontinuierliche Messung während des Durchflusses der Milch durch die Küvette möglich" ist·
Anhand eines Ausführungsbeispiele· soll die Erfindung
näher erläutert werden· Die Figur zeigt eine mögliche Anordnung zur Dämpfung der Totalreflexion·
Verfahrensgemäß durchfließt die Milchprobe 1 ι·Β· Rohmilch
oder vorher homogenisierte Milch eine spezielle Durohflußküvette 3 und umströmt dabei den in dieser Durohflußküvette 3 für die Totalreflexion angebrachten Kristall
Der Brechungsindex dee Kristalle 2 ist bei dieser bestimmten Wellenlänge größer als der des Milchfettee·
Beim Vergrößern des Einfallswinkels H der Strahlung, (vergl· Flg. 1) wird der Grenzwinkel der Totalreflexion
H 9 erreicht· FUr Einfallswinkel H*H 9 wird die
einfallende Strahlung an der Grenzschicht Kristall (optisch dichteres Medium) - Miloh (optisch dünneres
Medium) tetal reflektiert· Heuere Untersuchungen ergaben»
daß diese "Totalreflexion" nloht völlig total ist, aendern
daß die Strahlung etwas in die den Kristall 2 umgebende Milohprobe 1 eindringt (die Eindringtisfe ist dabei abhängig von der Größe des Einfallwinkels H)· Die Probe
schluckt entsprechend ihrem Absorptionsvermögen bei
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diesen Wellenlängen einen Teil der Strahlungsenergie.
Durch mehrfache innere Totalreflexion im Kristall 2. wird der Anteil der geschluckten Strahlung vergrößert·
Der austretenden Strahlung fehlt somit die durch die Milchprobe 1 absorbierte Strahlungsenergie bei bestimmten
Wellenlängen· Das Prinzip ist analog zur Durchstrahlungsabsorptionsmessung. :
In einer zweiten gleichartigen Küvette ist ein geeigneter
Vergleichsstandard enthalten, der ebenfalls einen gleichartigen Kristall umgibt· Die Strahlung durchdringt abwechselnd die beiden Kristalle der beiden Küvetten
und wird dabei unterschiedlich gedämpft. Diese ;
unterschiedliche Dämpfung, die die Milch und der Ver- ' gleichsstandard verursachen, ist ein Maß für den Fettgehalt der Milch· Die Auswertung erfolgt mit einem ge-·
eigneten an sich bekannten Spektral- oder Filterfotömeter· ■
Die Messung der Dämpfung der Totalreflexion kann auch
mit anderen geeigneten Kristallformen, z.B. mit Kristallen mit einem yuersehnitt in Prismenform u»a«,
erfolgen. ' ■ ■;
Diese Messung kann in einem Fotometer erfolgen. Dabei
strömt ein geringer Anteil der zu untersuchenden Milch kontinuierlich durch eine Durchflußküvette 3· Dabei
kann die Milchprobe 1 vorher homogenisiert werden· Die Durchflußküvette 3 enthält einen entsprechend geschliffenen,
für die Messung der Dämpfung der Totalreflexion geeigneten Kristall 2(, den die Milchprobe 1
umströmt und den das Licht unter mehrfacher Totalreflexion durchstrahlt. Die Durchflußküvette 3 befindet
sich im Meßstrahlengang des Fotometers. Eine zweite gleichartig aufgebaute Durchflußküvette, die eine Vergleichssubstanz
enthält, ist im Vergleichsstrahlengang angeordnet, iline monochromatische infrarote Strahlung
durchdringt abwechselnd den Kristall der Vergleichs-
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küvette und den der Durchflußküvette 3 jeweils unter
mehrfacher Totalreflexion. Die aus den Kristallen 2 austretende unterschiedlich gedämpfte Strahlung wird
mit einem lichtelektrischen Empfänger gemessen.
Das Verhältnis der am Empfänger entstehenden", den beiden Dämpfungswerten entsprechenden Spannungswerte
ist ein Maß für den Fettgehalt der Milchprobe 1· Dabei ist die Funktion in jQ - f (F) - mit I = Intensität
des gedämpften Meßstrahls, Io « Intensität des gedämpften Vergleichsstrahls, F « Fettgehalt der Milch
probe 1 - im gesamten Bereich eine ansteigende Gerade. Durch die Anbringung einer entsprechenden Anzeigevorrichtung,
die auf die Konzentration des Fettgehaltes der Milch geeicht ist, kann der Fettgehalt direkt abge
lasen werden. Gleichfalls können auch die im lichtelek
trischen iänpfänger gebildeten Spannungen zur Steuerung von Einrichtungen benutzt werden.
Eine Verwertung des Meßergebnisses beispielsweise
durch eine Anzeige kann erfolgen bei der Übernahme der Milch vom Erzeuger auf ein Transportfahrzeug, bei der
Milchannahme in einer Molkerei, zur Betriebskontrolle
in der Molkerei, bei Butterungsverfahren u.dgl.
BAD ORIGINAL
009842/070.6
Claims (2)
- Patentansprüche .·) Verfahren zur kontinuierlichen Messung des Milchfettgehaltes durch Reilexionsmessung in Rohmilch oder homogenisierter Milch und einem Vergleichsstandard, gekennzeichnet durch eine gleichzeitige oder nacheinander erfolgende Bestimmung der optischen Reflexion oder der Dämpfung der Totalreflexion von Licht in einem vVellenlängenbereich des Infrarotgebietes zwischen 4 bis 7/U,m mit einer Halbwertsbreite kleiner als 0,025y<jua.t in dem ein starkes - Absorptionsband des Milchfettes liegt·
- 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur kontinuierlichen Messung der Reflexion bzw. Dämpfung der Totalreflexion ein Spektral- oder FiIter-Fotometer mit Küvetten beliebiger Schichtdicke Verwendung findet·BAD ORIGINAL009842/0706
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19691917588 DE1917588A1 (de) | 1969-04-05 | 1969-04-05 | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Milchfettgehaltes in Milch |
FR6920098A FR2050525A5 (en) | 1969-04-05 | 1969-06-17 | Fat content of milk measured continuously |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19691917588 DE1917588A1 (de) | 1969-04-05 | 1969-04-05 | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Milchfettgehaltes in Milch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1917588A1 true DE1917588A1 (de) | 1970-10-15 |
Family
ID=5730441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19691917588 Pending DE1917588A1 (de) | 1969-04-05 | 1969-04-05 | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Milchfettgehaltes in Milch |
Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE1917588A1 (de) |
FR (1) | FR2050525A5 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021186421A1 (en) * | 2020-03-20 | 2021-09-23 | Perkinelmer Health Sciences B.V. | Detecting composition of non-homogenized fluids |
RU2794943C2 (ru) * | 2021-08-05 | 2023-04-26 | Акционерное общество "Вимм-Билль-Данн" | Способ обнаружения немолочного жира в молоке |
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FR2480086A1 (fr) * | 1980-04-11 | 1981-10-16 | Tecnal Sa | Procede et installation pour mesurer et ajuster automatiquement en continu la teneur en eau, en matiere grasse, en matieres laitieres non grasses (proteines et lactose), en sel, du beurre et des cailles de fromagerie |
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-
1969
- 1969-04-05 DE DE19691917588 patent/DE1917588A1/de active Pending
- 1969-06-17 FR FR6920098A patent/FR2050525A5/fr not_active Expired
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FR2050525A5 (en) | 1971-04-02 |
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