Входной контроль качества горошка с пунктов переработки осуществляют на предприятии при поступлении его в зерне в соответствии с требованиями ГОСТ. Результаты этого контроля используют для расчетов с поставщиками сырья и для выбора режимов переработки, которые зависят от степени зрелости горошка.
Предусматривается переработка только мозговых сортов с подразделением сырья на три товарных сорта: высший, первый и второй с показателями степени спелости зерна по финометру соответственно 28-45, 46-56, 57-72 градуса шкалы прибора (°Ф), из которого вырабатывают соответственно высший, первый и столовый сорта консервов. Горошек с показателем 72-80°Ф перерабатывают на консервы «Горошек суповой».
Зерно в поступающей партии должно быть одного ботанического сорта, свежим, целым, с тонкой и нежной оболочкой, нежной мякотью, не поврежденным вредителями и болезнями.
В высшем сорте зерно должно быть некрахмалистым, однородным по окраске, характерной для хозяйственно-ботанического сорта.
В первом и втором сортах допускаются слегка крахмалистые зерна, при этом в первом сорте - с оттенками зеленого цвета, характерными для хозяйственно-ботанического сорта, во втором - неоднородные по окраске.
Наличие зерен, поврежденных вредителями, в высшем сорте не допускается, в первом сорте допускается до 1%, во втором - до 3% массы партии.
Во втором сорте сырья допускается наличие до 0,5% массы партии зерен кормовых красноцветущих сортов пелюшки. Наличие семян дикой петрушки не допускается во всех сортах.
Базисным содержанием битых зерен в партии сырья считается для высшего сорта - 3%, для первого сорта - 5, для второго сорта - 7% массы партии.
Входной контроль качества партии горошка является выборочным, он предусматривает отбор пробы, определение степени зрелости горошка, фракционного его состава и зараженности зерна болезнями и вредителями.
Существует несколько способов оценки качества сырья в момент приема-сдачи на переработку: химический (по содержанию сухих веществ, крахмала, нерастворимых в спирте веществ, отношению сахар : крахмал); физический (рефрактометрия, ситовой анализ, по плотности зерен, вязкости сока) и механический (по твердости зерен на зубчатом тендрометре, на приборах для прокалывания одного зерна).
Однако эти способы имеют существенные недостатки: практически все операции по отбору проб и их анализу делают вручную; анализы длительны и их результаты субъективны (в значительной мере определяются классификацией лаборанта); большие погрешности определения единичных показателей качества партии приводят к ошибкам при отнесении ее к тому или иному сорту; результаты анализов оформляют вручную.
Более эффективен автоматизированный входной контроль качества горошка, который применяют на передовых предприятиях перерабатывающей промышленности.
Сущность системы автоматизированного входного контроля качества зеленого горошка заключается в следующем. Пробу, отобранную пробоотборником подают на транспортер, где подвергают визуальному контролю на зараженность болезнями. Если горошек не заражен болезнями, то он через бункер-дозатор, предназначенный для получения средней пробы определенной массы, попадает в делитель. После делителя часть пробы поступает на прибор для определения степени зрелости горошка, вторая часть - на прибор для определения фракционного состава.
Если горошек заражен болезнями, то транспортер реверсируется и проба через бункер возвращается поставщику.
Управление системой и обработку измерительной информации проводят в информационно-управляющем комплексе.
В системе можно выделить два блока: блок предварительной подготовки проб и аналитический блок.
После каждого цикла анализов систему поблочно промывают, что позволяет одновременно обрабатывать пробы от двух партий.
Устройство для отбора проб горошка из открытого контейнера.
Первая операция при входном выборочном контроле качества партии зеленого горошка - отбор проб. Общая погрешность оценки партии сырья зависит от погрешности отбора проб, которая определяется неоднородностью распределения сырья по контролируемым показателям, а также от особенностей технических средств, применяемых для этих целей. Если составляющую погрешности из-за неоднородности распределения сырья можно лишь учитывать при разработке плана контроля, то на погрешность, определяемую особенностями технических средств, можно активно влиять созданием пробоотборников, минимизирующих последнюю.
В условиях автоматизированной системы входного контроля качества сырья применяемый в настоящее время ручной способ отбора проб является явно непригодным. В связи с этим разработан пробоотборник, который удовлетворяет следующим требованиям:
возможность оперативного отбора разовых проб из любой точки партии;
репрезентативность отбираемых разовых проб (в процессе отбора не должно происходить искажения распределения контролируемого признака, т. е. отбирающий орган не должен деформировать или разрушать отдельные зерна).
Установка для отбора проб зеленого горошка работает следующим образом.
По сигналу от кнопки управления одновременно включаются приводы погружения пробозаборных щупов, которые начинают спускаться под действием движения несущей штанги в направлении насыпи зеленого горошка, расположенного в открытом контейнере.
Скорости опускания щупов одинаковы. В межтрубное пространство щупа при этом подается сжатый воздух, который свободно выходит в атмосферу через открытый кольцевой зазор.
Вследствие неровностей насыпи горошка один из пробозаборных щупов достигает поверхности насыпи горошка первым. При этом нижний кольцевой зазор перекрывается, давление воздуха в межтрубном пространстве повышается и срабатывает пневмоэлектропреобразователь. На его выходе формируется единичный электрический сигнал, под действием которого привод останавливается, что позволяет предотвратить забивание щупа горошком.
Аналогично первому у поверхности насыпи горошка останавливаются все остальные пробозаборные щупы. После остановки последнего из щупов на выходе пневмоэлектропреобразователей отмечаются единичные сигналы, поступающие на вход управляющего устройства. На выходе его формируется единичный сигнал, включающий все приводы погружения, вибраторы и вентилятор. Под действием вакуума, создаваемого вентилятором, горошек по внутренним трубкам каждого из щупов и далее по гибким шлангам поступает в аэроциклон, где отделяется от воздуха.
Вибрации пробозаборного щупа и воздух, поступающий из межтрубного пространства под давлением в горошек, способствуют созданию в толще последнего благоприятных условий для погружения щупов, исключающих повреждение отдельных зерен. Таким образом обеспечивается представительность средней пробы горошка по важнейшему показателю качества партии - процентному содержанию битых зерен.
Каждый из пробозаборных щупов аналогичным способом отбирает пробу горошка от поверхности насыпи до дна контейнера. По достижении дна контейнера цилиндрическая пружина каждого из пробозаборных щупов сжимается под действием усилия привода до тех пор, пока не сработает конечный выключатель. Сигнал от конечного выключателя служит командой на остановку привода и выключение вибратора. Таким же образом происходит остановка у дна контейнера и выключение вибратора каждого из пробозаборных щупов.
При остановке последнего из пробозаборных щупов на выходах всех конечных выключателей имеются единичные сигналы, которые поступают на вход управляющего устройства. При этом на его выходе формируется единичный управляющий сигнал на реверсирование приводов погружения и выключение вентилятора. Пробозаборные щупы возвращаются в исходное положение. Средняя проба, собранная в аэроциклоне и хорошо перемешанная, направляется далее на анализы.
Описанная установка позволяет полностью автоматизировать процесс отбора проб. Наличие автономных приводов погружения каждого из пробозаборных щупов, вибраторов и возможность остановки каждого из щупов у поверхности насыпи обеспечивают отбор представительных проб с учетом неровности поверхности насыпи.
Автоматический прибор для определения степени зрелости горошка.
Основной показатель качества партии зеленого горошка, по которому определяется сорт сырья, - степень зрелости.
Непосредственно степень зрелости зеленого горошка можно определить, зная содержание в нем сухих нерастворимых в спирте веществ (СНВ). В зарубежных странах этот метод принят в качестве стандартного. Однако химический метод определения СНВ довольно сложен и непригоден для экспрессных анализов проб в условиях необходимости быстрого проведения большого количества определений, поскольку длится не менее 30 мин.
Поэтому для оценки степени зрелости горошка предложен ряд других косвенных показателей: размер зерен, вязкость сока горошка, плотность и др.
Наиболее распространено измерение консистенции зерна. Этот показатель в большой степени коррелирует с органолептической оценкой горошка, содержанием основных питательных веществ в зерне и в наименьшей степени зависит от помологического сорта горошка.
Основными приборами для разрезания, прокалывания или растирания единичных зерен или малых по объему образцов горошка при приемке являются: текстурометр, тендерометр, матурометр, райфетестер и др.
Наиболее простой и дешевый из подобных приборов - финометр, который используется при приемке горошка на консервных предприятиях.
Принцип действия финометра состоит в следующем: помещенный в измерительный стаканчик образец зерен раздавливается стержнями. Сила, затраченная на разрушение зерен, пропорциональна степени их зрелости и непосредственно определяется по индикатору часового типа. Рекомендуемое время для разрушения образца - около 6 с.
Однако все эти приборы имеют следующие недостатки - ручной способ подготовки пробы, зависимость показаний от субъективных свойств оператора, невозможность автоматического вычисления, запоминания и передачи на расстоянии измерительной информации.
Учитывая зарубежный опыт эксплуатации приборов для определения консистенции горошка, а также рекомендации советских исследователей, был разработан автоматический прибор для определения степени зрелости горошка по его консистенции. Принцип действия прибора основан на определении усилия, необходимого для прокалывания пробы горошка определенным количеством стержней. Прибор состоит из измерительной ячейки, представляющей собой стакан без дна, в котором располагается проба горошка. Измерительная ячейка перемещается приводом и реечной передачей по плоскому основанию.
Устройство для определения фракционного состава проб зеленого горошка.
Содержание битых зерен и примесей растительного происхождения в партии зеленого горошка, поступающего на переработку, - один из основных показателей качества сырья. Его определяют по результатам ручной разборки пробы, которая требует больших затрат времени, приводящих к увеличению простоя транспорта. Однако при уменьшении объема пробы неизбежны ошибки.
Повышенное содержание битых зерен и примесей учитывается при оплате поставщику, а также является сигналом для регулирования очистных сооружений на предприятии.
Исходя из требований ГОСТ 5312-74 проба зерна зеленого горошка, отобранная от партии, должна разделяться на три фракции: целые зерна, битые зерна и оболочки, сорная примесь. Указанные фракции необходимо взвесить и определить процентное содержание каждой из них в пробе.
Известные методы и устройства для очистки и разделения зерна на фракции основываются на различии физико-механических и геометрических свойств зерна и примесей, а именно: размеров, формы, состояния поверхности, электрических и аэродинамических характеристик.
Эта задача существенно осложняется тем, что физико-химическая и другие свойства горошка и сорной примеси в настоящее время практически не изучены. Общей характерной особенностью устройств для классификации сыпучих материалов является использование для работы лишь одного признака, по которому зерно классифицируют. В связи с этим было разработано устройство для разделения проб горошка на фракции, в принципе работы которого одновременно используются три классификационных признака. Значения их у целого, битого горошка и сорной примеси различаются. К этим признакам относят: различия в упругих свойствах, геометрической форме составляющих частиц и различия в коэффициентах трения, скольжения и качения.
Устройство для разделения проб зеленого горошка на фракции включает ленточный конвейер, который состоит из нескольких параллельных лент, и направляющий лоток. Для сбора фракций имеются сборники. Взвешивают фракции в весовом устройстве, информация от которого поступает на вычислительное устройство.
Проба горошка поступает на верхнюю ленту конвейера из бункера. Ленты конвейера приводятся в движение шкивами различного диаметра, расположенными па одном валу. Все устройство наклонено в поперечном направлении на угол "а" и в продольном (встречно движению конвейера) - на угол "б". Ленты конвейера при этом движутся справа налево. Целые упругие зерна горошка почти шарообразной формы подпрыгивают и скатываются вдоль направляющего лотка в правую секцию сборника, а битые и помятые горошины, имеющие скорость скатывания меньшую, чем скорость целых зерен, - в левую. Частицы сорной примеси остаются на лентах и уносятся ими в сборник.
Определение конструктивных параметров, обеспечивающих максимальную эффективность разделения пробы на фракцию, проведено методом крутого восхождения по поверхности отклика.