Система и способ онлайнового анализа и сортировки свойств свертывания молока

Система и способ онлайнового анализа и сортировки свойств свертывания молока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение в некоторых вариантах его осуществления относится к области количественного анализа молока и, более конкретно, но не исключительно, к количественному анализа свойств свертывания молока.

Уровень техники

Свойства свертывания молока, поставляемого с молочных ферм, имеют большое значение для сыродельной промышленности. Молоко с подходящими характеристиками свертывания, например, коротким временем коагуляции и большой плотностью сырной массы, может обеспечивать более высокий выход сыра желательного состава по сравнению с молоком, имеющим менее подходящие свойства.

В статье О'Каллагана и др. (O'Callaghan et al.) "Обзор систем для контроля сырной массы при изготовлении сыра", опубликованной в Journal of Dairy Technology, Vol.55, No.2, May 2002, p.65-74, которая включена в настоящий документ в полном объеме путем ссылки, описаны известные способы определения свойств коагуляции молока. Описанные способы основаны на физико-химических изменениях, которые происходят в молоке во время коагуляции сычужным ферментом. Обычно сычужный фермент добавляют в пробы молока, взятые из общей емкости на молочной ферме, и измеряют свойства коагуляции молока.

В статье Кюбарсеппа и др. (Kübarsepp et al) "Сравнение способов определения свойств коагуляции молока сычужным ферментом", опубликованной в Acta Agriculturae Scand Section A, 2005; Vol.55: p.145-148, которая включена в настоящий документ в полном объеме путем ссылки, описаны два известных способа измерения свойств коагуляции: с помощью формаграфа и оптиграфа.

Согласно статьи Кюбарсеппа и др., формаграф измеряет очень малые силы, развиваемые маятником, когда пробы коагулирующего молока подвергают воздействию линейных колебаний. Регистрируются плотность и время. Плотность обычно определяется как сочетание характеристик вязкости и упругости коагулирующего молока.

Согласно статьи Кюбарсеппа и др., оптиграф измеряет затухание сигнала в ближней ИК-области спектра, который испускает коагулирующее молоко во время процесса коагуляции.

Оба способа требуют добавления фермента перед выполнением измерений и поэтому являются разрушающими. Продолжительность анализа этими способами может превышать время дойки, и поэтому его выполняют для оценки молока в общей емкости молочной фермы.

В опубликованной международной патентной заявке WO 03040704 "Спектроскопический анализатор жидкостей" которая включена в настоящий документ в полном объеме путем ссылки, описана система анализа жидкости путем спектроскопии в ближней ИК-области спектра для определения концентраций компонентов жидкости. В этой системе используются светодиоды для освещения пробы жидкости и фотодетекторы для измерения поглощательной способности при пропускании сигнала через пробу и отражательной способности или рассеяния пробой в диапазоне блин волн каждого светодиода. Концентрация компонентов пробы выражается в форме многочлена, который является функцией измеренной пропущенной и/или отраженной интенсивности, и эмпирических коэффициентов, которые получают в ходе предварительного статистического анализа измеренных интенсивностей на большом количестве контрольных проб, имеющих известные концентрации компонента. В WO 03040704 также описана камера для проб, которую можно использовать для выполнения измерений поглощения света проточной пробой жидкости.

Раскрытие изобретения

Согласно одному аспекту некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения предложены способ и устройство для онлайнового анализа по меньшей мере одного свойства коагуляции сырого молока, собранного в молокоприемнике.

Согласно одному аспекту некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения предложены способ и устройство для онлайнового направления молока на основании онлайнового определения по меньшей мере одного параметра коагуляции сырого молока в молокоприемнике.

Согласно одному аспекту некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения предложен способ для онлайнового направления молока на основании прогнозируемых свойств коагуляции, причем способ включает отбор пробы сырого молока из молочной линии между постом дойки и пунктом сбора, выполнение специального анализа одного или больше из оптической пропускной способности, оптической отражательной способности, рассеяния и флюоресценции пробы сырого молока, онлайновое прогнозирование по меньшей мере одного параметра коагуляции на основании спектрального анализа и направление молока от поста дойки до одного из нескольких мест приема на основании такого по меньшей мере одного параметра коагуляции.

По выбору, спектральный анализ осуществляют с помощью спектроскопии в ближней ИК-области спектра.

По выбору, спектральный анализ осуществляют с помощью световой спектроскопии.

По выбору, спектральный анализ выполняют, используя несколько светодиодов, каждый из которых предназначен для освещения пробы сырого молока при различной длине волны в диапазоне, используемом для измерения.

По выбору, диапазон составляет 365 нм - 950 нм.

По выбору, спектральный анализ выполняют, используя один или несколько детекторов для детектирования света, пропускаемого через пробу сырого молока.

По выбору, спектральный анализ выполняют используя один или несколько детекторов для детектирования света, отражаемого пробой сырого молока.

По выбору, спектральный анализ выполняют используя один или несколько детекторов для детектирования света, рассеиваемого пробой сырого молока.

По выбору, спектральный анализ осуществляют с помощью флуоресцентной спектроскопии.

По выбору, спектральный анализ выполняют, используя несколько источников света, имеющих выбранные длины волн от 290 нм до 430 нм.

По выбору, способ включает детектирование света, рассеиваемого в сущности под углом 90 градусов.

По выбору, прогноз основан на сохраненных эмпирических данных.

По выбору, способ включает определение свойства коагуляции пробы сырого молока, на основании ранее определенного многочлена, включающего эмпирические коэффициенты, полученные при статистическом анализе большого количества контрольных проб от разных коров и из разных периодов после дойки с известным свойством коагуляции.

По выбору, известное свойство коагуляции определяют путем оптических измерений каждой из контрольных проб после добавления сычуга в контрольную пробу.

По выбору, отбор проб выполняют из пульсирующего потока молока.

По выбору, спектральный анализ выполняют несколько раз на каждой пробе.

По выбору, параметр коагуляции выбирают из группы, включающей: Су(90), Су(60) и RCT.

По выбору, анализ пробы сырого молока не включает добавление коагулянта в молоко.

По выбору, направление выполняют автоматически и без вмешательства человека.

По выбору, направление выполняют для поста дойки отдельной коровы.

Согласно одному аспекту некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения предложена система для онлайнового направления молока согласно прогнозируемому свойству коагуляции сырого молока, включающая молочную линию, предназначенную для подачи потока молока от поста дойки до пункта сбора, камера для проб, приспособленная для приема проб пульсирующего молока из молочной линии, анализатор, предназначенный для определения по меньшей мере одного оптического свойства пробы сырого молока, текущего по молочной линии, процессор, предназначенный для оценки свойства коагуляции молока на основании оптических данных, и контроллер, который принимает оценку от процессора и направляет молоко в проточной линии в место сбора в зависимости от оцененного свойства коагуляции.

По выбору, анализатор является анализатором спектроскопии в ближней ИК-области спектра.

По выбору, анализатор имеет анализатор световой спектроскопии.

По выбору, анализатор является анализатором флуоресцентной спектроскопии.

По выбору, система имеет блок памяти для хранения эмпирических коэффициентов, относящихся к выводу из анализатора по меньшей мере одного свойства коагуляции пробы на основании определенной многочленной функции.

По выбору, эмпирические коэффициенты получают по результатам статистического анализа большого количества контрольных проб от разных коров и за разные периоды времени после дойки для известного свойства коагуляции.

По выбору, свойства коагуляции определяют по параметру, выбираемому из группы, включающей: Су(90), Су(60) и RCT.

По выбору, контроллер предназначен для направления молока с определенной плотностью сырной массы ниже заданного предела для питья и направления молока с определенной плотностью сырной массы выше заданного предела для изготовления сыра.

По выбору, контроллер предназначен для направления молока с частотой проб пульсирующего молока.

По выбору, контроллер предназначен для направления молока с частотой приблизительно один раз в 2 секунды.

По выбору, анализатор предназначен для выполнения анализа пробы без добавления коагулянта к пробе сырого молока.

Согласно одному аспекту некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения предложен способ прогнозирования свойств коагуляции сырого молока, причем способ включает выполнение спектрального анализа одного или нескольких из оптического пропускания, оптической отражательной способности, рассеяния и флуоресценции пробы сырого молока без добавления коагулянта и прогнозирование по меньшей мере одного параметра коагуляции на основании спектрального анализа.

По выбору, спектральный анализ осуществляют с помощью спектроскопии в ближней ИК-области спектра.

По выбору, спектральный анализ осуществляют с помощью световой спектроскопии.

По выбору, спектральный анализ осуществляют с помощью флуоресцентной спектроскопии.

По выбору, прогноз основан на хранящихся эмпирических данных.

По выбору, прогнозирование осуществляют на основании заранее определенного многочлена, включающего эмпирические коэффициенты, полученные по результатам статистического анализа большого количества контрольных проб от разных коров и за разные периоды времени после дойки для известного свойства коагуляции.

По выбору, известные свойства коагуляции определяют по результатам оптических измерений каждой контрольной пробы после добавления сычужного фермента к контрольной пробе.

По выбору, спектральный анализ выполняют несколько раз для каждой пробы. По выбору, параметр коагуляции выбирают из группы, включающей: Су(90), Су(60), и RCT.

Согласно одному аспекту некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения предложена система для онлайнового анализа по меньшей мере одного свойства коагуляции молока, включающая камеру для проб, приспособленную для приема проб пульсирующего молока из молочной линии, анализатор, предназначенный для определения по меньшей мере одного свойства пробы молока в камере для проб, и процессор, предназначенный для онлайновой оценки свойства коагуляции пробы молока на основании по меньшей мере одного свойства и хранящихся эмпирических данных, относящихся к по меньшей мере одному свойству коагуляции молока.

По выбору, анализатор предназначен для выполнения анализа пробы без добавления коагулянта к пробе сырого молока.

По выбору, анализатор предназначен для определения по меньшей мере одного оптического свойства пробы молока.

По выбору, свойство коагуляции определяют по параметру, выбираемому из группы, включающей: Су(90), Су(60) и RCT.

По выбору, система имеет блок памяти для хранения эмпирических коэффициентов, относящихся к выводу из анализатора по меньшей мере одного свойства коагуляции пробы молока на основании определенной многочленной функции.

По выбору, эмпирические коэффициенты получают по результатам статистического анализа большого количества проб молока от разных коров и за разные периоды времени после дойки для известного свойства коагуляции.

Если не указано иное, все используемые здесь технические и/или научные термины имеют такое же значение, которое обычно понимает средний специалист в области, к которой относится изобретение. Хотя при осуществлении на практике или испытаниях вариантов осуществления изобретения могут быть использованы способы и материалы, подобные или эквивалентные, иллюстративные способы и/или материалы описаны ниже. В случае противоречия преимущество имеет описание изобретения, включая определения. Кроме того, материалы, способы и примеры являются только иллюстративными и не предназначены для того, чтобы быть ограничивающими.

Реализация способа и/или системы из вариантов осуществления изобретения может включать выполнение выбранных задач вручную, автоматически или в сочетании. Более того, исходя из фактических приборов и оборудования для вариантов осуществления способа и/или системы настоящего изобретения, некоторые выбранные задачи могут осуществляться аппаратным обеспечением, программным обеспечением, встроенным программным обеспечением или их сочетанием с использованием операционной системы.

Например, аппаратное обеспечение для выполнения выбранных задач согласно вариантам осуществления изобретения может быть реализовано как микрочип или микросхема. Программное обеспечение для выбранных задач согласно вариантам осуществления изобретения может быть реализовано как несколько программных команд, исполняемых компьютером с любой подходящей операционной системой. В иллюстративном варианте осуществления изобретения одну или несколько задач согласно описанным здесь вариантам осуществления способа и/или системы выполняет процессор, такой как вычислительная платформа для исполнения нескольких команд. По выбору, процессор имеет энергозависимую память для хранения команд и/или данных и/или энергонезависимую память, например, магнитный жесткий диск и/или съемные запоминающие устройства, для хранения команд и/или данных. По выбору, также предусмотрено сетевое соединение. Также по выбору предусмотрены монитор и/или пользовательское устройство ввода, такое как клавиатура или мышь.

Краткое описание чертежей

Некоторые варианты осуществления изобретения описаны здесь только для примера со ссылками на прилагаемые чертежи. С конкретной ссылкой на эти чертежи мы указываем, что показанные на них детали даны только для примера и для целей иллюстративного описания вариантов осуществления изобретения. В этом отношении описание, взятое вместе с чертежами, дает четкие указания специалистам в данной области техники, как варианты осуществления изобретения могут быть осуществлены на практике.

На чертежах:

Фиг.1 - схематический чертеж системы для онлайнового анализа и направления сырого молока на основании свойств коагуляции согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - схема системы оптических измерений, которая может быть реализована для онлайнового анализа сырого молока, чтобы определить свойства коагуляции согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 - упрощенная технологическая схема способа определения отношения между интенсивностями, определенными с помощью системы измерения с помощью спектроскопии в ближней ИК-области спектра, и по меньшей мере одним свойством коагуляции сырого молока согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 - схема системы для флуоресцентных измерений, используемой для онлайнового анализа свойств коагуляции сырого молока согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 - упрощенная технологическая схема способа определения отношения между излучениями, определенными с помощью системы для флуоресцентных измерений, и по меньшей мере одним свойством коагуляции сырого молока согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 - упрощенная технологическая схема способа онлайнового анализа и направления сырого молока на основании свойств коагуляции согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг.7 - график, показывающий результаты проб, полученные с помощью трех разных многочленов, используемых для прогнозирования значений плотности сырной массы с использованием онлайновой системы спектроскопии в ближней ИК-области спектра согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.8A и 8B - графики, показывающие результаты проб, полученные путем сравнения измеренных и прогнозных значений плотности сырной массы и времени коагуляции сычужным ферментом, соответственно, для значений прогнозируемых с помощью онлайновой флуоресцентной системы согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения.

Описание конкретных вариантов осуществления изобретения

Настоящее изобретение в некоторых вариантах его осуществления относится к количественному анализу молока и, более конкретно, но не исключительно, к количественному анализу параметров коагуляции молока.

Существуют значительные различия в свойствах коагуляции молока среди разных коров и во время дойки отдельной коровы. Количественный анализ параметров коагуляции молока позволяет выбирать молоко по его пригодности для применения, например, в изготовлении сыра, или для питья. С помощью известных способов измерения параметров коагуляции молока свойства коагуляции могут быть определены для среднего удоя по ферме на основании анализа коагуляции молока. Молоко может быть распределено в разные пункты приема на основании свойств, определенных для среднего удоя.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что для улучшения сортировки молока по его свойствам коагуляции, может быть применен онлайновый анализ параметров коагуляции. Авторы обнаружили, что такой анализ облегчает онлайновое направление молока в разные цистерны, на основании свойств коагуляции молока от отдельных коров и/или на основании изменений в параметрах коагуляции во время дойки. Улучшение частоты, с которой разделяют молоко по его пригодности для получения желаемых продуктов, может повысить экономическую ценность среднего молока от стада. Используемый здесь термин "онлайновый" анализ параметров коагуляции относится к анализу, который выполняют во время дойки для своевременно получения результатов, влияющих на направление потока молока, обладающего определенными параметрами, в определенный пункт сбора, например, без задержки молока в молочных линиях.

Обычно содержание жира в молоке возрастает почти линейно во время дойки. Поскольку жир входит в состав твердых веществ, которые коагулируются, предполагается, что способность молока к коагуляции также возрастает во время дойки. Однако, при "чрезмерной дойке", например при продлении дойки за пределы требуемого периода, способность молока к коагуляции обычно снижается из-за усталости пустого соска.

Кроме того, известно, что обычно на какой-то момент времени в стаде есть одна или несколько коров, которые могут быть заражены бактериями, которые разрушают и/или ухудшают способность молока к коагуляции. Диагноз обычно может быть поставлен путем детектирования повышенных уровней соматических клеток в молоке коровы. Ранний диагноз инфицированной коровы может предотвратить распространение бактерий среди других коров в стаде. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что он-лайновый анализ параметров коагуляции при сборе молока облегчает выявление инфицированных коров при каждой дойке, так что их можно сразу же подвергнуть лечению. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что низкую способность молока к коагуляции из-за инфекции, например, из-за высокого уровня соматических клеток, обычно можно выявить в начале дойки, поскольку соматические клетки концентрируются внизу соска.

В одном аспекте некоторые варианты осуществления настоящего изобретения относятся к системе для онлайнового анализ свойств коагуляции сырого молока. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения система включает по меньшей мере одну измерительную камеру для приема пробы жидкости, один или несколько источников инфракрасного света в ближней области спектра, предназначенных для освещения жидкости, протекающей через измерительную камеру, и один или несколько детекторов инфракрасного света в ближней области спектра, предназначенных для детектирования поглощательной способности, отражательной способности и/или рассеяния света у протекающей жидкости. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения такие источники света включают последовательность светодиодов, каждый из которых имеет свою длину волны.

Согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения система включает по меньшей мере одну измерительную камеру, предназначенную для приема пробы жидкости, один или несколько источников света с предварительно выбранной длиной волны от 290 нм до 430 нм для возбуждения проб молока и спектрометр для регистрации спектров флуоресценции.

В одном аспекте некоторые варианты осуществления настоящего изобретения относятся к способу онлайнового анализа одного или нескольких свойств коагуляции сырого молока на основании спектроскопического анализа. В некоторых вариантах осуществления измеренные интенсивности пропущенного, отраженного, рассеянного и/или поглощенного инфракрасного света в ближней области спектра сравнивают с измеренными интенсивностями, полученными на большом количестве контрольных проб с известными свойствами коагуляции. В других вариантах осуществления спектры флуоресценции сравнивают с измеренными спектрами, полученными на большом количестве контрольных проб с известными свойствами коагуляции.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения одно или несколько свойств коагуляции сырого молока выражены в форме многочленных выражений, которые являются функциями измеренных излучений, интенсивностей пропускания, отражения, рассеяния и/или поглощения и эмпирических коэффициентов. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения чтобы определить эмпирические коэффициенты, используют данные, полученные при измерениях поглощения и отражения проб молока от нескольких коров и в ходе дойки с использованием описанных здесь способов и системы. Кроме того, свойства коагуляции каждой пробы молока определяют отдельно, используя известные способы. Такие свойства коагуляции затем используют для извлечения эмпирических коэффициентов, применяя описанные здесь способы статистического анализа.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения эмпирические коэффициенты определяют для каждого источника света (каждый с различной длиной волны) и для каждого из фотодетекторов, измеряющих детектируемый свет, например, испускаемый, пропускаемый, отражаемый и/или рассеиваемый.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения эмпирические коэффициенты определяют, например выполняют путем регрессии методом частичных наименьших квадратов (PLS), методом главных компонент (РСА) и/или методом многомерного анализа компонентов на измеренных интенсивностях, полученных в результате измерений большого количества контрольных проб с известными свойствами коагуляции. После определения коэффициенты сохраняются в памяти вместе со свойствами коагуляции пробы, к которым они относятся, в качестве контрольной базы данных для использования при измерениях неизвестных проб. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения измеренные значения сравнивают с содержанием базы данных, применяя способы, подобные способам хемометрического анализа, используемым в анализе динамики химических реакций компонентов.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения один или несколько параметров коагуляции включают плотность сырной массы, например, плотность сырной массы, ожидаемая через один час после добавления сычужного фермента Су(60) и/или через 90 минут после добавления сычужного фермента Су(90). В некоторых вариантах осуществления молоко с относительно высокой плотностью сырной массы направляется в емкость для изготовления твердого сыра. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения молоко с относительно низкой плотностью сырной массы направляется в емкость, откуда молоко будет расфасовано для питья.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения одно или несколько свойств коагуляции включают время коагуляции сычужным ферментом (RCT). В некоторых вариантах осуществления молоко с относительно коротким RCT направляется в емкость для изготовления твердого сыра, а молоко с относительно долгим RCT может быть направлено для питья.

В одном аспекте некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения предложена система для направления молока в различные емкости для сбора на основании онлайнового анализа одного или нескольких параметров коагуляции сырого молока при сборе. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, система включает анализатор для выполнения онлайнового анализа проб собранного сырого молока и распределительный клапан для направления потока молока по выбранной молочной линии, ведущей к выбранной емкости для сбора молока. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения распределительный клапан предназначен для направления молока по одной или нескольким молочным линиям во время дойки отдельной коровы. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, система включает контроллер, управляющий работой распределительного клапана на основании данных, полученных с помощью анализатора.

Теперь со ссылкой на Фиг.1, показывающую систему для онлайнового анализа коагуляции и направления сырого молока на основании определенных свойств коагуляции согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Согласно некоторым вариантам осуществления система 100 для анализа и направления молока расположена в доильном помещении и служит для анализа и направления молока от отдельных коров во время каждой дойки. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения молоко от коровы 112 протекает через измеритель 122, анализатор 124 коагуляции и распределительный клапан 128, который направляет молоко по одной или нескольким молочным линиям 130 в емкости для сбора 132, например, емкости 132А, 132 В. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения онлайновый анализ свойств коагуляции выполняют с помощью анализатора 124, и значения и/или сигналы передаются от анализатора 124 в контроллер 114. Обычно контроллер 114 управляет работой распределительного клапана 128 на основании полученных данных и управляет направлением потока молока в разные молочные линии 130 на основании одного или нескольких измеренных параметров.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения связь между контроллером 114 и дополнительным измерителем 122, анализатором коагуляции 124 и распределительным клапаном 128 может осуществляться по подвешенным линиям 120, 118 и 116, соответственно. По выбору, измеритель 122, анализатор коагуляции 124 и распределительный клапан 128 получают электропитание также по подвешенным линиям 120, 118 и 116. По выбору, связь и/или подача электропитания осуществляются беспроводным методом, например, по Bluetooth. По выбору, один или несколько из контроллера 114, измерителя 122, анализатора коагуляции 124 и распределительного клапана 128 объединены в один блок.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения анализатор коагуляции 124 является спектроскопическим анализатором в ближней ИК-области спектра. В некоторых вариантах осуществления анализатор коагуляции может быть подобным спектроскопическому анализатору молока, описанному в международной патентной заявке WO 03/040704. Согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения, анализатор коагуляции 124 является флуоресцентным анализатором, работающим на основании детектирования спектров флуоресценции проб молока. В одном варианте осуществления анализатор 124 имеет больше одного анализатора, например, спектроскопический анализатор в ближней ИК-области спектра и флуоресцентный анализатор.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, анализатор коагуляции 124 используют для определения, отслеживания и/или измерения одного или нескольких параметров, относящихся к коагуляции, например, RCT, Су(60) и/или Су(90). В некоторых вариантах осуществления, анализатор коагуляции 124 также предназначен для определения других свойств молока, например, уровней содержания компонентов, как сказано в международной патентной заявке WO 03/040704.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения контроллер 114 включает память 1140, процессор 1145 и контроллер 1149. По выбору, система управления 114 сообщается с вычислительной системой так, что по меньшей мере часть функций обработки данных и сохранения в памяти осуществляет вычислительная система. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения сигналы, данные и/или значения, полученные от анализатора 124 и/или измерителя могут быть по меньшей мере частично обработаны системой управления 114. По выбору, обработку данных выполняют с помощью анализатора 124 и/или измерителя 122. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения память 1140 предназначена для сохранения одного или нескольких предельных значений, на основании который осуществляется выбор молочной линии для направления потока молока. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения память 1140 предназначена для хранения нескольких коэффициентов, определяющих один или несколько многочленов, которые выражают свойства коагуляции сырого молока как функцию данных, полученных от анализатора 124. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения анализатор 124 имеет способность обработки и/или сохранения данных для одного или нескольких многочленных коэффициентов и/или предельных значений.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения система управления 114 имеет рабочую станцию 1150 с дисплеем и пользовательским устройством ввода для взаимодействия пользователя с системой 100 для анализа и направления молока. В некоторых вариантах осуществления пользователь посредством взаимодействия с системой управления 114 может выбирать и/или корректировать количество подключенных молочных линий 130, по которым распределительный клапан 128 может направлять молоко, и/или конкретную линию и/или емкость для направления молока. В некоторых вариантах осуществления пользователь посредством взаимодействия с системой управления 114 может выбирать и/или корректировать одно или несколько значений параметров, используемых для определения емкости для сбора молока. Другие параметры могут быть выбраны и/или скорректированы пользователем посредством взаимодействия с системой управления 114, например, продолжительность дойки, частота отбора проб анализатором 124. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения система управления 114 осуществляет прием информации о корове например, посредством рабочей станции. Информация о корове может включать идентификационные данные коровы, количество доек в сутки, данные по питательной ценности молока, состоянии здоровья коровы и т.д. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения система управления 114 осуществляет составление отчета о дойке и измеренных параметрах. В общем, направление молока осуществляется автоматически. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения система управления 114 заменена устройством ввода/вывода данных и/или интегрирована в центральную систему управления.

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения распределительный клапан может быть любым из известных распределительных клапанов, применяющихся в молочной промышленности, в смысле материала, расхода и способности к самоочистке. В некоторых вариантах осуществления средний расход в молочной линии составляет приблизительно 5 л/мин молока и 10 л/мин воздуха с максимальным значением 15 л/мин потока молока.

Хотя на Фиг.1 измеритель 122 показан перед анализатором 124, анализатор 124 может быть расположен перед измерителем 122 и/или может быть объединен с измерителем 122. Хотя система описана для направления молока от отдельной коровы, она может быть также применена для общей молочной линии от нескольких коров.

Теперь со ссылкой на Фиг.2, показывающую схему системы оптических измерений, которая может быть реализована для онлайнового анализа сырого молока, чтобы определять свойства коагуляции согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения система оптического анализа, показанная на Фиг.2, подобна системе оптического анализа, описанной в международной патентной заявке W003 040704, но включает систему вычислений и управления 232, подходящую для вычисления параметров, относящихся к коагуляции.

Согласно варианты осуществления настоящего изобретения анализатор 124 интегрирован в молокопровод или трубу 210 между постом дойки 212 и пунктом сбора 214. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, анализатор 124 имеет камеру для проб 216, в которой молоко из трубы 210 поступает в полость 218 для пробы и анализируется. В некоторых вариантах осуществления камера 216 для проб имеет углубленную полость 218, предпочтительно рядом с главным молокопроводом, и направленную вниз, так что она наполняется постоянно изменяющейся пробой протекающего молока. Это позволяет выполнять измерения оптического пропускания на пульсирующем потоке молока без пульсаций и турбулентности, значительно влияющих на точность измерений.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения измерения оптического пропускания выполняют с использованием матрицы 220 светодиодов, которая содержит ряд отдельных светодиодов 221, каждый из которых испускает свет отличной от других длины волны в диапазоне, используемом для измерения. Согласно одному варианту осуществления длины волн светодиодов 221 находятся в диапазоне от 365 нм до 950 нм, охватывая видимые участки инфракрасного света в ближней области спектра. По выбору, свет каждого светодиода 221 передается по оптоволокну 222 в розетку 223, где все волокна 222 объединены в жгут для формирования компактного источника, который испускает свет с длиной волны включенного светодиода или светодиодов 221. В некоторых вариантах осуществления детектор 224 расположен в центре розетки 223 для детектирования отраженного и/или рассеянного света от светодиодной матрицы 220.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения свет, пропускаемый от розетки 223, входит через входной канал и проходит через полость 218 для пробы, выходя через один или несколько выходных каналов 231, и детектируется, по выбору, кремниевым фотодетектором 227, расположенным рядом с выходным каналом 231. В некоторых вариантах осуществления детектируемый сигнал 228, соответствующий интенсивности луча, вводится в систему 230 усиления и обработки сигнала система 230 усиления и обработки сигнала. Сигнал интенсивности с выхода системы детектирования может быть подан в систему 232 вычисления и управления, где полученные спектры анализируются описанным здесь способами. В некоторых вариантах осуществления система 232 вычисления и управления передает информацию управления 235 в светодиодные источники 221 для подачи частоты модуляции, если она используется, которая также вводится по линии 236 управления в фазочувствительный детектор в системе 230 усиления и обработки сигнала. Система 232 вычисления и управления также может быть предназначена для переключения порядка и времени включения и светодиодных источников 221 для сканирования полного спектрального диапазона измерений.

Согласно одному варианту осуществления каждый светодиод 221 вклю