Способ контроля процесса ферментации табака
Изобретение относится к табачной промьшшенности и может быть использовано для контроля процесса ферментации табака. Цель изобретения - повышение точности и снижение трудоемкости контроля - достигается за счет измерения температур табака в двух эталонных кипах, одна из которых сформирована из усредненной массы неферментированных листьев табака загружаемой партии, другая - из предьщущей отферментированной партии. По отношению величин текущей и максимальной разностей интегральных температур определяют окончание процесса ферментации табака. 3 ил., 5 табл. с (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
ООЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (gg 4 А 24 В 3/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4003528/30-13 (22) 06.01.86 (46) 30.04.88. Бюл. М 16 (71) Молдавский научно-исследовательский институт табака (72) И.С.Коган, Л.Г.Васильева и М.И.Кабачный (53) 663.71 (088.8) (56) Технологический контроль на табачно-ферментационном заводе. Технологическая инструкция, утвержденная начальником Упртабака Минпищепрома
СССР тов.Зверевым И.И. 15.09.81. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ФЕРМЕИТАЦИИ ТАБАКА (57) Изобретение относится к табачной промышленности и может быть использовано для контроля процесса ферментации табака. Цель изобретения — повышение точности и снижение трудоемкости контроля — достигается за счет измерения температур табака в двух эталонных кипах, одна иэ которых сформирована из усредненной массы неферментированных листьев табака загружаемой партии, другая из предыдущей отферментированной партии. По отношению величин текущей и максимальной разностей интегральных температур определяют окончание процесса ферментации табака.
3 ил., 5 табл.
1391580 ну н нр
Д< qz 23 макс
Изобретение относится к табачной промышленности и может быть использовано для контроля процесса ферментации табака.
Цель изобретения — повышение точности и снижения трудоемкости контроля.
На фиг. 1 изображено устройство контроля процесса ферментации табака, реализующее предлагаемый спосеб; на фиг. 2 — схема дифференциальной термобатареи; на фиг ° 3 — блок-схема вычислительного устройства, реализующего данный способ.
Устройство, реализующее предлагаемый способ контроля процесса ферментации табака (фиг.1), включает дифференциальную термобатарею 1, содержащую восемь термопреобраэователей
2, установленных в эталонные кипы
3 и 4 неферментированного и сфермен тированного табака, нормирую1ций преобразователь 5, вход которого подсоединен к выводам дифференциальной термобатареи 1, а выход — к входу вычислительного устройства 6.
Соединение термопреобразователей
2, состоящих из термоэлементов А и
В, установленных н разных кипах, осуществляется однородными термоэлементами 7 (фиг.2) .
Вычислительное устройство 6 содержит (фиг.3) блоки умножения 8-10, блок 11 делении, компараторы 12 и
° .13, запоминающее устройство 14, блок
15 выделения максимального сигнала, узел 16 сигнализации.
Термоэлектродвижущая сила с дифференциальной термобатареи 1 пропорциональна разности
Нормирующий преобразователь 5 усиливает сигнал термобатареи 1 до нормализованного нида. На выходе блоков умножения 8,9 и 10 формируются сигналы 4 $ у 4 - ) р Й " l 1г 2з соответственно. На выходе блока деления 11 сигнал равен
В компараторе 12 осуществляется
4" 71 lз сравнение выражения -- — — — — — с макс константой 0 5 при выполнении нера4t Ц "1k венства — — -- -- — — — 0,5 на вы4 мокс ходе компаратора 12 появляется сигнал о завершении процесса ферментации в кипе 3, что индицируется узлом
16 сигнализации.
Значение 4 t макс запоминается в устройстве 14. В блоке 15 происходит селектирование максимального иэ двух сигналов: теку|цего значения ht u
-акс Ec teKYHtee 3Ha eHHe макс э хранящееся в запоминающем устройстве
14 изменится, то на выходе компаратора 13 и в запоминающем устройстве 14 запишется новое значение 4 t „ °
Дифференциальная термобатарея составлена из термопреобразователей тхк, в качестве нормирующего преобразователя использовался измерительный преобразоьртель для термоэлектродных датчиков Ш78, вычислительное устройство реализовано на микропроцессорном программируемом контроллере PEMHKOHT P-100.
Способ контроля процесса ферментации табака осуществляется следующим образом.
Контроль процесса ферментации табака осуществляют путем измерения температуры в слоях равной массы двух эталонных кип.
В качестве эталонных берут две кипы, одну из которых формируют из усредненной массы одного размера и плотности неферментированных листьев, а вторую — из ферментированных. Обе эталонные кипы формируют из предварительно расщипанных и кондиционированных до влажности 16-187 табачных листьев, По полученным значениям температур в слоях равной массы в заданный момент времени вычисляют интегральную температуру неферметированиой кипы (С„, ) и ферментированной ().
Затем определяют разность интегральных температур 4t = tH — t9. Фиксируют ее максимальное значение („ )макс . Окончание процесса ферментации устанавливают по отношению величин текущей и максимальной разностей интегральных температур.
Учитывая влияли. и» ход процесса ферментации размер,k унаконки, нсход139 580
15
Та блица 1
0,13 1,0
0,6 ° 0,5 ° 0,3
0,6 ° 0,4 ° 0,8
0 50 0,50 1,20
0,95
О, 15
0,18
0,90
Таблица2
Интервал активности по исх.
KII смз О
0;5-1,5
0,5 — 1,0
Искусственная 1 05
Естественная 1,0
Все способы 1, 1 сушки
1,5
1,0
55
0 95
60 ных температур. ной активности сырья и режима фермептации, на основе опытных данных в формулу определения окончания процесса ферментапии вводят поправочные коэффициенты g, g 3 значения которь|х приведены в табл. 1-3.
Число поправочных коэффициентов и их численные значения уточняются в начале и в течение сезона переработки табака с учетом сортотипа сырья и конкретных условий проведения режима ферментации, принимая в качестве контроля метод определения сферментированности по кислородному показателю (КП) .
Таблицы поправочных коэффициентов составлены для табака ботанического сорта "Юбилейный-8" двух размеров кип, трех групп сырья по показателю исходной активности и трех режимов ферментации.
Размер кипы, м Обобщающий Значе- 25 размер упа- ния, ковки
Способ сушки Значения ,о
Режим ферментации, С Значения $3 50
Примеры реализации способа приведены применительно к одному типу сырьл, двум видам упаковки tt tt«.; 0<в жимам ферментации. В обоих c:<учп<<х обрабатывают табак бота ничсс к<к< сорта "Юбилейный" с исходным КП о
> 1,5 см О . Стандартную упак<)t<ê размером 0,60«0,55х0,30 м < брабптыо вают при 50 С, а крупногабаритную кипу размером 0,50 0,50 1,20 и прп
60 С.
В соответствии с данньпп табл. 1—
3 определяют следующие значения поправочных коэффициентов: для кипы размером 0,60 0,55 0,30, где 1т=0,3 м, толщина кипы (наименьший размер кипы)
<2 «(ис«
3 1 1 (50 С).
Эталонные кипы подготавливают следующим образом.
Иэ десяти случайных упаковочных единиц отбирают по 3 кг табака, рас— шипывают его и помещают в климатический шкаф, где листья выдерживают в течение 24 ч до влажности 17,27. Из этого табака изготавливают эталонную кипу неферментированного табака массой 21, 2 кг.
Накануне (днем раньше) такое же количество табака было отобрано из выгружаемой партии того же ботанического и товарного сорта °
После 24 ч выдержки в климатическом шкафу из этой массы ферментированных листьев формируют вторую эта— лонную кипу массой 21,2 кг.
Обе кипы укладывают рядом на среднюю полку вагонетки и в них помещают четыре датчика температуры в соответствии с формулой числа измеряемых слоев и 10h + 1, для стандартной кипы h = 0,3 м, поэтому п = 10 «
«0«3 + 1 = 4.
Датчики устанавливают на следующем расстоянии от внешней части кипы: 1 слой 1,00 см, 2 слой 3,25 см, 3 слой 6,00 см, 4 слой 13,50 см.
Указанные расстояния от торца кипы обеспечивают помещение каждого датчика в центре каждого из четырех слоев таким образом, что объемы этих слоев и масса, содержащаяся в каждом из них табака, равны между собсй.
В процессе ферментации получают числовые значения интегральных температур двух эталонных кип, определяют их разность, фиксируют максимальное значение разности интеграль1391580
1 2
49,2
1,42
90 50,8
91 50,6 49,19
92 ° 50,4 49,0
1,41
Та блица 4
1,40 о
tHq) С
Г, ч
48,81
93 50,2
1,39
94 50,1 48,72
1,38
3 4
95 50,0 48,65
1,35
22,4
0,2 !
0 5
Пример реализации способа контроля и управления процессом ферментации в крупногабаритной упаковке дан в табл. 5.
23,8
Таблица 5
25,0
0,7
26,4 о 0
25 (J ч tgq j С tqj С (tqq> )
0,9
38,0
44,9
1,6
55,8
2,0
57,8
22,0
0,1
57,0
59,7
24,6
0j1
60,5
3,3
63,8
27,8
0,1
3,2
59,8
63,0
30,0
0,2
3,0
58,8
61 8
0,4
33,0
2,7
58,0
60,7
1,0
34,0
35,0
2,5
56,7
1,4
36,5
37,9
2,4
55,2
2,1
41,2
39,1
53,1
2,3
2,6
43,0
40,4
2,2
52,8
2,8
44,3
47,1
2,1
52,0
50,2
1,9
51,9
47,2.3,0
53,4
51,6
50,3
3,1
50
57,1
54,0
3,1
51,5
1,6
1,55
60, 1
S7,0
51,45
Ъ
Используя уравнение К= -" ---= — х н р р)макс определяют момент окончания процесса ферментации.
Пример реализации способа контроля процессом ферментации табака в стандартной упаковке приведен в табл. 4.
0 20 20 0
1 22,6
2 24,3
3 25,7
5 27,3
10 39,3
15 46,5
70 59,2
75 57,6
80 55,4
8! 55,0
82 54, 1
83 53,8
84 53,4
85 53 2
86 53,0 зо
1 22,1
2 24,7
35 3 27
5 30,2
4о 10 334
Продолжечн i: та бл. 4 з! 391580
Продолжение табл.5
1 2
3,8
60 62,4
58,5
65 65,0
70 66,7
60,6
61,5
4,4
60,0
6,4
60,2
6,0
5,2
4,7 го
59,7
59,2
58,3
58,6
4,2
58,5
4,1
4,0 25
58,0
57,5
3,7
57 3
3,5
56,8
3,2
75 67,0
80 66,2
85 65,4
90 63,4
95 63,0
100 62,8
101 62,6
102 62,0
103 61,2
104 60,8
105 60,0
В табл. 5 приведены значения интегральных температур для крупногабаритной кипы размером 1,2 0,5" 35
» 0,5 (м) при соответствующих значениях коэффициентов g = 0,9;
1,1; g = 0 95, что соответствует ферментации при 60 С.
Максимальное значение Ь „ „
40 для кипы размером 0,6 ° 0,55 ° 0,3 (м) равно 3,3 С для 30-го часа ферментации. Подставляя значения, = 1;
1,1; = 1,3, а также d <м»кс
dt 45 в формулу К = — — — у,., наd мс кс ходят, что для обеспечения выполнения условия К < 0,5 (окончание процесса ферментации) h t должно быть не больше 1,35 С, что 50 соответствует Г = 95 ч процесса ферментации (табл. 4).
1 д35
Это подтверждается расчетом:
3,3
«1,О ° 1,1 1,1 ° 1 = 0,48.
Начиная с о = 96 ч табак, упакованный в кипы размером 0,55 0,6 »
» 0,3 переводят на охлаждение.
Используя этот же способ, определяют, что для табака, упакованного в кипы размером 1,2 0,5 0,5 (табл.5), максимальная разность интегральных температур наступила на 75 ч и равна (, — t+) = 64 С. Подставляя значения 7 = О 9; g = 1, 1; 9 = О 95 (в формулу определения К (при К
0,5) находят, что время окончания процесса ферментации соответствует
105 ч (табл. 5), что подтверждается
3,2 расчетом: К = — — — «О 9
6,4 0,95 = 0,47 и обеспечивает выполнение условия К 0,5.
Начиная с = 106 ч табак, упакованный в кипы размером 0,5 0,5 »
» 1,2 (м), переводят на охлаждение.
Внедрение предлагаемого способа позволяет уменьшить потери табака во время ферментации на О, 15Х .на
1 т табака и при проведении анализов на 0,027.. формула изобретения
Способ контроля процесса ферментации табака, предусматривающий измерение температуры, влажности табака в кипах и установление окончания процесса ферментации, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости, листья табака предварительно расщепляют и кондиционируют, затем формируют две эталонные кипы одного размера и плотности иэ листьев табака загружаемой партии и прошедшей ферментацию в предыдущем цикле обработки, измеряют температуру табака в слоях равной массы, по полученным данным определяют интегральные температуры в двух эталонных кипах, находят разность интегральных температур, фиксируют ее максимальное значение, а окончание процесса ферментации устанавливают по отношению величин текущей и максимальной разнос-! тей интегральных температур.
1391580 фиг. 1 фиг. Г
Составитель В.Еремин
Редактор M.Недолуженко Техред М.Моргеитал Корректор M. Максимишинец
Заказ 1836/4 Тираж 282 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета, СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Пра ктняя, 4
