Способ установления степени порчи зерна в процессе хранения


 


Владельцы патента RU 2482657:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУВПО "ВГУИТ") (RU)

Способ установления степени порчи зерна заключается в том, что при хранении зерна контролируют содержание аммиака, для чего используют статический анализатор газов одноканальный «САГО» с чувствительным элементом - пьезосенсором, электроды которого предварительно модифицируют путем ультразвукового суспензирования углеродными нанотрубками из раствора хлороформа с формированием покрытия. После сушки пьезосенсор помещают в ячейку детектирования. Стабилизируют фоновый сигнал. Отбирают пробу зерна, помещают в бюкс с полиуретановой мембраной на крышке, выдерживают ее 30 минут. Через полиуретановую мембрану отбирают шприцем 3 см3 равновесной газовой фазы образца и инжектируют в ячейку детектирования. Фиксируют частоту колебаний пьезосенсора с интервалом в 1 минуту и по градуировочному графику определяют концентрацию аммиака в равновесной газовой фазе над пробой и соответствующую степень порчи. Техническим результатом является разработка способа, позволяющего контролировать качество зерна с высокой надежностью, объективностью и малым объемом проб. 1 табл., 2 пр., 1 ил.

 

Изобретение относится к химии зерна и может быть использовано для установления степени его порчи, вызванной несоблюдением условий хранения.

Известно 4 степени порчи зерна [Е.Д.Казаков «Методы оценки качества зерна», 1987 г., с.82], для которых характерен определенный запах: солодовый, соответствующий первой степени порчи, плесенно-затхлый, соответствующий второй степени порчи, гнилостно-затхлый, соответствующий третьей степени порчи, и гнилостный, соответствующий четвертой степени порчи. Органолептическая оценка степени порчи зерна имеет недостатки из-за ее субъективности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ установления степени порчи по содержанию аммиака в зерне пшеницы. Первая степень его порчи соответствует содержанию аммиака от 5 до 15 мг/100 г зерна, вторая - от 15 до 40 мг/100 г, третья - от 40 до 100 мг/100 г, четвертая - более 100 мг/100 г. Определяют содержание аммиака в зерне титриметрическим методом [Е.Д.Казаков «Методы оценки качества зерна», 1987 г., с.82].

Недостатком способа является трудоемкость и длительность проведения анализа по установлению порчи зерна, обусловленные необходимостью большого количества реактивов (титрант, стандартный раствор, раствор индикатора), наличие специальной дорогостоящей мерной и другой посуды (бюретка, пипетка, колба для титрования, штатив, химический стакан). Отгонка аммиака является трудоемким и длительным процессом, для которой необходима специальная установка. Для метода характерна высокая погрешность при определении аммиака.

Технической задачей изобретения является разработка способа установления степени порчи зерна в процессе хранения, позволяющего контролировать качество зерна и принимать меры по его защите, определять наличие и интенсивность посторонних запахов и качественный состав равновесной газовой пробы увлажненного и проросшего зерна с высокой воспроизводимостью, надежностью, объективностью и малым объемом проб.

Для решения поставленной технической задачи изобретения предложен способ установления степени порчи зерна в процессе хранения, характеризующийся тем, что при хранении зерна контролируют содержание аммиака NH3, для чего используют статический анализатор газов одноканальный «САГО» с чувствительным элементом - пьезосенсором с собственной частотой колебаний 10 МГц, электроды которого предварительно модифицируют путем ультразвукового суспензирования углеродными нанотрубками (УНТ) из раствора хлороформа таким образом, чтобы после сушки пьезосенсора при температуре 40-50°С в течение 15-20 минут масса пленочного покрытия составляла 3-4 мкг, подготовленный таким образом пьезосенсор помещают в ячейку детектирования, стабилизируют фоновый сигнал, затем отбирают пробу зерна, помещают в бюкс с полиуретановой мембраной на крышке, выдерживают ее 30 минут, через полиуретановую мембрану отбирают шприцем 3 см3 равновесной газовой фазы образца и инжектируют в ячейку детектирования, фиксируют частоту колебаний пьезосенсора с пленкой из УНТ с интервалом в 1 минуту и по градуировочному графику определяют содержание аммиака в равновесной газовой фазе над пробой и соответствующую степень порчи.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении высокого качества зерна в процессе хранения, повышении экспрессности контроля, в точности, объективности и надежности проведения измерений, обеспечении простоты обработки результатов и принятии быстрого решения на основе полученной информации о соблюдении технологических условий и режимов хранения зерна по важнейшему органолептическому показателю порчи - наличию аммиака, позволяющему провести измерение в течение 5 мин при анализе малого количества проб.

На фиг.1 представлен калибровочный график, отражающий зависимость величины аналитического сигнала от концентрации аммиака.

Способ установления степени порчи зерна в процессе хранения осуществляют следующим образом.

Подготовка устройства

Формируют покрытие пьезосенсора с частотой колебаний 10 МГц, электроды которого предварительно модифицируют путем ультразвукового суспензирования УНТ из раствора хлороформа. Затем пленку сушат при температуре 40-50°С в течение 15-20 минут. Высушенный пьезосенсор помещают в ячейку детектирования. Стабилизируют фоновый сигнал.

Подготовка пробы зерна

Отбирают пробу зерна, выдерживают ее в фоновом изображении при комнатной температуре, помещают в бюкс с полиуретановой мембраной, выдерживают при постоянной температуре 20°С в течение 30 минут.

Измерение и получение аналитического сигнала

Через полиуретановую мембрану отбирают шприцем 3 см3 равновесной газовой фазы образца и инжектируют в ячейку детектирования. Фиксируют частоту колебаний пьезосенсоров в течение 1 минуты и формируют аналитический сигнал по выходным данным одноканального анализатора "САГО", преобразованный компьютером в визуальный отпечаток, по которому рассчитывают максимальное изменение аналитического сигнала и площадь. Зная максимальное изменение аналитического сигнала, определяют степень порчи зерна по градуировочному графику, построенному в координатах максимального изменения аналитического сигнала (ΔF, Гц) от концентрации аммиака в равновесной газовой фазе зерна (С, мг/м3) (Фиг 1).

Определение степени порчи зерна

По максимальному аналитическому сигналу пьезосенсора с УНТ и градуировочному графику зависимости максимального изменения аналитического сигнала (ΔF, Гц) от концентрации аммиака (С, мг/м3) определяют степень порчи зерна и предпринимают соответствующие меры по его сохранению. После чего вновь определяют наличие аммиака. Отсутствие аммиака свидетельствует об отсутствии порчи зерна.

Способ установления порчи зерна в процессе хранения поясняется следующим примером.

Пример 1. Продемонстрируем способ на примере влажного и проросшего зерна, хранившегося в нормальных условиях, и зерна с признаками порчи.

Подготовка устройства

Формируют покрытие пьезосенсора, с частотой колебаний 10 МГц, электроды которого предварительно модифицируют путем ультразвукового суспензирования УНТ из раствора хлороформа. Затем пленку сушат при температуре 50°С в течение 20 минут. Высушенный пьезосенсор помещают в ячейку детектирования. Стабилизируют фоновый сигнал.

Подготовка зерна

Сначала анализируем пробу зерна, хранившегося в нормальных условиях.

Измерение и получение аналитического сигнала

Отбираем пробу зерна, хранившегося в нормальных условиях, помещают ее в бюкс с полиуретановой мембраной на кончике, затем выдерживают в течение 30 минут, через полиуретановую мембрану отбирают шприцем 3 см3 равновесной газовой фазы образца и инжектируют в ячейку детектирования. Фиксируют частоту колебаний пьезосенсоров в течение 1 минуты и формируют аналитический сигнал по выходным данным статического анализатора газов "САГО", преобразованного компьютером в визуальный отпечаток. Определяют максимальное изменение аналитического сигнала и степень порчи зерна по градуировочному графику, построенному в координатах максимального изменения аналитического сигнала (ΔF, Гц) от концентрации аммиака в равновесной газовой фазе зерна (С, мг/м3) (Фиг 1).

Пример 2. Отбирают пробу зерна с признаками порчи. Осуществляют анализ аналогично примеру 1.

Таблица 1
Признаки Зерно, хранившееся в нормальных условиях Зерно с признаками порчи
Запах - Солодовый
Количество аммиака 0 5 мг/100 г зерна
Степень порчи - 1
Предлагаемые мероприятия - Активное вентилирование до исчезновения аммиака и сушка

Определение степени порчи зерна

По максимальному изменению аналитического сигнала пьезосенсора с УНТ и градуировочному графику зависимости максимального изменения аналитического сигнала (ΔF, Гц) от концентрации аммиака в равновесной газовой фазе зерна (С, мг/м3) определяют степень порчи зерна. Зная степень порчи зерна, принимают решение об изменении технологических параметров его хранения, зерно подвергают активному вентилированию и сушке.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что исследуемые пробы зерна, хранившиеся в нормальных условиях и подвергнутые порче, имели идентичный состав, но отличались содержанием аммиака. В равновесной газовой фазе зерна, хранившегося в нормальных условиях, аммиак отсутствовал. В равновесной газовой фазе над зерном, подвергнутым порче, концентрация аммиака соответствовала первой степени порчи.

Продолжительность анализа с учетом пробоподготовки составляет 15 мин, время измерения и обработки результатов - 1 мин, число измерений без обновления пьезосенсора с пленкой из УНТ - 1000. Как видно из примера, способ осуществим. Возможно установление степени порчи зерна на ранней стадии из-за нарушения технологических условий и режимов хранения по главному органолептическому показателю - наличию аммиака.

Предложенный способ анализа порчи зерна позволяет: повысить экспрессность анализа (время анализа не превышает 10 минут), точность измерений и надежность полученных результатов; обеспечить простоту обработки результатов и принятия решения на основе полученной информации о соблюдении технологических условий, режимов хранения зерна по важнейшему органолептическому показателю порчи - наличию аммиака, сохранить зерно для использования в пищевых целях.

Способ установления степени порчи зерна в процессе хранения, характеризующийся тем, что при хранении зерна контролируют содержание аммиака NH3, для чего используют статический анализатор газов одноканальный «САГО», с чувствительным элементом - пьезосенсором с собственной частотой колебаний 10 МГц, электроды которого предварительно модифицируют путем ультразвукового суспензирования углеродными нанотрубками из раствора хлороформа таким образом, чтобы после сушки пьезосенсора при температуре 40-50°С в течение 15-20 мин масса пленочного покрытия составляла 3-4 мкг, подготовленный таким образом пьезосенсор помещают в ячейку детектирования, стабилизируют фоновый сигнал, затем отбирают пробу зерна, помещают в бюкс с полиуретановой мембраной на крышке, выдерживают ее 30 мин, через полиуретановую мембрану отбирают шприцем 3 см3 равновесной газовой фазы образца и инжектируют в ячейку детектирования, фиксируют частоту колебаний пьезосенсора с пленкой из углеродных нанотрубок с интервалом в 1 мин и по градуировочному графику определяют содержание аммиака в равновесной газовой фазе над пробой и соответствующую степень порчи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к послеуборочной обработке и хранению зерна. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к хранению и сушке зерна вентилированием, и может быть использовано в химической промышленности и в других отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при консервировании влажных кормов и перевозке различных грузов. .

Изобретение относится к области семеноводства и пищевой промышленности. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может применяться для сушки прессованной в рулоны сельскохозяйственной продукции. .

Изобретение относится к механизации процессов в сельском хозяйстве и может быть использовано для заготовки зеленых концентрированных кормов, а также для перевозки сыпучих, жидких и полужидких грузов.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для хранении продукции растениеводства, в частности корнеплодов и других овощных культур.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к установкам для временного хранения с активным вентилированием и подсушкой вороха всех культур полеводства, а также измельченной травяной массы любой влажности с последующей их механизированной выгрузкой.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технологии хранения зерна, и может найти применение при борьбе с болезнями семенного материала зерновых культур.

Изобретение относится к области механизации и может быть использовано при перегрузке в ходе уборки клубней и корнеплодов. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно плодоводству, и может быть использовано для прогнозирования сроков хранения плодов и ягод по результатам диагностики растительных тканей плодово-ягодных культур

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к плодоводству, и может быть использовано для проведения прогнозирования хранения плодов и ягод за 6-8 месяцев до их созревания

Изобретение относится к области сельского хозяйства
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам повышения урожайности, болезнеустойчивости и потребительских качеств сельскохозяйственных культур, а также улучшения хранения и сохранения потребительских качеств сельскохозяйственной продукции В настоящее время известны способы и устройства предпосевной обработки семян путем их облучения импульсами высокого напряжения, электромагнитными полями, формируемыми переменным и постоянным током, лазерным излучением, ультрафиолетовыми лучами, индуцированным электрическим полем
Изобретение относится к области сельского хозяйства

Cпособ оздоровления посадочного картофеля заключается в пропускании через слой картофеля постоянного электрического тока. Слой картофеля помещают между электродами, на один из которых, незаземленный, подают электрическое напряжение отрицательной полярности, величину которого повышают до появления тихого коронного разряда на иглах коронатора, соединенного с приемным электродом. Пропускают ток 2-3 минуты, после чего ток отключают, снимают остаточный электрический заряд с обоих электродов и подают на незаземленный электрод электрическое напряжение противоположной положительной полярности, величину которого повышают до появления тихого коронного разряда на иглах коронатора, соединенного с приемным электродом. Выдерживают 2-3 минуты, после чего ток отключают и снимают остаточный электрический заряд с обоих электродов. Изобретение касается также устройства для оздоровления посадочного картофеля путем воздействия электрическим током. Изобретение позволяет получать высококачественный посадочный материал, свободный от вирусных, вироидных, микоплазменных и других инфекций и дающий благодаря электростимуляции роста дружные всходы и высокий урожай. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам контроля температуры сыпучих материалов при их длительном хранении и может быть использовано в устройствах, контролирующих температурный режим в складах силосного типа. Система содержит М-1 устройств измерения температуры, каждое из которых включает термоподвеску с N датчиками температуры, расположенными в локальных зонах контроля, а также ЭВМ, соединенную с исполнительным устройством. Вход и выход каждого из М устройств измерения температуры являются выходной двунаправленной линией связи и соединены с соответствующими входами двунаправленного шинного формирователя, связанного с системной шиной ЭВМ, выход которой подключен к устройству индикации. Изобретение обеспечивает повышение быстродействия и точности определения очагов опасности в насыпи, а также упрощение монтажа и ремонта устройства. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство относится к сельскому хозяйству, а именно к установкам для досушивания сена методом активного вентилирования. Установка содержит воздухопроводящий канал, патрубок для подачи воздуха с гибким переходником. Гибкий переходник снабжен радиальными ребрами жесткости в виде Г-образных кронштейнов, закрепленных угловой частью на наружной поверхности патрубка с возможностью поворота в плоскости его радиального сечения. Ребра жесткости соединены между собой упругими элементами. Изобретение обеспечивает улучшение герметизации воздушного канала, упрощение фиксации и удобство удаления гибкого переходника из канала. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к хранению клубней топинамбура. Листостебельную массу культуры скашивают за 2-3 недели до уборки клубней на высоте 30-50 см. Клубни выкапывают в конце сентября или октябре и закладывают на хранение в стационарные хранилища. Мокрые клубни подсушивают и пересыпают порошком трепела из расчета 5-20 кг на 1 тонну продукции. При постепенном снижении температуры в хранилище относительную влажность воздуха поддерживают на уровне 94-96%. После выпадения снега клубни обкладывают снегом. Для чего на площадку укладывают снег в 30…50 см, хорошо уплотняют и на него укладывают слой клубней, затем сверху снег толщиной 3…6 см, новый слой клубней и так послойно доводят до высоты 1…1,5 м. Поверх массы клубней и по бокам накладывают уплотненный слой снега в 40…50 см, а также теплоизолирующий материал - опилки слоем в 15…20 см и лапник из хвойных деревьев. Зимой добиваются того, чтобы температура клубней в снегу не понижалась ниже минус 3-5°С и не допускают таяния снега в массе клубней. Изобретение обеспечивает повышение лежкости клубней топинамбура. 1 пр.

Устройство для сушки сельскохозяйственного корма содержит вентиляционный каркас, соединенный с вентилятором, имеющим нагнетательный патрубок, снабженный соплом с криволинейными канавками, полимерное покрытие корма, имеющее зазор, в котором размещен всасывающий патрубок вентилятора. Корпус сопла выполнен из биметалла, а криволинейные канавки имеют профиль в виде «ласточкина хвоста» и переходят в кольцевую канавку, расположенную на внутренней поверхности сопла за входным отверстием. Вентилятор снабжен приводом с регулятором скорости и регулятором температуры. Датчик температуры расположен в вентиляционном канале. Нагнетательный патрубок вентилятора снабжен термоэлектрическим генератором, который включает корпус с проходным каналом и комплект дифференциальных термопар. В проходном канале корпуса размещены «горячие» концы комплекта дифференциальных термопар, а «холодные» концы расположены на внешней поверхности корпуса. Вход проходного канала посредством сопла соединен с нагнетательным патрубком вентилятора, а выход его соединен с вентиляционным каналом. Изобретение обеспечивает возможность получения дополнительной электрической энергии для питания системы электронного контроля вентилятора в полевых условиях. 3 ил.
Наверх