Способ определения концентрации крахмалистых веществ в замесе

 

(и) 4433 l3, Сои)з Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25.09.72 (21) 1830756/26-25 с присоединением заявки №

ГосУдаРственный комитет (32) Приоритет

Совета Министров СССР ло делам изобретений Опубликовано 15.09.74. Бюллетень № 34 (51) М. Кл. G Oln 33. 14 (53) УДК 543.854.746 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 20.06.75 (72) Автор изобретения

Л. А. Ровииский (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

КРАХМАЛИСТЫХ ВЕЩЕСТВ В ЗАМЕСЕ

Изобретение относится к области контроля технологических параметров спиртового производства, перерабатывающего крахмалистое сырье (зерно, картофель).

Основным этапом технологического процесса переработки сырья в спиртовом производстве является смешение дробленного сырья с водой и тепловая обработка смеси. Полученное вещество (так называемый замес) по требованиям ведения технологического процесса должно содержать определенное количество крахмалистых веществ, вносимых с сырьем.

Значение концентрации крахмалистых веществ в замесе является важным качественным показателем, определяющим весь дальнейший процесс производства спирта. Задача определения этого показателя весьма актуальна, во многом определяет эффективность производства, но в настоящее время не решена.

Трудность состоит в том, что исходное сырье (например зерно) бывает различных культур (пшеница, рожь, ячмень и др.), различных кондиций (крахмалистость, дефектность, сорность, шелушность и т. п.), имеет параметры, зависящие от внешней среды (влажность) .

Известные методы определения концентрации кархмалистых веществ в сырье (зерне) предназначены для определения крахмалистости только натурального высушенного зерна. Крахмалистость замеса можно приближенно найти по известным расходам зерна и воды и по известной крахмалистости зерна, 5 однако это неточно и для практического использования неприменимо, Известен косвенный метод определения крахмалистости замеса, использующий зависимость вязкости замеса от его крахмалистости (концентрации

10 крахмалистых веществ). Для определенного вида зерна с известными параметрами и при стабильных условиях обработки (температура и время обработки замеса) указанная зависимость однозначна и позволяет определять ис15 комую крахмалистость замеса.

Известный способ обладает существенными недостатками. Замес представляет собой вязкую массу, содержащую взвешенные частицы различного размера: от доли миллиметра до

20 2 — 3 мм.

Часть этих частиц образована крахмалистой частью зерна, другие — некрахмалистой: шелухой, сором, оболочками. Эти частицы существенно влияют на вязкость (точнее гово25 рить о консистенции, так как понятие вязкости не применимо для таких сред, как замес).

Размеры частиц, в свою очередь, зависят от состояния измельчающих устройств (как правило, применяются молотковые дробилки и

30 вальцевые станки) . Дисперсионный состав

433313 где

60 (3) 65 помола является случайной величиной и не поддается учету. В этих условиях даже при стабилизации всех параметров обработки сырья консистенция замеса зависит помимо крахмалистости от такого параметра как степень дробления сырья, что существенно искажает описанную зависимость и не позволяет ею пользоваться.

С целью повышения точности и экспрессности определения концентрации крахмалистых веществ в замесе определяют консистенцию замеса в два известных (заранее выбранных) момента времени от начала смешения сырья с водой при одной и той же температуре и находят искомую крахмалистой замеса по аналитическому выражению, использующему результаты проведенных замеров.

Предлагаемый способ состоит в следующем.

Для определения вида зерна при фиксированных температурных режимах обработки найдена экспериментальная зависимость консистенции замеса от его крахмалистости и степени дробления для двух моментов времени: непосредственно после смешения и через определенное время (порядка 10 — 30 мин, в зависимости от вида зерна). Увеличение консистенции замеса за это время объясняется клейстеризацией крахмала зерна. Найденные зависимости в рабочей области изменения крахмалистости хорошо аппроксимируются линейными выражениями:

,=а,+a D+a C, (1 (2

D — степень дробления зерна; 1 — консистенция замеса;

С вЂ” концентрация крахмалистых веществ в замесе; ао, аь а, bp, b, bg — постоянные коэффициенты.

Зависимость (1) имеет место для консистенции замеса непосредственно после смешения сырья с водой, зависимость (2) — для того же замеса через определенное время при неизменной температуре замеса.

Имея значения консистенции замеса, измеренной данным способом, можно определить искомую крахмалистость замеса по выражению, являющемуся решением системы уравнений (1) и (2):

C =- d(> + dpi + dè .

Здесь dp, 4, dq — постоянные коэффициенты для определенного вида зерна, температуры замеса и интервала между моментами замеров консистенции. Значение консистенции выражается в долях шкалы используемого прибора (применялись, например, ротационный вискозиметр PB-2 и вибрационный вискозиметр ВВН-1); крахмалистость выражена в весовых процентах.

Работа по указанному способу производится в следующем порядке.

Непосредственно после смешения дробленного сырья с водой в производственном или лабораторном аппарате-смесителе отбирается проба замеса, термостатируется при той же температуре, какую приобретает замес после смешения (температура строго задается для каждого вида сырья), и производится измерение консистенции замеса, ". е. находится величина т1ь Далее, продолжая термостатировать и перемешивать»pooy замеса, выдерживают определенное время (для каждого вида зерна оговоренное и найденное заранее), после чего производят вторичное определение консистенции замеса, т. е. находят величину

Q9. Подставляя значения TJj и т в выражение (3), определяют искомую крахмалистость замеса при неизвестном дисперсионном составе помола сырья. Сопоставление найденных данным способом значений крахмалистости замеса для некоторых применяемых в спиртовом производстве культур зерна с истинным значением крахмалистости показывает высокую точность.

Раоота по указанному способу осуществля:тся весьма просто, анализируемая проба не требует никаких специальных операций подготовки, результат не зависит от переменной степени помола сырья и его исходной влажности. Лналитические зависимости типа (3) легко составляются заранее для используемых культур сырья простыми экспериментальными методами.

Пример использования предлагаемого способа.

Для широко применяемой на спиртзаводах пшеницы 1 и II степени дефектности зависимости (1) и (2) имеют вид:

- „== 0,031 + 0,1810 + 0,012С, ii, — 0,082+ 0,209D + 0,031С.

Выражение (3) приобретает вид:

С == — 1,22 + 140,31.т, — 162,02т„ при интервалах между замерами в 15 мин, а консистенция измеряется вискозиметром

BBH-1 и выражена в долях шкалы вторичного прибора. Например, для одного из производственных случаев величины qi и q, определенные по данному способу, соответственно равны: q> — — 0,44 и т — — 0,63. Найденная по (3) крахмалистость замеса C=16,0О О, а действительное значение крахмалистости, определенное по известным количествам зерна и воды, поданных на смешение, и по известной крахм алистости зерна составляет величину

15,67О О, т. е. точность предлагаемого способа вполне удовлетворительна и соответствует требованиям производства.

Предмет изобретения

Способ определения концентрации крахмалистых веществ в замесе спиртового произ443313

Составитель Е. Никитина

Редактор Л. Цветкова Техред О. Гуменюк Корректор В. Брыксина

Заказ 1723/1 Изд № 1287 Тираж 678 Подписнос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 водства путем измерения вязкости при заданной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и экспрессности определения, измеряют вязкость замеса непосредственно после смешения и через заданный ичтервал времени при одной и той же температуре и рассчитывают концентрацию по известной аналитической зависимости.