Способ определения концентрации крахмалистых веществ в замесе

1111 4433 3 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 25,09.72 (21) 1830756/26-25с присоединением заявки Ме(51) сударственнын комитевета Министров СССР публиковано 15.09,74. Бюллетень Мо 34ата опубликования описания 20.06.75(088.8) ло делам изобретений и открытий72) Автор изобретени Л. А. Ровинскиисесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения 1) Заявите(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИ КРАХМАЛИСТЫХ ВЕЩЕСТВ В ЗАМЕСЕконтроля ового про- хмалистое я концентра ырье (зерне я крахмали Изобретение относится к областитехнологических параметров спиртизводства, перерабатывающего красырье (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 определениции кархмалистых веществ в с ) предназначены для определени стости 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 определенноговида зерна с известными параметрами и при стабильных условиях обработки (температура и время обработки замеса) указанная зависимость однозначна и позволяет определять ис комую крахмалистость замеса.Известный способ обладает существенныминедостатками. 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 гово 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(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:т - а, + а,0+ аС, (1(2й - степень дроблениязерна;1 - консистенция замеса;С - концентрация крахмалистых веществ в замесе;аО, а 1, аг, О 0, д 1, Ог - постоянные коэффи. циенты. 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):С =- с, + д + аз Здесь ао, 4, аг - 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 РВи вибрационный вискозиметр ВВН); крахмалистость выражена в весовых процентах. 5 10 15 20 25 30 35 40 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, т. е. находится величина т 1 ь Далее, продолжая термостатировать и перемешивать пробу замеса, выдерживают определенное время (для каждого вида зерна оговоренное и найденное заранее), после чего производят вторичное определение консистенции замеса, т, е. находят величину пг Подставляя значения 1, и тг 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.Работа 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 11 степени дефектности зависимости (1) и (2) имеют вид:т 0,031 + 0,1810 + 0,012 С,., - О) 082 + 02090 + 0 031 С. Выражение (3) приобретает вид: С - 1,22 + 140,31 т, - 162,02 т при интервалах между замерами в 15 мин, а консистенция измеряется вискозиметром ВВНи выражена в долях шкалы вторичного прибора. Например, для одного из производственных слУчаев величины 1 и пг, опРеделенные по данному способу, соответственно равны: т=0,44 и т 1 г=0,63. Найденная по (3) крахмалистость замеса С=16,0%, а действительное значение крахмалистости, определенное по известным количествам зерна и воды, поданных на смешение, и по известной крахм алистости зерна составляет величину 15,67%, т. е. точность предлагаемого способа вполне удовлетворительна и соответствует требованиям производства. Предмет изобретенияСпособ определения концентрации крахмалистых веществ в замесе спиртового произЗаказ 1723/1 Изд.1287 Тираж 678 Подписнос ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 водства путем измерения вязкости при заданной температуре, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и экспрессности определения, измеряют вязкость замеса непосредственно после смешения и через заданный интервал времени при одной и той же температуре и рассчитывают концентрацию по известной аналитической зависимости.