Способ определения окончания процесса замачивания зерна при производстве крахмала

-"1 и.ттьц)645078 ИСАНЙЙ О П Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 31.01.79 1) М,Кл, С 01 Х 33/02С 13 1. 1/02 Гасударственные комитет СССР по делам изобретений и открытий54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКОНЧАНИЯ ПРОЦЕССА ЗАМАЧИВАНИЯ ЗЕРНА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КРАХМАЛА2 Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к крахмалопаточной промышленности, производству зернового крахмала,Известен способ определения окончания процесса замачивания, заключающийся в лабораторной переработке зерна методом завод на столе, представляющим собой упрощенную модель заводского технологического процесса 11.Способ заключается в следующем. Зерно замачивается в растворе сернистой кислоты, отделяется от замочной жидкости, отбирается проба зерна и измельчается в водной среде,Из измельченной массы последовательно выделяются ситованием крупная и мелкая мезга.Крупная мезга промывается четырех- кратно, мелкая - шестикратно. Полученная при промывании мезги крахмало-бел. ковая суспензия отстаивается в течение 16 - 20 ч, доводится декантацией до концентрации 8% сухих веществ и разделяется с помощью желоба на крахмал и глютен.Осевший на желобе крахмал собирается, сушится, взвешивается, в нем определяется содержание влаги. После этого рассчитывается выход крахмала в процентах к безводному переработанному зерну. Окончанделяется по д крахмала.Недостатком способа является большая 5 его продолжительность, сложность.Ближайшим техническим решением кпредложенному является способ, согласно которому пробу замоченного зерна измельчают, из измельченной зерновой массы ситованием выделяют мезгу. Отмытую от свободного крахмала мезгу высушивают и анализируют химическим способом на содер.жанне связанного крахмала 121, Содержание связанного крахмала в мезге (измель ченной зерновой массе) является величиной, непосредственно связанной с величиной выхода крахмала, Чем ниже содержание связанного крахмала в мезге, тем выше, при равных условиях проведения даль нейших технологических операций, выходкрахмала. Наименьшее содержание связанного крахмала в мезге, равно как и наибольший выход крахмала, соответствует оптимальным условиям продолжительности 25 процесса замачивания,Окончание процесса замачивания определяется по наименьшей величине содержания связанного крахмала в мезге. Однако этот способ также характеризуется большой продолжительностью, составляющей ие процесса замачивания опренаибольшей величине выхо а25 - 30 ч, не включая процесса замачивания.В связи с большой продолжительностью лабораторная переработка зерна как спо. соб определения окончания процесса замачивания не получила применения в про. мышленности, хотя установление момента готовности зерна к переработке имеет чрезвычайно важное значение, в особенности при переработке партий зерна, характеризующихся разными технологическими качествами, в зависимости от которых процесс замачивания может продолжаться от 30 до 65 ч. Увеличение продолжительности процесса замачивания значительно повышает и расходы на его проведение.С целью ускорения и упрощения процесса определения окончания замачивания зерна согласно предлагаемому способу в пробе замачиваемого зерна, отделенной ог замочного раствора и освобожденной от поверхностной влаги с помощью фильтровальной бумаги, определяют удельное электрическое сопротивление, Отбор пробы и измерение удельного электрического сопротивления производят каждые 1,5 - 2,5 ч. Конец процесса замачивания устанавливают по достижении стабилизации удельного электрического сопротивления при двух- трехкратном последовательном измерении.Предлагаемый способ заключается в следующем.Из замочной емкости, где зерно замачивается при температуре.48 - 50 С в 0,20 - 0,30%-ном растворе сернистой кислоты в пересчете на газ 80 отбираются каждые 1,5 - 2,5 ч пробы зервана, освобождаются от поверхностной влаги с помощью фильтровальной бумаги до исчезновения мокрых пятен, В навеске зерна (50 в 1 г) измеряют удельное электрическое сопротивление одним из известных методов, Например, навеска зерна помещается в датчик, представляющий собой полый металлический цилиндр с металлическим стержнем в центре, включенный в электросеть переменного тока (50 гц), Измеряется электросопротивление слоя зерна с помощью, например, реохордного моста Р. Измерение производится при температуре, соответствующей температуре процесса замачивания - 48 - 50 С.Окончание процесса замачивания характеризуется наименьшей стабилизировавшейся во времени величиной удельного электрического сопротивления зерна, Про. цесс замачивания следует считать оконченным при получении двух-трех достаточно близких друг другу величин удельного электрического сопротивления зерна, измеренных последовательно через 1,5 - 2,5 ч. Отклонение последующей величины удельного электросопротивления от предыдущей не должно превышать 5%.Исследованиями установлена взаимо 535 удельного электрического сопротивления во времени замачивания. Причем эти две изменяющиеся величины - удельное электро- сопротивление и содержание связанного 4 о крахмала - взаимосвязаны. В одно и тоже время они достигают своего наименьшего значения.При замачивании происходят глубокиеструктурные изменения зерна, от которых зависят его проводимость и вывод крахмала. Структурные изменения зерна проходят доопределенного предела, после чего процесс прекращается или проходит незначительно. Величина этих структурных изменений для различных сортов и партий зерна различна./ 55 60 15 20 25 зо противлением замоченного зерна и величиной содержания связанного крахмала в измельченном замоченном зерне.Исследования показывают, что удельное электрическое сопротивление зерна уменьшается в течение процесса замачивания соответственно с уменьшением содержания связанного крахмала в мезге. Обе эти величины достигают наименьшего значения одновременно по истечении определенного времени процесса замачивания. Причем абсолютные значения величин как удельного электрического сопротивления замоченного зерна, так и содержания связанного крахмала в измельченном замоченном зерне различны для исходного зерна с разными технологическими свойствами.Наименьшая величина удельного электросопротивления замоченного зерна соответствует наименьшему содержанию связанного крахмала в измельченном замоченном зерне и может служить характеристи. кой окончания процесса замачивания.Так же, как у зерна с разными технологическими свойствами, величины удельного электросопротивления замоченного зерна и выход крахмала различны для различных сортов и партий зерна кукурузы. Эти величины зависят от особенностей сорта зерна, агротехнических и климатических условий его выращивания, химического состава и т, д. Но процесс замачивания каждого сорта и каждой промышленной партии зерна характеризуется уменьшением величины содержания связанного крахмала и Процесс набухания заканчивается через 12 - 16 ч от начала замачивания, большая часть растворимых веществ зерна переходит в раствор в первой половине процесса, В результате перехода зольных элементов при замачивании в экстракт в конце про. цесса замачивания их количество в зерне строго ограничено и практически одинаково для всех сортов и партий зерна. В связи с этим их присутствие практически не оказывает влияния на изменение показателя удельного электросопротивления для различных сортов и партий зерна после его645078 Формула изобретения 40 45 55 Составитель Лошкарева Техред Л. Камышникова Редактор Н, Грязнова Корректор И. Снмкина Заказ 1127/27 Изд.121 Тираж 1089 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Хаоьк. бил. поед. Патент Предлагаемый способ дает хорошо вос. производимые результаты,П р и м е р 1, Зерно кукурузы, обладающее хорошими технологическими свойствами, замачивали при принятых в промышленности параметрах, т, е. при концентрации ЯОа в сернистой кислоте 0,20%, температуре 50 С, отделяли от экстракта, освобождали от поверхностной влаги на фильтровальной бумаге до исчезновения мокрых пятен, 100 г этого зерна помеща" ли в датчик, представляющий собой полый медный цилиндр с центральным медным стержнем, включенный в электросеть пере. менного тока (50 гц). С помощью реохордного моста Ризмерялось электрическое сопротивление слоя зерна и пересчитывалось на удельное сопротивление. Константа датчика 7,33 10 - 4 ли Измерения производились при 50 С.Отбор проб и определения удельного электросопротивления проводили каждые 2 ч.Удельное электросопротивление замачиваемого зерна изменялось следующим образом. Через 24 ч от начала замачивания оно составляло 11,51 оч м, через 42 ч - 4,70 ом м, через 44 ч - 4,67 ом м, через 46 ч - 4,68 ол 4 м. Таким образом, процесс замачивания оканчивался через 41 - 44 ч, так как в дальнейшем величина удельного электросопротивления оставалась практически постоянной.Определение величины связанного крахмала по известному способу показало следующие результаты: после 24 ч замачивания 23,75%, после 42 ч - 21,10%, после 44 ч - 20,84%, после 46 ч - 20,73%, Практически неизменяющаяся величина содержания связанного крахмала в измельченном зерне указывает на то, что процесс замачивания закончен,П р и м е р 2. Зерно кукурузы, обладающее низкими технологическими свойствами, замачивали в растворе 0,20%-ной сернистой кислоты при температуре 50 С, отделяли от экстракта, освобождали бт поверхностной влаги на фильтровальной бумаге до исчезновения мокрых пятен, 100 г этого зерна помещали в датчик, представляющий собой полый медный цилиндр с центральным медным стержнем, включенный в электросеть переменного тока (59 гц). С помощью реохордного моста Ризмерялось 5 10 15 20 25 30 35 электрическое сопротивление слоя зерна и пересчитывалось на удельное сопротивление. Константа датчика 7,33 10 - 4 м, Измерения проводили при 50 С, Отбор проб и определения удельного электросопротивления проводили каждые 2 ч.Удельное электросопротивление замачиваемого зерна изменялось следующим образом. Через 24 ч от начала замачивания оно составило 12,27 ом м, через 56 ч - 46,3 ом м, через 58 ч - 4,67 ом м, через 60 ч - 4,69 ом м. Таким образом, процесс замачивания окончен через 56 - 58 ч, так как в дальнейшем величина удельного электросопротивления стабилизировалась.Определение величины связанного крахмала по известному способу показало сле. дующие результаты: после 24 ч замачивания 26,22%, после 46 ч - 20,70%, после 58 ч - 20,75%, после 60 ч - 20,81%. Практически неизменная величина содержания связанного крахмала в измельченном зерне указывает на то, что процесс замачивания закончен.Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества;сокращение продолжительности проведения анализа до 15 - 20 мин;возможность осуществления оперативного контроля окончания процесса замачива. ния зерна в промышленности, что способствует значительному уменьшению затрат на указанный процесс;способ прост в исполнении,Способ определения окончания процесса замачивания зерна при производстве крахмала, отличающийся тем, что, с целью ускорения и упрощения процесса, при замачивании через каждые 1,5 - 2,5 ч отбирают пробы зерна, освобождают последние от поверхностной влаги, затем измеряют их удельное электрическое сопротивление и конец процесса замачиванич устанавливают по достижении стабилизации удельного электрического сопротивления при двух-трехкратном последовательном измерении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Сахарная промышленность9, 1970, с. 57 - 60.2. Научно-технический отчет В НИИК3753, 1976, с. 13 - 14.