Способ определения окончания процесса замачивания зерна при производстве крахмала

Способ определения окончания процесса замачивания зерна при производстве крахмала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

f < co ан.,м

- мтнр.г ехнич „, -."1И тадж

I, J пт645078

ИСАНЙЙ

О П

Goes Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное |к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.07.76 (21) 2383898/28-.13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 31.01.79 (51) М,Кл.2 6 01 N 33/02

С 13L1/02

Государственный комитет (53) УДК 664.031.4 (088.8) по делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. Г. Гольдштейн и Н. А. Захарченко (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт крахмалопродуктов (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКОНЧАНИЯ ПРОЦЕССА

ЗАМАЧИВАНИЯ ЗЕРНА

ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КРАХМАЛА

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 (1).

Способ заключается в следующем. Зерно замачивается в растворе сернистой кислоты, отделяется от замочной жидкости, отбирается проба зерна и измельчается в водной среде. 15

Из измельченной массы последовательно выделяются ситованием крупная и мелкая мезга.

Крупная мезга промывается четырехкратно, мелкая — шестикратно. Получен- 20 ная при промывании мезги крахмало-белковая суспензия отстаивается в течение

16 — 20 ч, доводится декантацией до концентрации 8% сухих веществ и разделяется с помощью желоба на крахмал и глютен. 25

Осевший на желобе крахмал собирается, сушится, взвешивается, в нем определяется содержание влаги. После этого рассчитывается выход крахмала в процентах к безводному переработанному зерну.

Окончание процесса замачивания определяется по наибольшей величине выхода крахмала.

Недостатком способа является большая

era продолжительность, сложность.

Ближайшим техническим решением к предложенному 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 содержание связанного крахмала (2). Содержание связанного крахмала в мезге (измельченной зерновой массе) является величиной, непосредственно связанной с величиной выхода крахмала, Чем ниже содержание связанного крахмала в мезге, тем выше, при равных условиях проведения дальнейших технологических операций, выход крахмала. Наименьшее содержание связанного крахмала в мезге, равно как и наибольший выход крахмала, соответствует оптимальным условиям продолжительности процесса замачивания.

Окончание процесса замачивания определяется по наименьшей величине содержания связанного крахмала в мезге. Однако этот способ также характеризуется большой продолжительностью, составляющей

645078

25 — 30 ч, не включая процесса замачивания.

В связи с большой продолжительностью лабораторная переработка зерна как способ определения окончания процесса замачивания не получила применения в промышленности, хотя установление момента готовности зерна к переработке имеет черезвычайно 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 or замочного раствора и освобожденной or 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 двухтрехкратном 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 $0, 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 — 150 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 eq). Измеряется электросопротивление слоя зерна с помощью, например, реохордного моста P-38. Измерение производится при температуре, соответствующей температуре процесса замачивания — 48—

50 С.

Окончание процесса замачивания характеризуется наименьшей стабилизировавшейся во времени величиной удельного электрического сопротивления зерна. Процесс 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 взаимо5

35 удельного электрического сопротивления во времени замачивания. Причем эти две изменяющиеся величины — удельное электросопротивление и содержание связанного

4п крахмала — взаимосвязаны. В одно и то же время они достигают своего наименьшего значения.

При замачивании происходят глубокие структурные изменения зерна, от которых зависят его проводимость и вывод крахмала. Структурные изменения зерна проходят до определенного предела, после чего процесс прекращается или проходит незначительно. Величина этих структурных изменений для различных сортов и партий зерна различна.

Зю 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 характеристикой 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 процесса 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 его

645078

Формула изобретения

55

Составитель Лошкарева

Техред Л. Камышникова

Редактор H. Грязнова

Корректор И. Снмкина

Заказ 1127/27 Изд. № 121 Тираж 1089 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Хаоьк. бил. поел. «Патент»

Предлагаемый способ дает хорошо воспроизводимые результаты.

Пример 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 переменного тока (50 гц). С помощью реохордного моста P-38 измерялось электрическое сопротивление слоя зерна и пересчитывалось на удельное сопротивление. Константа датчика 7,33 10 — 4 м. 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 ом 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 2084%, после 46 ч — 2073% Практически неизменяющаяся величина содержания связанного крахмала в измельченном зерне указывает на то, что процесс замачивания закончен.

Пример 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 г14). С помощью реохордного моста P-38 измерялось

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 следующие 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 замачивания 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 промышленность № 9, 1970, с. 57 — 60.

2. Научно-технический отчет В НИИК

¹ 3753, 1976, с. 13 — 14.