2 Требования к отчету о лабораторной работе

Отчёт о лабораторной работе оформляется на сброшюрованных листах формата А4 (210´297 мм);

Отчет оформляется индивидуально каждым студентом даже при выполнении коллективных заданий.

Отчёт должен включать следующие структурные элементы:

а) титульный лист (оформляется в соответствии с приложением А настоящих методических указаний);

б) цель работы;

в) основную часть, включающую в себя методику выполнения работы, расчеты и основные результаты;

г) выводы.

3 Лабораторная работа №1 «Методы определения массовой доли влаги в продуктах»

3.1 Цель работы: приобретение опыта определения содержания влаги в зерне различными методами.

3.2 Теоретические сведения

Влажностью называют содержание воды в материале, выраженное в процентах от его массы.

Влажность сырья является одним из главных свойств материалов, определяющих их качество и оказывающих влияние на технологические процессы. Чтобы избежать излишних расходов при приеме и отпуске зерна, солода и других материалов, определяют их влажность. Все расчеты, связанные с определением их количества и качества, а также выхода продукта из сырья, ведут на сухое вещество (т.е. исключая количество влаги в сырье).

Кроме того, вода обусловливает режим многих технологических процессов (сроки и условия хранения зерна устанавливаются в зависимости от его влажности; при производстве солода показатель влажности также важен при замачивании и сушке).

Методы определения влажности

1) Теплофизические методы основаны на испарении воды из навески анализируемого материала. По разности между массой материала до высушивания и оставшейся массой сухого вещества вычисляют массу испарившейся воды.

2) Дистилляционные методы основаны на совместной отгонке из анализируемого вещества воды и органического растворителя, не смешивающегося с водой.

5) Химические методы основаны на химическом взаимодействии воды с некоторыми реактивами. Содержание воды в анализируемой пробе определяют по эквивалентному количеству вещества, образовавшегося в результате реакции.

4) Косвенные методы позволяют быстро получать информацию о влажности материала и автоматизировать процесс измерения. Кондуктометрический метод основан на зависимости электропроводности зерна от степени его влажности (чем выше влажность, тем выше его электропроводность). Емкостной метод основан на значительном различии величин диэлектрической проницаемости воды и сухих веществ (с увеличением влажности материала увеличивается его диэлектрическая проницаемость).

На практике чаще всего применяются теплофизические методы определения влажности. К таким методам относят:

-метод высушивания до постоянной массы,

-метод ускоренного высушивания,

-метод высушивания с предварительным подсушиванием,

-метод высушивания инфракрасными лучами.

Метод высушивания до постоянной массы

Для определения влажности материала методом высушивания до постоянной массы используются воздушные сушильные шкафы с электрическим нагревом. Точность результатов анализа зависит от степени измельчения и однородности по размерам частиц материала, толщины высушиваемого слоя, количества загружаемых навесок и их расположения в сушильной камере, степени отвода влажного воздуха и т.д. Хорошие результаты дает сушильный шкаф марки СЭШ-1, в котором навески располагаются на вращающемся диске с гнездами для бюксов. При подготовке сушильного шкафа к работе открывают отверстие на крышке шкафа для отвода влажного воздуха, а термометр закрепляют так, чтобы он находился на расстоянии 2,5 см от поверхности диска. Прерыватель контактного термометра устанавливают на деление шкалы, соответствующее 105°С. Эксикатор для охлаждения бюксов заполняют прокаленным хлоридом кальция или серной кислотой относительной плотностью 1,84; пришлифованные края крышки эксикатора смазывают вазелином.

При определении влажности нужно всегда помнить, что растительный материал активно поглощает влагу из воздуха, поэтому бюксы только при высушивании оставляют открытыми, при всех других операциях (охлаждении, взвешивании) их закрывают крышкой.

Главный недостаток метода - его длительность, непригодность для оперативного контроля, трудоемкость

Метод ускоренного высушивания

Метод ускоренного высушивания в большей степени удовлетворяет потребности промышленности в оперативном контроле, т.к. позволяет получать результаты примерно в течение 1 часа. Ускорение сушки достигается за счет повышения температуры до 130°С и интенсивной циркуляции сушильного агента, отводящего испаряющуюся влагу из высушиваемого материала. Процесс ведется в сушильном шкафу СЭШ-3, снабженном вентилятором для циркуляции воздуха.

Для получения воспроизводимых результатов анализа обязательно выполнение двух условий: помол зерна всегда должен быть одинаковым по крупности частиц, а высота его слоя при высушивании - постоянной.

Тонкость помола зависит от культуры зерна. При анализе пшеницы ее размалывают так, чтобы при просеивании через проволочное сито с размерами ячеек 0,8 мм проходило не менее 60%, овса - не менее 30%, а всех других зерновых культур - не менее 50% всего помола.

Постоянство высоты слоя достигается тем, что на анализ берут точно 5 г помола, а высушивание ведут в бюксах диаметром 48 и высотой 20 мм.

Метод ускоренного высушивания менее точен, чем метод высушивания до постоянной массы.

Метод высушивания инфракрасными лучами

При одной и той же температуре мощность теплового потока, создаваемого инфракрасными лучами, в десятки раз больше, чем при других способах передачи тепла. Вода обладает способностью почти полностью поглощать все падающие на нее лучи (коэффициент светопоглощения воды равен 0,95-0,96), при этом она быстро нагревается и испаряется. Таким образом, метод высушивания инфракрасными лучами основан на высокой способности влажных материалов поглощать мощный тепловой поток инфракрасных излучений, в результате чего время сушки значительно сокращается.

Для лабораторной работы используется анализатор влажности с инфракрасным нагревательным элементом ЭВЛАС-2М.

Влагомер содержит следующие функциональные узлы:

-микропроцессорный блок управления с взвешивающим устройством,

-сушильную камеру с нагревателем.