Технохимический контроль на предприятиях отрасли. Лабораторный практикум. Учебное пособие

Очищают корни от земли, обрезают боковые корешки, хвостики диаметром 1 см и менее, черешки листьев, ростки, выбирают ботву, органические и минеральные примеси. Прилипшую к корням землю отделяют тупой стороной ножа и неметаллическими щетками, а в сырую погоду корни отмывают и насухо обтирают. Чистую, сухую, без примесей свеклу взвешивают с точностью до 10 г в том же тазу (очищенном), в котором определяли массу брутто, и находят массу нетто.

Величину общей загрязненности и засоренности свеклы (ОЗ) в процентах вычисляют с точностью до 0,1 % по формуле

где Мбр - масса брутто, Мн - масса нетто, г.

Определение показателей качества свеклы. Корни очищают от земли, примесей и зеленой массы. Всю пробу взвешивают с точностью до 10 г. Затем корни раскладывают по категориям, соответствующим показателям качества свеклы. Корни каждой категории и зеленую массу взвешивают отдельно с точностью до 10 г.

Пробы сортируют по каждому показателю в такой последовательности:

набирают корни с сильными механическими повреждениями (механически поврежденной считается свекла, у которой корнеплод имеет нарушение целостности ткани на 1/3 и более в результате сколов, срезов, обрывов, раздавливания, повреждения грызунами), взвешивают и возвращают в пробу;

выбирают мумифицированные корни (корнеплоды с потерей воды более 20 %), взвешивают и возвращают в пробу;

цветушные корнеплоды (в первый год жизни корнеплоды образовали цветоносные побеги), взвешивают их;

увядшие корнеплоды (с потерей воды более 6 %) и взвешивают;

загнившие корнеплоды (корнеплоды с явными признаками развития гнилостных процессов, вызвавших изменения ткани, а также со структурными ее изменениями: стекловидная, отслаивающаяся или почерневшая) и взвешивают.

11

Процентное содержание корнеплодов каждой категории и зеленой массы определяют отношением их массы к массе всей пробы, умноженной на 100. Содержание зеленой массы вычисляют с точностью до 0,1 %.

Определение сахаристости методом холодной дигестии.

Взвешивают на листе кальки размером 13х13 см на технических весах 52 г свекловичной кашки и переносят в предварительно вымытый, высушенный или вытертый сосуд 2 размельчителя тканей свеклы РТС-2М (рис. 1). Листок кальки разрывают на мелкие кусочки и также помещают в сосуд. Затем из автоматической пипетки в сосуд добавляют два объема по 178,2 см3 разбавленного раствора свинцового уксуса.

Сосуд устанавливают в гнездо 1 размельчителя тканей свеклы, опускают корпус 3 таким образом, чтобы фланец с резиновым уплотнением 5 стал на кромку сосуда и закрыл ее без перекоса. Далее открывают кран для охлаждения сосуда с таким расчетом, чтобы по окончании работы размельчителя температура содержимого сосуда составляла 19-21 °С.

Размельчитель тканей включают в сеть, плавным поворотом ручки трансформатора доводят напряжение до 130 В для предварительного измельчения стружки, а через 1 мин до 220 В. По истечении 3 мин ручку трансформатора устанавливают в нулевое положение, выключают прибор из сети и поднимают корпус размельчителя. В новых модификациях размельчителя тканей процесс размельчения свекловичной стружки осуществляется автоматически.

Содержимое сосуда фильтруют, соблюдая требования, изложенные в методе горячей водной дигестии. Полученный фильтрат заливают в поляриметрическую кювету длиной 400 мм. Показание сахариметра дает содержание сахарозы в свекловичной стружке, процент к массе свеклы.

При переработке порченой свеклы иногда получают мутные дигераты. В этих случаях дигерат фильтруют через бумажный фильтр или слой ваты. 50 см3 фильтрата переводят в колбу на 100 см3, осветляют реактивами Герлеса I и II по 10 см3 в несколько приемов, доводят до метки и после перемешивания

12

фильтруют. Фильтрат заливают в поляриметрическую кювету на 400 мм. Удвоенное показание сахариметра дает сахаристость свекловичной стружки.

Рис. 1. Размельчитель тканей свеклы РТС - 2М: 1 - гнездо для сосуда; 2 - сосуд для размельчения тканей; 3 - корпус размельчителя; 4 - электродвигатель; 5 - уплотняющая прокладка; 6 – ножи для измельчения свеклы

Определение суммарных потерь сахарозы при хранении

Суммарные потери сахарозы в процессе хранения П, т или %, определяются по формуле:

где Мос – масса свеклы, оставшейся к переработке, т; Мпер - масса свеклы, направленной в переработку, т; Схос – массовая доля сахарозы в свекле, принятой предприятием, %; Схстр - массовая доля сахарозы в стружке при переработке свеклы, %.

Суммарные потери сахарозы П складываются из частных потерь, обусловленных:

-потерями сахарозы от недостачи свеклы П1;

-потерями сахарозы при хранении свеклы П2;

-потерями сахарозы в транспортерно-моечной воде П3;

-неучтенными потерями сахарозы П4.

ПП1 П2 П3 П4 .

Потери сахарозы при приемке, хранении и транспортировке свеклы неразрывно связаны с потерями свекловичной массы.

Потери массы свеклы от недостачи свеклы Мнд складыва-

ются из механических потерь в виде отдельных корнеплодов, боя,

13

хвостиков М1, изменения массы свеклы (усушки) при ее хранении М2, потерями клеточного сока поврежденными частями корнеплода в транспортерно-моечную воду М3, изменением массы корнеплодов за счет впитанной воды в процессе гидротранспортировки М4:

М нд М1 М 2 М3 М 4 .

Недостачу свеклы Мнд находят по формуле:

свеклы, оставшейся к переработке.

Величину потерь сахарозы от недостачи свеклы П1 находят по формуле:

где Мхр – масса свеклы, заложенной на хранение, т; Кпхр - коэффициент потерь массы свеклы при хранении, определяемый по сеточным пробам, %.

Потери массы свеклы вследствие перехода клеточного сока поврежденными частями корнеплода в транспортерномоечную воду М3 определяют по формулам:

где Схт-м.в. – массовая доля сахарозы в транспортерно-моечной воде, %; М – количество сгущенного осадка транспортерномоечной воды, откачиваемого в воды III категории в течение су-

14

ток, доли единицы к массе перерабатываемой свеклы; Чсв - чистота свекловичного сока за сутки, %.

Увеличение массы корнеплодов за счет впитанной и при-

липшей воды в процессе гидротранспортировки М4 определяется по формуле М4 Мхр Кпв , где Кпв – коэффициент поглощения влаги, который определяют

экспериментальным путем и рассчитывают по формуле

где Мбс – масса брутто сухой пробы, г; Мсм – масса нетто влажной сетки, г; Мбм - масса брутто влажной пробы, г; Мсс - масса нетто сухой сетки, г.

Изменение массы свеклы за счет механических потерь в

виде отдельных корнеплодов, боя, хвостиков М1 определяют по

% к массе переработанной свеклы.

Доля потерь сахарозы от механических потерь массы

свеклы, оставленной к переработке.

Потери массы сахарозы при хранении П2 рассчитывают

М хр

заложенной на хранение;

15

Мос.в. – масса осветленной транспортерно-моечной воды за сутки, т; Мсв – масса свеклы, переработанной за сутки, т.

Неучтенные потери сахарозы в процессе хранения и транспортировки П4 рассчитывают по формуле:

П4 П П1 П2 П3 , % к массе свеклы, оставшейся к переработке.

Методические указания: каждый студент в соответствии с индивидуальным вариантом задания осуществляет расчет потерь массы свеклы и сахарозы. По результатам расчетов делает заключение о возможных нарушениях при хранении и передаче свеклы в переработку и путях их устранения.

Вопросы для самоподготовки

1.Каковы требования ГОСТ Р 52647-2006 к качеству

свеклы?

2.От чего зависит технологическое качество свеклы?

3.Как проводят отбор проб свеклы?

4.Какова методика определения загрязненности свеклы?

5.Как проводят оценку качества свеклы?

6.На чем основаны способы определения содержания сахарозы в свекле?

7.Почему в методе дигестии используют пипетку вместимостью 178,2 см3?

16

8.В чем заключается метод холодного дигерирования?

9.Как проводят подготовку навески свеклы для методов холодного и горячего дигерирования?

Лабораторная работа № 3.

Анализ продуктов свеклоперерабатывающего отделения

Цель работы: освоить методы оценки качества продуктов свеклоперерабатывающего отделения с использованием методов рефрактометрии и поляриметрии. Освоить методику учета массы свеклы, поступающей в переработку.

Правила отбора проб

Пробы свекловичной стружки отбирают с транспортера подачи стружки в диффузионный аппарат 6 раз в смену при 8- часовом графике и 9 раз при 12-часовом. В них определяют массовую долю сахарозы методом горячей водной дигестии, 2 раза в смену определяют качество стружки – длину 100 г стружки (число Силина), Шведский фактор, процент брака.

Пробы диффузионного сока отбирают ежечасно из краника, установленного на трубопроводе после мезголовушки. В них контролируют массовую долю сухих веществ. В пробах, отобранных за 4-й ч смены, определяют массовую долю сахарозы и чистоту.

Пробы жома отбирают при выходе его из диффузионного аппарата. Если жомопрессовую воду возвращают в диффузионную установку, то пробы жома отбирают с ленточного транспортера, доставляющего жом после жомоотжимных прессов.

Порядок выполнения работы

Диффузионный сок анализируют для определения эффекта очистки на диффузии путём сравнений чистоты диффузионного и нормального сока; эффекта очистки на дефекосатурации – сравнением чистоты диффузионного и сока II сатурации.

17

Определение массовой доли сухих веществ осуществляют рефрактометром РПЛ-З или УРЛ.

Перед проведением измерения плоскости верхней и нижней камер промывают дистиллированной водой и досуха протирают льняной салфеткой - категорически запрещается протирать призмы фильтровальной бумагой.

Оплавленным концом стеклянной палочки на плоскость призмы наносят одну - две капли воды или раствора, не касаясь поверхности призмы, чтобы избежать ее повреждения. Снимают показания прибора не менее 3 раз. Среднее арифметическое трех отсчетов является конечным результатом.

Отмечают температуру исследования. При отклонении от температуры 20 °С на массовую долю сухих веществ вносится температурная поправка по таблице 5 Инструкции.

Определение массовой доли сахарозы. Взвешивают в нейзильберовой чашке на технических весах 52,00 г сока и переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, осветляют 4-5 см3 уксуснокислого свинца, доводят содержимое колбы почти до метки, термостатируют в течение 20 мин при температуре 20 °С. Для удаления пены в колбу вносят 2-3 капли смеси спирт+эфир, доводят содержимое колбы до метки, удаляют влагу со свободной части горлышка колбы, перемешивают, фильтруют и поляриметрируют в трубке длиною 400 мм. Содержание сахарозы определяют делением показания сахариметра на 4.

Чистоту диффузионного сока Ч, %, рассчитывают по формуле:

ЧСВСх 100 ,

где Сх – массовая доля сахарозы, % к массе сока; СВ – массовая доля сухих веществ, % к массе сока.

Определение содержания сахарозы в жоме.

Пробу жома перемешивают и измельчают жомодробилкой. Измельченный жом отжимают жомовым прессом. Полученную жомопрессовую воду, охлажденную до 20 °С, наливают в колбу вместимостью 50-55 см3 до первой метки. Пену удаляют 1-

18

2 каплями смеси спирт+эфир. Приливают 1-2 см3 раствора уксуснокислого свинца для осветления жомопрессовой воды и доливают водой, температурой 20 оС до второй метки. Содержимое колбы перемешивают, фильтруют и поляриметрируют в трубке длиной 200 мм. Содержание сахарозы рассчитывают по формуле:

где Сх - содержание сахарозы в жоме, % к массе жома; Р - пока-

зание сахариметра, град; d - плотность жомопрессовой воды, г/см3.

Обработка результатов

Рассчитать чистоту диффузионного сока. Чистота – это массовая доля сахарозы в пересчете на сухие вещества продукта, выраженная в процентах.

Массу диффузионного сока А, %, определяют по формуле:

АД п100 ,

Схд.с

где Д - сахаристость свеклы, % к массе свеклы; п - потери сахарозы в свеклоперерабатывающем отделении, % к массе свеклы; Схд.с - массовая доля сахарозы в диффузионном соке, % к его массе.

В соответствии с технологическим режимом: величина отбора сока при переработке здоровой свеклы 110-120 % к массе свеклы, при переработке подгнившей и подмороженной отбор увеличивается, так как меньше содержание сахарозы и разность концентрации при экстрагировании уменьшается.

Качество диффузионного сока характеризуется чистотой, которая должна быть не ниже 88 % и величиной рН 6,0-6,2.

Показатели диффузионного сока зависят от качества перерабатываемой свеклы, воды для экстрагирования сахарозы и технологического режима сокодобывания. При оптимальных условиях получения диффузионного сока чистота его должна быть выше чистоты свекловичного сока на 4 %. Значение чистоты да-

19

лее используется для расчета эффекта очистки в сокоочистительном отделении.

Потери сахарозы в свеклоперерабатывающем отделении: учтенные (в жоме) 0,3 % к массе свеклы, неучтенные (за счет микробиологических процессов) 0,05 % к массе свеклы и составляют 36-40 % от общих потерь сахарозы до мелассы.

Определение количества продуктов в диффузионном процессе

Определение отбора диффузионного сока (откачки) Ад.с., % к массе свеклы:

где СВи – массовая доля сухих веществ в свекле, %; Схсв - массовая доля сахарозы в свекле, %; СВд.с. - массовая доля сухих веществ в диффузионном соке, %; Схд.с. - массовая доля сахарозы в диффузионном соке, %; СВп.ж. - массовая доля сухих веществ в прессованном жоме, %; Схп.ж. - массовая доля сахарозы в прессованном жоме, %.

Определение потерь сахарозы в жоме Пд, % к массе свеклы:

Определение выхода сырого жома Ас.ж., % к массе свеклы:

где СВп.в. – массовая доля сухих веществ в питательной воде, %; СВс.ж. - массовая доля сухих веществ в сыром жоме, %.

Определение выхода прессованного жома Ап.ж., % к массе

Определение количества жомопрессовой воды Ажв., % к массе свеклы:

20