CC BY
25
ется ускоренно, затем несколько замедляется и, наконец, при 30—50°С достигает максимальной скорости. При более высокой температуре (60°С) на срок хранения влияет не только образование первичных продуктов окисления, но и их быстрый распад с образованием вторичных продуктов окисления. Однако сроки хранения, получаемые при органолептической оценке качества, превышают значения, получаемые методом ИКС.
Таким образом, метод ИКС можно применять для прогнозирования сроков хранения плавленых сыров.
При определении г липидов плавленых сыров метод ИКС является более чувствительным, чем органолептический.
ЛИТЕРАТУРА
1. Основные вехи научно-технического прогресса в области технологии и техники плавленых сыров иа период до 2010 года / Самодуров В.А., Краевая Н.Н.. Роздова В.Ф., Тарасюк В.И., Гусев В.И. — Углич, 1988. Деп. в АгроНИ-ИТЭИмясомолпром 03.04.89. № 636мм-89.
2. Снижение потерь продовольственных товаров при хранении / Ловачев Л.Н., Волков М.А., Церевитинов О.Б. — М.: Экономика, 1980. — 256 с.
3. Руководство по методам исследования, технологическому контролю и учету производства в масло-жировой промышленности / Под ред. В.П. Ржехина, А.Г. Сергеева-2. — Л., 1965. — 872 с.
4. Ушакова В.Н. Стабильность липидов пищевых продуктов.
— М.: Агропромиздат, 1988. — 152 с.
5. Методы анализа пищевых, сельскохозяйственных продуктов и медицинских препаратов: Пер. с англ. / Под ред. А.Ф. Наместникова. — М.: Пищевая пром-сть, 1974. — 743 с.
6. Белов Б.И. Оптические методы анализа пищевых продуктов. — М.: ЗИСТ, 1984. — 51 с.
7. Химический состав пищевых продуктов. Кн. 2: Справочные табл. содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических кислот и углеводов / Под ред. И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева.
— М.: Агропромиздат, 1987. — 360 с.
Кафедра химических дисциплин
Кафедра товароведения продовольственных товаров
Поступила 26.05.93
665.3.002.612:532.517.2
СОКРАЩЕННОЕ ОПИСАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ДВУХФАЗНЫХ ПИЩЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОСТОЯЩИХ ИЗ ЧАСТИЦ И ЖИДКОСТИ, В КАНАЛАХ
Ю.А. ТОЛЧИНСКИЙ В последние годы «геометрический» подход к
Харьковский политехнический институт
Двухфазные материалы очень часто встречаются в процессах пищевой технологии. Свойства двухфазных материалов изменяются в широких пределах — от свойств разбавленных суспензий до свойств гранулированных материалов со смазкой в области контакта соседних частиц.
Производство растительных масел и жиров связано с переработкой гранулированных материалов и осуществляется по схеме: прессование—экстракция [1, 2]. Принцип получения масла методом прессования заключается в механическом разделении жидкой и твердой фаз в винтовом канале червячного пресса. Этот метод требует предварительной физико-механической и влаготепловой обработки масличного материала [2, 3].
Масличный материал в винтовом канале червячного пресса ведет себя таким образом, что изменяет свою плотность, размеры и гранулометрический состав частиц, количество масла внутри частиц и в межчастичных порах, прочность, реологию. Эти изменения в большой степени затрудняют анализ процессов прессования и отжима и не позволяют перевести проектирование прессов новых конструкций на прочную методическую основу.
анализу явлении в процессах прессования и отжима стал более обоснованным, сделаны попытки учесть изменения свойств материала и гидродинамические особенности течения в каналах сложной геометрии [4—8].
Расчетная схема, предложенная в некоторых из этих работ, достаточно сложна и требует использования вычислительной техники и наличия априорной информации [8]. Цель данной работы — разработка метода получения такой информации.
Метод заключается в формулировании и приближенном решении уравнений движения масличного материала в винтовом канале для объемного и массового расходов. В качестве основы используется уравнение течения ньютоновской вязкой жидкости в прямоугольном канйле с движущейся крышкой [9, 10]. Это уравнение можно записать в следующем виде:
- (? - <7u?) = (Gр/ц)Р'. рт = const, Р' = const,
ц = constJ
qw= W \\ah-Fd{K)./2, Gp = ahZFp(K)/12.
* = A/e, (1)
где q объемный расход;
P — давление;
а, А -
Рт -
РА, -
Т.
Уравнение личины давл ние на случ имеет такой
(2/3)?" + «
5 = ак, Ср
где а„-
Рто, <?0 -
рт -
Ср-
Уравнения случай течен] териала, из > количество и му сжатию л подчинить сл
где р
В этом сл; подчиняется I
(2/ 3)(?" + ( Х?'// - (5
Р$ ~ Р*0 + а
Рт = М1 -
ат = апРвО где а5 -
т -
ап -
РЮ, то -Уравнения материалов в вязкости и г канала. В пос кость маслит о> давления температуре | границах уме сдвига, а нал! рости крышки вание матери: фазы из канал Изменение в материале, с
аров при хране-зитинов О.Б. —
хнологическо^у фОВОЙ промыш-£ергеева.-2. —
евых продуктов»
‘венных продук-1ГЛ. / Под ред. )м-сть, 1974. —
ищевых продук-
Кн. 2: Справоч-э!Х кислот, вита-1еских кислот и »\.Н. Волгарева.
ых товаров
>12:532.517.2
цих
[Й* подход к ания и отжи-ны попытки и гидродина-1лах сложной
^которых из :бует исполь-аличия апри-й работы — ^формации, ании и при-ижения мас-ie для объем-:стве основы ьютоиовской ;анйле с дви-1ение можно
, Р’ = const, ,(0/12.
О)
а, И — ширина и глубина канала соответственно; рт — плотность; ц — вязкость;
Рй, Рр — формфакторы канала [9];
Щ— скорость движения крышки;
( __ производная по координате вдоль оси канала.
Уравнение (1) имеет решение, если заданы величины давлений на концах канала. Его обобщение на случай течения сжимаемого материала имеет такой вид:
(2/3 )д"+\Ср8/(атцЦ)\ч'-($/Ор)(? - (? г) = О,
5 = ак, Ср = ртоЯо1 Рт = Ртц + ат(Р - р0)> (2)
где ат-~ модуль сжимаемости;
рто, до — плотность и расход материала на входе в канал соответственно; рт — плотность материала в канале;
Ср — постоянная.
Уравнения (1) и (2) можно распространить на случай течения сжимаемого гранулированного материала, из которого отжимается жидкость. Если количество жидкости пропорционально объемному сжатию материала, то такой процесс можно подчинить следующему уравнению:
(РтйУ = ~агР\ 1Н , (3)
где />/ — плотность жидкости.
В этом случае изменение объемного расхода подчиняется следующему уравнению;
(2/3)9" 4- (*//< + [Ср/(ат + а^р\х
- («/вр) (<? - ?№>■) =» °,
Рв = Р*0 + ав(Р~Р6)’ т= т0- ап(Р~Р0),
Р т ~ Р $ ^ ~ т> + Р!т< у = “*/(ат + апР[) + 5-
впРиО + “sO “ т0) ~ anPf.
(4)
где
вещества
~ модуль сжимаемости гранул; т — пористость материала;
модуль сжимаемости пор; рзО, ГПО — постоянные.
Уравнения (1)—(4) охватывают случаи течения материалов в каналах при условии постоянства вязкости и прилипания материала к границам канала. В последнее время установлено, что вязкость масличного материала в основном зависит о; давления при фиксированных влажности и температуре [11, 12]. Скольжение материала на границах уменьшает величину кинематического сдвига, а наличие поперечной составляющей скорости крышки увеличивает поперечное перемешивание материала и облегчает фильтрацию жидкой фазы из канала.
Изменение вязкости и поперечную циркуляцию в материале, скольжение на границах канала мож-
но учесть, если в уравнениях (1), (2), (4) слагаемое с умножить на выражение:
1 - {Ац/*Р) и'/в А - (1/2) («^ /Г 11) х
х9 (1 + к3) /ак\ (5)
в котором — поперечная скорость крышки, а вместо последнего слагаемого записать такое выражение (для простоты выражение дано применительно к щелевому каналу глубиной /р:
4Дтр/1 - ХцУР | |(1-3^) 1 - / 2А Ч ~ Чу?
4Л2( 1 + 2Д/./Л) ~ !+Д^/л
2/г
1 +
||
(6)
+ \ц /2й
V{Г ) = А ^до/дп (Г ) - Х0(Р(Г )) !.
где Г —обозначение границы канала, на
которой наблюдается скольжение; А — величина, определяемая из данных опыта.
Предлагаемые уравнения достаточно сложны, поэтому изложим способ их практического использования. Для этого обозначим коэффициент при q' через [(д), а свободный член — через g(q). В этих обозначениях решение (1), (2), (4) можно записать в следующих выражениях:
г \до + д'ох + я"ох2/2,
?/+ д'1(1- х) + Ч"1(1-х)2/2, / *< х< I;
t * - 2 (<?о ~ 4i + <7/ I)/(.яГ - яо").
(7)
яо
41
(qi - qo)/l - g(gO)t/2 (до - до/1 + gjqi) i/2
1 - If (qi)/2
где I — длина канала;
до, <?/ — значения объемного расхода на концах канала.
Алгоритм расчета канала по формулам (7) опирается на следующие исходные данные, известные проектировщику или исследователю: массовый расход материала; количество жидкой фазы, которое требуется отжать. По этим данным определяют объемный расход на входе в канал, по уравнению (3) — максимальное давление в канале, по давлению — плотность и объемный расход на выходе из канала. Затем подстановкой величин до и ql в (7) находится зависимость я(х) в каждой точке вдоль оси ОХ канала. При этом для обеспечения а(х) и Р(х) подбираются параметры канала а, А, №\ |. По №\ | определяют частоту вращения вала пресса или иного червячного устройства. При расчете в качестве длины канала можно использовать длину винтовой линии канала отдельного червяка в многочервячном устройстве. Величины, характеризующие физико-механические свойства масличного материала, следует вносить в расчетные соотношения отдельно [1,2, 11, 131.
ВЫВОДЫ
Сформулированы уравнения сокращенного описания течения сжимаемого материала со стоком жидкой фазы, скольжением на границах канала и зависимостью вязкости от давления с учетом поперечной циркуляции в канале.
Предложен простой явный метод определения характеристик течения и геометрических параметров канала, обеспечивающих заданные величины расхода материала и стока жидкой фазы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Масликов В.А. Технологическое оборудование производства растительных масел. — М., 1974. — 439 с.
2. Масликов В.А. Примеры расчета оборудования производства растительных масел. — М., 1959. — 226 с.
3. Соколов А.Я. Прессы пищевых и кормовых производств.
— М.. 1973. — 285 с.
4. Кудрин Ю.П., Толчннский Ю.А., Ложешник В.К. Аналитическое уравнение производительности шнековых Прессов // Масло-жировая пром-сть. — 1977. — Л» 3. — С. 36—38.
5. Кудрин Ю.П. Метод расчета двухчервячного экструдера.
— М.. 1990. — Деп. в ВИНИТИ" 10.09.90. — № 1579.
6. Кудрин Ю.П., Толчннский Ю.А. Характеристики стоксовых течений в экструдерах в каналах с уступом: Сб. / / Тр. ВНИИЖ. — Л.. 1989. — Вып. 29.
7. Кудрин Ю.П. Исследование течения материала в винтовых каналах маслоотжимных шнековых прессов: Автореф. дне. ... канд. техн. наук. — Краснодар. 1979.
8. Кудрин Ю.П., Толчннский Ю.А., Ключкнн В.В. Модель гидродинамики двухшнекового экструдера с учетом особенностей геометрии зоны зацепления шнеков: Сб. / / Тр. ВНИИЖ. — Л.. 1989. — Вып. 29.
9. Бернхард Э. Переработка термопластических материалов.
— М. — 1965. — 677 с.
10. Тернер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров. — М.. 1977. —- 462 с.
11. Толчннский Ю.А., Ключкин В.В. К вопросу о реологии маслосодержащих материалов: Сб. / Машины, агрегаты, процессы и аппараты пищевой технологии. — Л., 1990. — С. 9—14.
12. Кудрин Ю.П., Геращенко В.Н., Толчннский Ю.А., Ключкнн В.В., Савус А.С. Исследование процесса экструзионной подготовки семян сои к экстракции. — Сб. // Тр. ВНИИЖ. — Л„ 1989. — Вып. 29.
13. Белобородов В.В. Основные процессы производства растительных масел. — М., 1966. — 478 с.
Кафедра общей химической технологии,
процессов и аппаратов
Поступила 06.07.92
664.336:543.06
ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗ ПОВАРЕННОЙ СОЛИ В МАРГАРИНЕ, МЫЛЕ И ЛОДМЫЛЬНОМ ЩЕЛОКЕ
А.М. МАЛЫШЕВ
Кубанский государственный технологический университет
В соответствии с ГОСТ 790—69 анализ №С1 в указанных в заголовке продуктах масло-жировой промышленности проводится титриметрическим методом, что связано с большим расходом дорогостоящего реагента (АдГ'Юз), необходимостью регенерации серебра из отработанных растворов, длительностью и трудоемкостью анализа {1—3].
Кондуктометрический метод определения №С1 в маргарине [4] также имеет ряд недостатков: искажающий эффект электропроводящих примесей, термостатирование, длительность и трудоемкость анализа.
На наш взгляд, весьма перспективным для этих целей является использование ионоселективных электродов. Такой метод находит все большее применение в контроле поваренной соли на предприятиях пищевой отрасли 15].
Цель данного исследования — разработка методики определения поваренной соли на объектах масло-жировой промышленности с применением хлоридселективного электрода. Подобное исследование, помимо чисто практического интереса, имеет и более широкое значение. Это связано с проблемой быстрой и количественной экстракции МаС1 из неводной системы без применения абсолютного неводного растворителя, а также устранения искажающего эффекта большой концентрации поверхностно-активных веществ.
Применяли серийно выпускаемые Гомельским ПО «Измеритель» хлоридселективный индикаторный электрод ЭМ-С1-01 и хлорсеребря-
ный (КС!, насыщенный в воде) электрод сравнения ЭВЛ-1М.3.1. Индикаторный электрод функционирует при pH = 2—12. Он не пригоден для работы в абсолютных неводных средах и при температуре выше 50“С.
Для исключения попадания С1-ионов в исследуемый раствор из электрода сравнения последний помещали в отдельный стакан, соединенный с исследуемым раствором электролитическим ключом.
В стакане с электродом сравнения и в электролитическом ключе — тот же фоновый электролит (0,1 М ЫаМОз в воде), а при работе с маргарином
— 0,1 М ЫаМОз в воде + С2Н5ОН ('40% об.), что и в исследуемом растворе. Вне работы концы электролитического ключа погружали в тот же фоновый электролит.
Измерение потенциала индикаторного электрода осуществляли с помощью цифрового иономера И-130 с точностью 0,1 мВ. Перемешивание исследуемого раствора проводили магнитной мешалкой, измеряли при комнатной температуре, а опыты с маргарином проводили при 35—40°С.
Маргарин. Состав, %: жир — не менее 62 или 82 для второго и первого сортов соответственно; влага — 36-—37 и 16—17; №С1 — 0,2—1,2.
Мы отработали новую методику быстрой и количественной экстракции №С1 из маргарина. Навеску маргарина вводили в небольшое количество спирта-ректификата, нагревали до кипения, что приводило к диспергированию маргарина и улуч-
шению экст ти десятикр; При пони; раствор пс Операция : более 1 мин В предва| см из терм личество ма г (навеску 61
ЮТ ЦИЛИНДР1 вают до кит см №N03 а трод, электр мешалки, ви 20—30 с из мешалку вв< М №С1 и че Массовую по уравнени
Д £
ГДе а
Продолжи Разработа! ЭМ-С1-01: 3! ката.
Мыльное кислоты — 0,1—0,2; кар остальное — В пpeдвap^ стойкого сте или измель1 стью ±110" расщепитель H2SO4 + 300 до кипения, горячей водо воды в мерну дистиллиров таток на фи жирных киа содержимого 0,12 М NaN( электрод и э. 30 с измеря* дартную добг 20—30 с изм> доли NaCl, °/
В растворе хлоридселект
