Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам оценки показателей качества сельскохозяйственной продукции, в частности зерна и муки пшеницы, и может быть использовано для экспрессных анализов.
Известны методы определения количества и качества клейковины в пшенице - ГОСТ 13586.1-68 (Методы определения количества и качества клейковины в пшенице).
Основными недостатками этих методов являются трудоемкость и длительность процесса анализа, порядка 1,5-2 ч, т. к. продукт измельчают, замешивают тесто, отмывают, выдерживают, взвешивают, используют приборы ИДК и ПРК для определения упругих свойств клейковины.
Известен способ определения количества и качества упругих свойств клейковины - А. св. 1567977 от 04.01.87. Опубл. 30.05.90. Бюл. 20 (прототип).
Этот способ предусматривает размол проб зерна, измерение коэффициента диффузного отражения на наборе длин волн в ультрафиолетовой области оптического спектра, определение качества и количества клейковины по значениям коэффициентов диффузного отражения с учетом градуировочных измерений.
Использование в качестве промежуточной физической величины набора диапазонов в ультрафиолетовой области оптического излучения является основным недостатком способа. Это накладывает известные ограничения, измерения выполняются сложной дорогостоящей аппаратурой. Измерительный и вычислительный процессы без автоматизации и компьютерного обеспечения трудоемки и длительны.
Целью настоящего изобретения является упрощение и удешевление процесса анализа. Поставленная цель достигается тем, что в способе определения количества и упругости клейковины, включающем размол проб зерна, приборное измерение промежуточных физических величин и последующее определение хлебопекарного качества зерна и муки пшеницы с учетом градуировочных измерений, в качестве промежуточной физической величины используют упругое свойство образца, который получают из размолотой пшеницы посредством механической сепарации, при этом на образец воздействуют поочередно сжатием и снятием жесткого сжатия, на моменты сжатия и снятия жесткого сжатия преобразуют физико-химические свойства образца в электрический сигнал в направлениях сжатия и ему перпендикулярном, измеряют электрические сигналы на эти моменты, кроме того, представляют хлебопекарное качество образца произведением количества клейковины на упругость клейковины в условных единицах Х=К(г)У(усл.ед.), вычисляют хлебопекарное качество образца по формуле Х=(А1-A2)K1, упругость клейковины по формуле У(усл.ед.)=(a1-а2)К2, количество клейковины по формуле
К(г)-[(A1-A2)K1:[(a1-a2)K2],
где X - хлебопекарное качество в условных единицах;
К(г) - количество клейковины в образце;
У(усл.ед) - упругость клейковины в условных единицах;
А1 и А2 - измеренные значения электрических сигналов на моменты сжатия и снятия жесткого сжатия в направлении сжатия;
а1 и а2 - значения электрических сигналов на моменты сжатия и снятия в направлении, перпендикулярном сжатию;
К1 и К2 - градуировочные коэффициенты.
Количество клейковины выражают в граммах или процентах.
В полученном механическим сепарированием образце нет грубых примесей, масса однородная из мелких частиц. В таком образце упругие свойства сказываются ярче.
При сжатии упругую реакцию образца характеризует состав их твердых частиц. Упругие реакции в направлении сжатия и перпендикулярном ему сказываются по-разному. В направлении сжатия упругая реакция зависит от количества упругих частиц, в перпендикулярном направлении упругая реакция выражается, в основном, через уплотнение образца и мало зависит от количества. При снятии сжатия под действием упругих сил образца в направлении сжатия линейный размер образца увеличивается, плотность уменьшается, в перпендикулярном направлении изменяется плотность в меньшую сторону.
От действия упругих сил в направлениях сжатия и перпендикулярном сжатию зависят результаты преобразования физико-химических свойств образца в электрический сигнал.
Хлебопекарное качество определяется сочетанием количества и упругости клейковины. В общем виде хлебопекарное качество характеризуется приведенным выше произведением количества и упругости клейковины. В соответствии с этим выражением и результатами определений количества и упругости клейковины по ГОСТ 13586.1-68 получают рабочие графики или таблицы.
Приведенные формулы для вычисления хлебопекарного качества исследуемого образца, количества и упругости клейковины являются рабочими. В соответствии с этими формулами используют разные схемы измерения упругого свойства образца
На фиг.1 изображен график хлебопекарного качества для муки высшего и первого сортов. На горизонтальной оси показана упругость клейковины в условных единицах. По вертикальной оси показано хлебопекарное качество в условных единицах и зонах качественной градации. Количество клейковины принято в пределах 25-35%. Такие графики (таблицы) могут быть составлены для разных продуктов с расширенным содержанием клейковины.
На фиг. 2 изображена схема устройства, реализующего способ (заявка на устройство оформлена самостоятельно). 1. Полая емкость в диэлектрическом материале. 2. Верхний подвижный уплотнитель с электродом на нижнем основании. 3. Нижний подвижный уплотнитель с электродом на верхнем основании. 4 и 5. Электроды на боковой поверхности емкости. 6. Подпорная пружина. 7 и 8. Винтовые механизмы движения уплотнителей. 9. Общее основание. 10. Измерительный блок.
Емкость из диэлектрического материала и две пары электродов в продольном и поперечном направлениях образуют два преобразователя. Величину электрического сигнала после преобразования определяют емкости образованных конденсаторов и диэлектрические потери на электродах.
В соответствии с устройством, реализующим способ и изображенным на фиг. 2, в приведенных выше формулах A1 и A2 результаты измерения электрического сигнала в моменты сжатия с заданным напряжением и снятия жесткого сжатия после преобразователя с первой парой электродов на уплотнителях 2 и 3 с изменяемым расстоянием между электродами. Значения а1 и а2 такие же результаты после преобразователя со второй парой электродов 4 и 5 с постоянным расстоянием между электродами. Заданное напряжение определяется при градуировочных измерениях и фиксируется преобразователем с электродами на боковой поверхности емкости.
В поперечном направлении, где расстояние между электродами постоянно, на величину (a1-а2) влияет в основном только упругость клейковины через изменение плотности образца, т.е. и изменение диэлектрической проницаемости. Здесь расстояние между электродами постоянно.
На величину "отката" (A1-А2) кроме упругости сказывается характерно и количество клейковины. Это реализуется в изменении линейного размера между электродами на уплотнителях, которое зависит не только от упругости, но и от количества клейковины. Величина (A1-А2) зависит от сочетания количества и упругости клейковины и объективно характеризует хлебопекарное качество исследуемого образца.
Градуировочные коэффициенты K1 и К2 определяются из соотношений Х= К(г)У(усл.ед.)= (A1-A2)K1 и У(усл.ед)= (a1-а2)К2. Здесь K(г) - количество клейковины в образце, У(усл.ед.) - упругость клейковины в условных единицах. Эти величины определяются по положениям ГОСТ.
По результатам градуировочных измерений составляются рабочие графики, таблицы, числовые соотношения для определения хлебопекарного качества по величине (A1-A2)K1. Например, для муки высшего и первого сортов: (A1-А2)К1<40 - хлебопекарное качество неудовлетворительное, 40≤(А1-A2)K1≤75 - хлебопекарное качество удовлетворительное, 75<(A1-A2)K1 - хлебопекарное качество хорошее.
Величина (a1-а2) зависит от упругости образца и характеризует упругость клейковины. Произведение (a1-а2)К2 в зависимости от упругости клейковины исследуемых образцов изменяется по всей шкале упругости клейковины в условных единицах. Здесь учитывается следующее. Образец со слабой клейковиной линейный размер изменяет в большей степени, чем с крепкой при одном и том же давлении. Это позволяет судить по величине А1 о характере клейковины, т.е. она крепкая или слабая. При этом изменения плотности и линейного размера для крепкой и слабой клейковины после снятия жесткого сжатия носят одинаковый характер. Поэтому на горизонтальной оси графика на фиг.1, где показано качество клейковины в условных единицах, значения качества слабой клейковины показаны в симметричных величинах с небольшим смещением в соответствии с ГОСТ.
Количество клейковины определяют из соотношения результатов измерений К(г)=[(А1-А2)К1:[(а1-а2)К2].
Измерения выполняют в лабораторных условиях при комнатной температуре порядка 20oС. Последовательность действий при определении хлебопекарного качества состоит в следующем.
Исследуемый образец пшеницы размалывают на лабораторной мельнице, полученную муку просеивают ситом с мелкой ячейкой не более 0,07 мм. Размолотый и отсепарированный образец пшеницы помещают в емкость 1. Нижний уплотнитель 3 удерживает образец в емкости. Механизмом движения 7 верхнего уплотнителя 2 предварительно уплотняют образец. Механизмом движения 8 нижнего уплотнителя 3 уплотняют образец до конкретного сжатия, которое фиксируется после преобразователя с электродами 4 и 5 измерительным блоком 10 через заданный сигнал, полученный в градуировочных измерениях. На этот момент регистратором измерительного блока 10 фиксируются величины А1 и a1. Далее механизмом движения 8 освобождают нижний уплотнитель от жесткого давления на образец. Давление на образец только от подпорной пружины 6. На этот момент регистратор измерительного блока фиксирует величины А2 и а2. Вычисляют хлебопекарное качество образца, упругость и количество клейковины по приведенным выше формулам.
Выполнен значительный ряд измерений. Несколько результатов измерений приведены на графике, фиг.1. В числителе указаны характеристики клейковины, определенные по ГОСТ 13586.1-68 (Методы определения количества и упругости клейковины в пшенице). В знаменателе - измеренная упругость клейковины и определенное количество. Время определения хлебопекарного качества вместе с подготовкой образца - 5-10 мин, точность удовлетворительная.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ОПТИКО-МЕХАНОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР КАЧЕСТВА ЗЕРНА И МУКИ ПШЕНИЦЫ | 2008 |
|
RU2399048C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ И ПЛОТНОСТИ | 2004 |
|
RU2281486C2 |
СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ОЗИМЫХ ЗЕРНОВЫХ КОЛОСОВЫХ КУЛЬТУР, ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ В УСЛОВИЯХ РЕЗКО КОНТИНЕТАЛЬНОГО КЛИМАТА | 2003 |
|
RU2248690C2 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ И ПЛОТНОСТИ | 2000 |
|
RU2174678C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ ВЕЩЕСТВ | 1998 |
|
RU2130606C1 |
Способ определения хлебопекарных качеств пшеницы по коэффициенту агрегации | 1988 |
|
SU1578649A1 |
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ, ПОВРЕЖДЕННОЙ КЛОПОМ-ЧЕРЕПАШКОЙ | 2002 |
|
RU2247603C2 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА КЛЕЙКОВИНЫ В ПШЕНИЧНОЙ МУКЕ | 2013 |
|
RU2526187C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ ВЕЩЕСТВ | 1999 |
|
RU2167413C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА И КАЧЕСТВА КЛЕЙКОВИНЫ В ЗЕРНЕ ПШЕНИЦЫ | 2015 |
|
RU2586780C1 |
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам оценки показателей качества сельскохозяйственной продукции, в частности зерна и муки пшеницы. Способ предусматривает размол проб зерна, приборное измерение промежуточных физических величин и последующее определение хлебопекарного качества зерна и муки пшеницы с учетом градуировочных измерений. В качестве промежуточной физической величины используют упругое свойство образца, который получают из размолотой пшеницы посредством механической сепарации. При этом на образец воздействуют поочередно сжатием и снятием жесткого сжатия, на моменты сжатия и снятия жесткого сжатия преобразуют физико-химические свойства образца в электрический сигнал в направлениях сжатия и ему перпендикулярном. Измеряют электрические сигналы на эти моменты. Кроме того, представляют хлебопекарное качество образца произведением количества клейковины на упругость клейковины в условных единицах Х=К(г)У(усл.ед.), вычисляют хлебопекарное качество образца по формуле Х=(А1-А2)К1, упругость клейковины по формуле У(усл.ед.)=(a1-а2)К2, количество клейковины по формуле K(г)=[(A1-A2)K1]:[(a1-а2)К2], где Х - хлебопекарное качество, усл. ед.; К(г) - количество клейковины в образце, г; У(усл.ед.) - упругость клейковины, усл. ед. ; A1 и А2 - измеренные значения электрических сигналов на моменты сжатия и снятия жесткого сжатия в направлении сжатия; а1 и а2 - значения электрических сигналов на моменты сжатия и снятия в направлении, перпендикулярном сжатию; К1 и К2 - градуировочные коэффициенты. Изобретение позволит упростить и удешевить процесс анализа. 2 ил.
Способ определения хлебопекарного качества зерна и муки пшеницы, включающий размол проб зерна, приборное измерение промежуточных физических величин и последующее определение хлебопекарного качества зерна и муки с учетом градуировочных измерений, отличающийся тем, что в качестве промежуточной физической величины используют упругое свойство образца, который получают из размолотой пшеницы посредством механической сепарации, при этом на образец воздействуют поочередно сжатием и снятием жесткого сжатия, на моменты сжатия и снятия жесткого сжатия преобразуют физико-химические свойства образца в электрический сигнал в направлениях сжатия и ему перпендикулярном, измеряют электрические сигналы на эти моменты, кроме того, представляют хлебопекарное качество образца произведением количества клейковины на упругость клейковины в условных единицах Х= К(г)У(усл.ед.), вычисляют хлебопекарное качество образца по формуле Х= (A1-А2)К1, упругость клейковины по формуле У(усл.ед.)= (а1-a2)K2, количество клейковины по формуле
K(г)= [(A1-A2)K1] : [(а1-а2)К2] ,
где Х - хлебопекарное качество, усл. ед. ;
К(г) - количество клейковины в образце, г;
У(усл. ед.) - упругость клейковины, усл. ед. ;
A1 и А2 - измеренные значения электрических сигналов на моменты сжатия и снятия жесткого сжатия в направлении сжатия;
a1 и a2 - значения электрических сигналов на моменты сжатия и снятия в направлении, перпендикулярном сжатию;
К1 и K2 - градуировочные коэффициенты.
Способ определения качества и количества клейковины | 1987 |
|
SU1567977A1 |
ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА МУКИ | 1926 |
|
SU12112A1 |
ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГОСТИ КЛЕЙКОВИНЫ | 0 |
|
SU165010A1 |
Авторы
Даты
2003-05-20—Публикация
2000-02-02—Подача