Способ определения среднего размера кристаллов сахара-песка Советский патент 1980 года по МПК G01N33/02 

Изобретение относится к методам контроля, используемым в сахарной промышленности. Известен способ определения среднего размера кристаллов сахара-песка согласно которому пробу сахара-песка весом 100 г рассеивают в течение 10 мин при 115 колебаниях трясуна в минуту на трех ситах с отверстиями 1,0; 0,63 и 0,25 мм, после чего остаток, сахара на этих ситах взвешивают, а средний размер кристаллов оп ределяют графически после нанесения на номограмму графика зависимости ку мулятивного остатка сахара на ситах от размеров отверстий последних Г1. Известный способ является трудоемким, так как включает взвешивание сахара четыре раза, подсчет кумулятивного остатка на ситах, построение графика и определение по последнему среднего размера кристаллов. Точность определения тем меньше, чем больше отклоняются полученные данные ситового анализа от гауссовского рас пределения, погрешность достигает 10% и более. Цель изобретения заключается в по вышении точности определения ускореНИИ и упрощении процесса. Для этого в предложенном способе навеску сахара-песка растворяют в ненасыщенном сахарсодержащем растворе при температуре в течение 50-150 сек, измеряют концентрацию сахара в последнем до и после растворения навески и средний размер кристаллов определяют по формуле: d - If 100-С - С-Со гдеК - постоянная прибора, которая определяется экспериментально;CQи С - концентрация сахара в растворе до и после растворения навески в %. Предложенный способ заключается в следующем. В основу способа положена прямая зависимость количества растворившегося за определенный промежуток времени сахара от суммарной поверхности кристаллов. Учитывая, что суммарная поверхность 1 г кристаллов сахара обратно пропорциональна, их среднему размеру, имеет место соотношение: т (1) Pjа.

де R, и р количество сахара, растворившегося при перемешивании в ненасыщенном растворе одинаковых навесок кристаллов при прочих равных условиях;

dj и d, средние размеры кристаллов в этих навесках, мм. Следовательно, Е, d.

(II)

d

PI

Предлагаемый способ заключается в ,что равные навески исследуемого и контрольного сахара-песка растворяют в течение равного интервала времени (SO-flSO сек) в одинаковых количествах ненасыщенного сахарного сиропа, измеряют концентрацию сахара в последних до и после растворения и по этим величинам определяют.средний размер кристаллов расчетные путем.

Сущность способа можно охарактеризовать следугадим образом. Если взять две навески по G г сахарного сиропа концентрацией Со, и растворять в равных условиях в течение равных интервалов времени (50-г 150 сек) в одной из них контрольную пробу сахара-песка с известным средним размером кристаллов d мм, а в другой - такую же навеску исследуемого сахара, средний размер кристаллов д. которой надо определить, то в результате частичного растворения кристаллов сахара в контрольной пробе растворится Р , а в исследуемой - Pj г. В результате этого концентрация сахара в межкристальное растворе увеличится- соответственно до С и . Эти величины измеряют рефрактометром РДУ.

Следовательно, после растворения вес сиропа равен (G + Р ) в контрольной пробе и (G + Р) - в исследуемой.

Количество растворенного сахара в сиропе после растворения равно соответственно

О -(

+ Р

100

онцёнтрация сиропа после растворения равна:

loT100, %i

(III)

G + РЛ

GСс

+ Р.

100

(IV)

100, % ,

G + РО

Из (3) и (4) определяем Р s

- G .- ()

(V)

100 - С G ()

(VI)

100 - Са

Подставляя из (5) и (6) в (2), получим :

G (С,-Со)

(100 -С,

Сх) G-(C,- С (100

(100 -Cg)

- (С,- Со)

d..(VII)

(

(100- С

( . /

Величина - оо-г показали исследования, является постоянной при определении ее на одном и том же приборе при одинаковых температурах, времени растворения, интенсивности перемешивания, количествах и концентрации ненасыщенного сахарного раствора и при равных навесках исследуемого сахара . Результаты таких исследований представлены в табл. 1.

Таблица .1

Следовательно, определив К для

данного прибора, можно по концентрациям ненасыщенного раствора CQ и С, измеренным рефрактометром РДУ до и после растворения пробы, определить средний размер кристаллов.

Пример . Навеску сухого сахара-песка 33,0 г растворяют в течение 90 сек в 100 г термостатируемого при 50%-ного сахарного сиропа,

который перемешивается магнитной мешалкой со скоростью 180 оборотов в мин, после чего измеряют концентрацию сахара в межкристальном растворе рефрактометром РДУ, призма которого

встроена в мешалку.

Средний размер кристаллов ccixapaпеска определяют расчетным путем по формуле:

, „ 100-С

d К мм,

где К - показатель, хаЕ)актеризующий скорость растворения сахара-песка в зависимости от геометрической форлы сосуда и интенсивности перевешивания и являющийся постоянньм для данного

прибора; К s 0,0906. Данные замеров

С и расчетные значения среднего размера кристаллов, а также выявляемые погрешнслти определения среднего размера кристаллов при предлагаемом и известном способе приведены в табл.2,

Постоянную прибора К определяют предварительно. Для этого растворяют навеску 33,0 г сахара-песка с зара90 сек при иепрерывнсм перемешивании магнитной мешалкой со скоростью 180 об/мин, после чего измеряют концентрацию сахара в межкристальном растворе: С 56,9%.

Величину К определяют расчетньм путем по формуле:

, С - 56.9 - 50