Способ определения степени шлифования крупяных культур

 

Использование, зерноперерабатывающая промышленность и может быть использовано для оценки степени шлифования зерен при производстве крупы: рисовой, перловой, пшена и других. Сущностьюкрашивают анатомические части зерновки метиленовым синим и вторым красителем. Промывают водой зерна после каждого окрашивания . Определяют степень шлифования по окраске зерен. В качестве второго красителя используют 0,2 - 0,25%-ный водный раствор метилоранжа, а метиленовый синий применяют в виде 0,05 - 0,1%-ного водного раствора После окрашивания зерна высушивают. Определяют коэффициент отражения этих зерен спектрофотометрическим методом при длинах световых волн 570 - 582 нм, а степень шлифования рассчитывают по эмпирическому выражению. Окрашивание метиленовым синим проводят в течение 8 - 10 с, метилоранжем 1,2 - 2 мин После окрашивания зерна промывают водой с рН 7 - 8 и затем высушивают до равновесной влажности 12 - 14% 4 табл СО с

COl03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 33/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ )"

К ПАТЕНТУ (21) 4921786/13 (22) 22.01,91 (46) 07.11,92, Бюл, ¹ 41 (71) Краснодарский политехнический институт (72) А.Ю.Шаэзо и И.И.Погорелова (73) Малое государственное предприятие

"Э виттон" (56) 1. Козьмина Е.П. и др. Измерение степени шлифования по цвету обработанного риса. Хранение и переработка риса, М, ЦИНТИ Госкомзага СССР, 1967, № 7.

2, Н,ЗЯ.Desikachar, Determination of the

degree of polishing in rice lII, The use of

colored rice as an indicator of the degree of

bran removal in rice milling. Ceneral

Chemistry 32: 80 — 82, 1955.

3, Н,ЯЯ. Desikachar. Determination of

the degree of polishing in rice.1. Come

methods for comparison of the degree of

milling. Ceneral Chemistry. 32: 71 — 77, 1955 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ

ШЛИФОВАНИЯ КРУП Я Н ЫХ КУЛ bTYP

Изобретение относится к зерноперерабатывающей промышленности и может быть использовано для оценки степени шлифования зерен при производстве крупы: рисовой, перловой и пшена.

Известен метод определения степени шлифования, основанный на различии коэффициентов отражения шлифованных и нешлифованных зерен (1).

Недостатком известного метода является низкая точность определений, обусловленная тем, что естественный цвет зерен не

„„БЦ „„1775045 АЗ (57) Использование: зерноперерабатывающая промышленность и может быть использовано для оценки степени шлифования зерен при производстве крупы: рисовой, перловой, пшена и других. Сущность:окрашивают анатомические части зерновки метиленовым синим и вторым красителем.

Промывают водой зерна после каждого окрашивания. Определяют степень шлифования по окраске зерен. В качестве второго красителя используют 0,2 — 0,25%-ный водный раствор метилоранжа, а метиленовый синий применяют в виде 0,05 — 0,1%-ного водного раствора. После окрашивания зерна высушивают. Определяют коэффициент отражения этих зерен спектрофотометрическим методом при длинах световых волн 570 — 582 нм, а степень шлифования рассчитывают по эмпирическому выражению. Окрашивание метиленовым синим проводят в течение 8 — 10 с, метилоранжем 1,2 — 2 мин.

После окрашивания зерна промывают водой с рН 7 — 8 и затем высушивают до равновесной влажности 12 — 14%, 4 табл, стабилен в товарных партиях, поступающих в переработку на крупозаводы, он изменяется от светло-желтого до темно-коричневого, а при наличии дефектных зерен, к числу которых относятся зерна с красной, розовой и зеленой окраской оболочек, а также желтой окраской эндосперма, объективно оценить степень шлифования невозможно, так как вышеперечисленные категории зерен имеют неодинаковые значения коэффициентов отражения, 1775045

Известен комплексный метод определения степени шлифования (2) путем окрашивания рисовых зерен раствором Конго красного или раствором метиленового синего с последующим экстрагированием адсорбировавшегося красителя.

Сравнительную оценку интенсивности окраски экстракта из адсорбента определяют на фотоэлектрическом калориметре.

Недостатком этого метода является то, что данный метод основан на различии адсорбционной способности анатомических частей зерновки, которая меняется в значительных пределах от исходного качества окрашиваемых зерен, в частности сортовых различий; стекловидности, влажности, особенности микроструктуры.

Другим недостатком предлагаемого метода является его низкая точность при оценке степени шлифования товарных партий, имеющих в наличии дефектные зерна красные, зеленые, пожелтевшие), так как экстрагирование Конго красного и метиленового синего пиридином и смесью равных объемов метанола и 0,5 N соляной кислоты, в экстракт попадают пигменты этих зерен, изменяя световой фон.

При оценке степени шлифования различных сортов зерновых культур даже без наличия дефектных зерен имеют также высокую погрешность, так так последние могут иметь различное окрашивание оболочек от светло-желтого до темно-коричневого.

Наиболее близким является метод определения степени шлифования по окрашиванию зерен красителями Конго красный и метиленовым синим, которые давали наилучшую отличительную окраску оставшихся при шлифовке оболочек и эндосперма (3).

Зерна риса последовательно окрашивают

0,025 -ный раствором метиленового синего и 0,5 -ным раствором Конго красного с промывкой водой после каждого окрашивания. Оболочки зерен становятся окрашенными .в голубой цвет, а эндосперм — в красный.

Недостатки данного способа заключаются в следующем. В каждой партии риса присутствуют зерна с красной, розовой и коричневой окраской оболочки. При окрашивании шлифованного риса известным способом эндосперм также окрашивается в красный цвет и сливается с оставшейся после шлифования оболочкой этих темных зерен, что снижает точность анализа, При окрашивании зерен метиленовым синим и Конго красным алейроновый слой, оставшийся после шлифования, не выделяется, а окрашивается, как и зндосперм, 5

Невозможно определение степени шлифования спектрофотометрическим методом, так как установлено, что спектры поглощения Конго красного и метиленового синего близки, поэтому при использовании фотометров не улавливается различие коэффициентов отражения частично шлифованного риса и.рисовой крупы, Целью изобретения является повышение точности определения степени шлифования крупяных культур.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения степени шлифования крупяных культур, предусматривается двухстадийное окрашивание анатомических частей зерновки с использованием в качестве красителя на одной из стадий метиленового синего и последующим промы ванием, установление показателя, коррелирующего со степенью шлифования крупяных культур, в качестве другого красителя на второй стадии скрашивания используют 0,2 — 0,25 -ный водный раствор метилоранжа и окрашивание им производят в течение 1,5 — 2 мин, Метиленовый синий берут в виде 0.05 — 0,1 -ного водного раствора и окрашивание им ведут в течение 8 — 10 с. После каждой стадии окрашивания зерновок осуществляют промывание водой с рН 7,8 с последующим высушиванием до равновесной влажности 12 — 14, В качестве показателя, коррелирующего со степенью шлифования, используют значения коэффициентов отражения этих зерен, измеряемые в диапазоне длин волн, равном

570 — 582 нм, а определение степени шлифования осуществляют по формуле

F = Ао+ А1Х+ A2X + АзХ, где Š— степень шлифования, Ао, А1, А2, Аз — коэффициенты, рассчитанные экспериментально;

Х вЂ” коэффициент отражения, Предложенный способ определения степени шлифования позволяет получить окрашенные зерна с четким цветовым разделением эндосперма и оставшихся оболочек зерна, При этом эндосперм окрашен в желтый цвет, а оболочки — в зеленый. Четкое разделение цветов позволяет при определении степени шлифования использовать спектрофотометрический метод в отличие, в частности, от прототипа, где получается при окрашивании зерна общий темный фон, который затрудняет даже визуальное определение и делает невозможным применение спектрофотометрического метода.

При этом предложено определенное сочетание красителей — метиленовой сини и метилоранжа со своей концентрацией. Поэ1775045

10

35

55 тому и данное техническое решение обладает существенными отличиями.

Проведена окраска риса по прототипу метиленовым синим и Конго красным, при этом оболочки окрашивались в светло-голубой цвет, а эндосперм в светло-красный, При определении коэффициента отражения (Kp) на шаровом фотометре ФМШ-56

М явного различия данных частично шлифованного риса и готовой крупы не улавливалось, Осуществляя данный способ, предварительно были найдены коэффициенты

Ао, А1, Az, Аз из эмпирического выражения, описанного полиномом 3-й степени.

Для этого была использована партия зерна риса, прошлифованная известным методом (Правила организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях. ЦНИТИ и Мингаза СССР, M., 1981). B лабораторных условиях по времени с интервалом 20 с зафиксировано соответствующее им значение выхода мучки. Затем, зная степень шлифования по выходу мучки, были определены коэффициенты отражения, после этого данные были заложены в ЭВМ и по методу наименьших квадратов получены коэффициенты риса — А„= -119,162; А1 = 15,8665, Az == — 0,665481; Аз = 0,00946212; проса — А =

=152,522; A1 = -21,7786; Az = 1,01476; Аз =

=-0,5148; ячменя — Ap = 72,6267; A1 =--9,7115;

Az = 0,42485; Аз = -0,005156, Пример 1. 15 г шлифованного зерна помещают в чашку Петри, приливают 20 мл

0,1 -ного раствора метиленового синего, смешивают до равномерного увлажнения всех зерен в течение 8 с, после чего окрашивающее вещество сливают, а зерна промывают водой при рН 8.

После этого зерна, окрашенные в голубой цвет, погружают в 20 мл 0,25 -ного раствора метилоранжа и перемешивают в тсчение 1,5 мин, затем окрашивающий раствор сливают и зерна промывают водой при рН7, Окрашенные зерна высушивают в сушильном шкафу при 40 С до влагосодержания 13%, Влажность определяют по разности в массе образцов до и после сушки в сушильном шкафу СЭШ-ЗМ.

Перед определением коэффициента отражения окрашенных зерен предварительно устанавливают длину световой волны

582 нм и прогревают прибор.

Окрашенные зерна помещают в держатель образцов и определяют коэффициент отражения К0 = 26,4%

После этого определяют степень шлифования (Е) окрашенных зерен риса по эмпирическому выражению. описанному полиномом 3-степени

E = Ap + A1X+ AzX + АзХ, где Ас, = -119,162; А1 = 15,8665; А2 =

=0,009462; Аз = -0,665481 (коэффициенты рассчитанные экспериментальна); Х =

26,4%; Е =- -119,162 + 15,8665 26,4 + (-0,665481) 26,4 + 0,009462.

26,4 = 10,00%.

Вывод. Известно, что содержание оболочек в зерновке составляет около 10%, а остальное — крахмалистый эндосперм, то можно сказать, что на 10,00% удалены оболочки, значит, рис хорошо шлифован, т.е. это крупа.

Пример 2. 15 г шлифованного зерна помещают в чашку Петри, приливают 20 мл

0,1%-ного раствора метиленового синего, смешивают до равномерного увлажнения всех зерен в течение 10 с, после чего окрашивающее вещество сливают. а зерна промывают водой при рН-7.

После этого зерна, окрашенные в голубой цвет, погружают в 20 мл 0,25 -ного раствора метилоранжа и перемешивают в течение 2 мин затем окрашивающий раствор сливают и зерна промывают водой при рН- 7.

Окрашенные зерна высушивают в сушильном шкафу при 40 С до влагосодержания 14%, Влажность определяют по разности в массе образцов до и после сушки в сушильном шкафу СЭШ-ÇM.

Перед определением коэффициента отражения окрашенных зерен предварительно устанавливают длину световой волны 582 нм и прогревают прибор.

Окрашенные зерна помещают в держатель образцов и определяют коэффициент отражения Kp = 26,5 .

После этого определяют степень шлифования (Е) окрашенных зерен риса по эмпирическому выражению, описанному полиномом 3-й степени

Е = Ао+ А1Х вЂ”, А2Х2+ АЗХЗ где E — степень шлифования, :

Ap = -119,162; А1 = 15,8665; Az =

=0,665481; Аз = 0,009462; Х = 26,5 ; Е =

=-119,162+ 15,8665 26,5+ (-0,665481) 26,5 +

0,009462 26,5 = 10,08%.

Вывод, Известно, что содержание оболочек в зерновке составляет около 10%, а остальное крахмалистый эндосперм, то можно сказать, что на 10,08 удалены оболочки, "íà÷èò,,рис хорошо шлифован, т,е. это Kpiiïä.

Пример 3. Шлифованное зерно окрашивают по примеру 1. После сушки определяют коэффициент отражения К, = 18,0%, 1775045

Степень шлифования (Е) окрашенных зерен риса определяется по эмпирическому выражению, описанному полиномом 3-й степени.

Е = Ао + А1Х + А2Х + АЗХ, 5

Ао = -119,162; А1 = 15,8665; А2

=0,665481; Аз = 0.009462; Х = 18,0 .

E - -119,162 + 15,8665 18 + (-0.665481)

18 + 0,009462 18 = 6,00 .

Вывод: на 6;(удалены оболочки, эна- 10 чит, рис плохо шлифован.

fl р и м е р 4. Шлифованное зерно окрашивают по примеру 1. После сушки определяют коэффициент отражения Ко = 28 .

Степень шлифования (Е) окрашенных 15 зерен риса определяют по эмпирическому выражению, описанному полиномом 3-й степени

Е = Ао + А1Х + А2Х + АЗХз, где Ap = -119,162: А1 = 15,8665: А2 = - 20

=0,665481; Аз = 0,009462; Х - 28%.

Е = -119,162 + 15,8665 28 + (-0,665481)

28 +0,00946228 =11,070, Вывод. На 11,7% сошлифованы эерновки риса, значит, рис перешлифован, что 25 приводит к усиленному дроблению ядер.

В табл, 1 — 4 даны показатели анализа частично шлифОванного риса, рисовой крупы, проса, ячменя соответственно.

Таким образом, при коэффициенте от- 30 ражения Ко = 18 — 25ф степень шлифования

Е = 6-.8 . значит, рис не дошлифован.

При Ко =26 — 27 степень шлифования

Е = 10-105 о, значит рис хорошо шлифован и,: соответствует крупе. 35

При коэффициенте отражения Ко = 28 и больше степень шлифования E -11,07 и больше, значит рь с перешлифован, что приводит k снижению выхода целого ядра и увеличению выхода дробленого ядра. 40

При использовании методов по прототипу точность определений степени шлифования по коэффициенту отражения (Ко) снижается эа счет низких значений у дефектных зерен (красных, желтых, зеленых), в 45 сравнении с Ко крахмалистого эндосперма. образующего крупу, что, как следствие, для доведения значений этого показателя зерновой массы до необходимой белизны требуется интенсивное шлифование дефектных зерен, что приводит к перешлифовке нормальных зерен и уменьшению выхода крупы за счет увеличения выхода мучки.

Зкономический эффект может быть получен эа счет увеличения выхода целой крупы и соответствующего снижения выхода мучки, разности стоимости от реализации целой крупы и мучки.

Формула изобретения

Способ определения степени шлифования крупяных культур, предусматривающий двустадийное окрашивание анатомических частей зерновки с использованием в качестве красителя на одной из стадий метиленового синего и последующее промывание водой, установление показателя, коррелирующего со степенью шлифования крупяных культур, о т л и ч а ю шийся тем, что целью повышения точности, в качестве красителя на другой стадии окрашивания используют 0,2 — 0,25 -ный водный раствор метилоранжа, а метиленовый синий берут в виде 0,05 — 0,1 -ного водного раствора, причем окрашивание последним ведут втечение8-10с, метилоранжем — 1,5 — 2 мин, для промывания после каждой из стадий окрашивания используют воду с рН 7 — 8, окрашенные зерна высушивают до равновесной влажности 12 — 14, при этом в качестве показателя, коррелирующе-го со степенью шлифования, используют значение коэффициента отражения этих зерен, измеренное в диапазоне длин волн 570 — 582 нм, а определение степени шлифования осуществляют по формуле

Е =Ао+A1X-А2Х +АЗХ, ГдŠŠ— СТЕПЕНЬ

2 шлифования, Ао — Аз — коэффициенты, рассчитанные экспериментально, X — коэффициент отражения, 1 775045,0

Таблица1

Показатели анализа частично шлифованного риса

Длина световой волны,Л, нм

Влажность

W, Степень шлифования, Е, Коэффициент отражения, Ко,;(Метилоранж, растеор

Метиленовый синий, раство2

0,20

0,05

570

0,22

0,08

575

0,05

582

0,25

582

0,15 0,15

0,0125 0.30

0,0125 0,20

582

540

0,30

0.05

540 отражения при этих

540

612 длинах волн

612

13

612

Таблица2

Показатели анализа рисовой крупы

0,05 0,25

0,0125 0,15

0,15 0,30

0,05 0,25

18,0 6.00

18,1 6,11

18,3 6,32

Темно-синяя окраска

Оранжевая окраска

Низкие значения коэффициентов

1г

1775045

Таблица3

Показатели анализа проса

Таблица4

Показатели анализа ячменя

Составитель А.Шаззо

Тех ред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор Л.Волкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3948 .Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5