Ви є тут

Наукове обґрунтування та розроблення фізико-хімічних методів інтенсифікації вилучення сахарози з цукрових буряків

Автор: 
Гусятинська Наталія Альфредівна
Тип роботи: 
Дис. докт. наук
Рік: 
2008
Артикул:
3508U000298
129 грн
Додати в кошик

Вміст

РОЗДІЛ 2
ОБ’ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Загальна схема проведення досліджень. Об’єкт та предмет досліджень
Експериментальні дослідження проводили в науково-дослідній лабораторії кафедри
технології цукристих речовин, лабораторії спектрофотометричного аналізу
Національного університету ім. Т.Г. Шевченка.
Промислові дослідження здійснювали на Пальмірському, Оріхівському (ВАТ
„Цукор-інвест”), Линовицькому, Саливонківському, Бучацькому (ВАТ
„Бучач-цукор”), Іванопільському (СТОВ „Агрокомплекс-98”), Набутівському (ВАТ
„Набутівцукор”) та інших цукрових заводах України та Слуцькому цукрокомбінаті
(Бєларусь).
Об’єкт дослідження – технологія вилучення сахарози з бурякової стружки.
Предмет дослідження – цукрові буряки, бурякова стружка, дифузійний сік,
жомопресова вода, соки I та II сатурації, дефекосатураційний осад, антисептичні
препарати, коагулянти.
2.2. Методи досліджень
2.2.1. Методи контролю у бурякоцукровому виробництві. Під час виконання роботи
основні технологічні показники визначали за допомогою наступних традиційно
використовуваних методів контролю у бурякоцукровому виробництві:
вміст сахарози в буряках та соках на різних стадіях очищення визначали методом
прямої поляризації за допомогою сахариметра СУ-4 [132] з похибкою вимірювання
0,05 %;
вміст сухих речовин у соках – за допомогою рефрактометра РПЛ-3 (похибка
вимірювання 0,1%), а у знецукреній стружці за допомогою приладу Чижової [132];
рН20 соків визначали за допомогою іономіра ЄВ-74;
вміст солей кальцію – комплекснометричним методом [58, 132];
седиментаційні показники – за швидкістю відстоювання соку [132];
забарвленість очищеного соку – фотоколориметричним методом в одиницях оптичної
густини (од.опт.густ.) на КФК-3 [58];
вміст мезги у дифузійному соку – ваговим методом [132];
вміст високомолекулярних сполук у соках – за прийнятою в контролі
бурякоцукрового виробництва методикою [58, 132];
вміст розчинних пектинових речовин визначали кальцій-пектатним методом [58,
132];
вміст білків – фотоколориметричним методом із застосуванням мідного реактиву
[290];
вміст редукувальних речовин – методом Берлінського інституту цукрової
промисловості [58, 132];
вміст a-аміноазоту в соках – за методом В.Станека і П.Павласа, модифікованим
Л.Вінінгером і Н.Кубадіновим [201];
вміст молочної кислоти – фотоколориметричним методом [273];
вміст нітритів – фотоколориметричним методом із застосуванням реактиву Грісса
[201].
Ефект очищення соку (%) під час екстрагування розраховували за формулою: [2.1]
Де Чкл.с., Чдиф.с. – чистота відповідно клітинного соку буряків та дифузійного
соку.
Ефект очищення соку (%) під час дефекосатурації розраховували за формулою:
[2.2]
Де Чдиф.с., Чоч.с. – чистота відповідно дифузійного та очищеного соку.
Загальний ефект очищення соку (%) розраховували за формулою:
[2.3]
Де Чкл.с., Чоч.с. – чистота відповідно клітинного соку буряків та очищеного
соку.
Під час виконання роботи застосовували спеціальні методики досліджень у
бурякоцукровому виробництві:
1. Для визначення кількості плазмолізованих клітин використаний метод А.К.
Карташова і Ю.Т. Коваля [143], згідно якого:
X=100(D-D1)/D, (2.4)
де Х- кількість плазмолізованих клітин, %, D- вміст сахарози в стружці, %; D1-
вміст сахарози в стружці після промивання холодною водою, %.
2. Методика визначення коефіцієнта дифузії бурякової стружки [167] полягала в
наступному. Наважку 100 г стружки поміщали у колбу місткістю 1 дм3 і заливали
дистильованою водою. Колбу зі сокостружковою сумішшю встановлювали у пристрій
для перемішування. По закінченню екстрагування стружку відділяли від соку,
висушували фільтрувальним папером і визначали вміст сахарози і сухих речовин в
клітинному соку стружки і в екстракційній рідині. Різниця між концентрацією
сахарози в стружці і в екстракційній рідині називається надлишковою
концентрацією о. Відношення надлишкової концентрації о3 в кінці досліду до
концентрації сахарози на початку екстрагування о0 називається відносною
концентрацією Z.
Z== (2.5).
Для розрахунків коефіцієнта дифузії і на його основі коефіцієнта ступеня
проникності користувалися номограмою [167]
За номограмою визначали число Фур’є, за яким розраховували коефіцієнт дифузії:
D= (2.6),
де F0 – критерій Фур’є, ф – час процесу на розрахунковій ділянці, с, R –
еквівалентний радіус бурякової стружки, м, D – коефіцієнт дифузії, м2/с.
2.2.2. Спеціальні методи досліджень, математичного оброблення та планування
експерименту. Під час виконання експериментальних досліджень використовували
спеціальні фізико-хімічні та мікроскопічні методи досліджень:
- мікроскопування та фотографування мікроструктури пектинових речовин при
дослідженні механізму їх взаємодії з коагулянтами здійснювали за допомогою
мікроскопу біологічного дослідницького універсального марки “МБИ-15”;
- дослідження ІЧ-спектрів проводили за допомогою спектрофотометра UR-20 згідно
методики [210];
- для моделювання та розрахунків хімічних сполук використовували методи
комп’ютерної хімії за допомогою пакету прикладних програм HyperChem
Professional.
Для виконання експериментальних досліджень використовували модельні розчини
бурякового пектину, попередньо одержаного в лабораторних умовах. Згідно способу
одержання [246], бурякову стружку знецукрювали до вмісту сахарози в промивній
воді 0 % і додатково промивали водою з додаванням 0,1 н соляної кислоти до
рН20=4. До одержаного жому додавали 0,08н соляну кислоту з розрахунку 1,5 кг
кислоти на 0,5 кг жому і витримували протягом 90хв. за температури 75°C для
проходження гідролізу протопе