Файл: Петров И.К. Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 237
Скачиваний: 1
вязкости анализируемой жидкости, в которую он погружен, то и частота генератора изменяется прямо пропорционально сте пени демпфирования чувствительного элемента.
Измерительный прибор 9, включенный в цепь генератора, обеспечивает показание среднего значения тока за период пило образного напряжения и имеет также выход на вторичный запи сывающий прибор 10. В схеме имеется блок контроля отказов 8, обеспечивающий блокировку стрелочного индикатора в случае
© |
|
|
© |
|
2 |
| |
J |
| |
- и |
©= (Э |
|
© |
|
( |
7 |
|
|
|
Э |
- |
6 |
- |
5 |
G |
10 |
11 |
|
|
|
|
Рис. 169. Структурная схема ультразвукового |
вискозиметра. |
неисправности прибора, а также сигнализацию работы всех уз
лов устройства. Блок питания |
/ / обеспечивает |
питание |
устройст |
ва стабилизированным напряжением. |
|
|
|
Вискозиметры подобного |
типа позволяют |
измерять |
вязкость |
в широких пределах с погрешностью ± 4 % и могут быть с успе хом использованы для контроля вязкости многих пищевых про дуктов.
§6. ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИСКОЗИМЕТРОВ
ВПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
При выборе типа вискозиметра для контроля вязкости кон кретных пищевых продуктов следует учитывать, кроме диапазо на измерения и класса точности прибора, другие факторы, игра ющие в ряде случаев решающую роль.
При монтаже вискозиметров должна быть предусмотрена возможность их удобной и быстрой чистки, так как большинство пищевых продуктов быстро налипают на стенках и деталях чув ствительных элементов. Осадки, выпадающие на чувствитель ный элемент из многих пищевых продуктов, могут повести к не допустимым погрешностям. Серьезные трудности возникают при отложении на чувствительных элементах растворенных в ана лизируемых жидкостях веществ. Так, например, из эпюрата
\
в спиртовом производстве возможно отложение окиси меди, из
вин и виноматериалов — солей виннокаменной кислоты |
(винного |
|
камня) |
и т. п. |
|
При |
измерении вязкости пищевых продуктов следует иметь |
|
в виду, что многие из них изменяют свою структурную |
вязкость |
|
вследствие механического воздействия движущихся частей ви скозиметров— роторов, дисков и др. Поэтому ротационные вискозиметры чаще используются для периодических измерений. Время, в течение которого работа датчика ротационного виско зиметра не приводит к изменению структурной вязкости продук та, различно и определяется экспериментально. Так,, например,
для сметаны |
и кефира это время составляет 1—2 мин, |
для ви |
н а — около 5 мин. |
|
|
Учитывая |
преимущества, присущие -вибрационным |
вискози |
метрам, а также особенности большинства пищевых продуктов как объектов измерений, следует признать перспективность для пищевой промышленности ультразвуковых устройств, которые в настоящее время разрабатываются в рамках ГСП как унифи цированные приборы общепромышленного применения. Однако их использование потребует соответствующих испытаний и ис следований для каждой группы или вида пищевых продуктов.
ГЛАВА X I I I
ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ АНАЛИЗАТОРЫ ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ
§ 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
Хроматография в настоящее время становится одним из важнейших методов, применяемых в пищевой промышленности для анализа состава и свойств газообразных и жидких продук тов, и Может быть использована во многих ее отраслях.
В табл. 14 приведены экспериментальные данные, показыва ющие результаты измерения содержания спирта в виноградном соке стандартным методом и с помощью хроматографического анализатора.
Хроматографические методы особенно эффективны при изме рении содержания микропримесей в пищевых продуктах (пести цидов, переходящих из исходного сельскохозяйственного сырья, высших спиртов и эфиров и т. п.).
Причина быстрого развития хроматографии в ее широких аналитических возможностях, высокой разделительной способ ности и чувствительности, сравнительной простоте аппаратурно го оформления. Как правило, хроматографические анализаторы
являются унифицированными приборами, предназначенными для анализа большой группы многокомпонентных газовых сме сей и жидкостей.
В основу хроматографического метода положено разделение
многокомпонентных газообразных и |
жидких |
веществ |
(смесей) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Т А Б Л И Ц А 14 |
|
|
|
|
|
Содержание |
спирта, |
г/л |
|
|
|
Образец |
|
|
|
по |
газохроматогра- |
Абсолютная |
|
|
|
по ГОСТу |
ошибка |
|||||
|
|
|
фическому |
методу |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
Сусло |
|
|
|
|
|
|
|
|
темно-красное, |
гибрид |
|
0,3 |
|
0,3 |
0,0 |
||
белое, |
смесь |
европейских |
( |
2,0 |
|
1,6 |
—0,4 |
|
|
|
|
і |
2,2 |
|
2,4 |
+0,2 |
|
|
|
|
2,5 |
|
2,1 |
—0,4 |
||
розовое, |
смесь |
европейских |
( |
2,4 |
|
2,4 |
0,0 |
|
|
|
|
|
1,9 |
|
1,7 |
—0,2 |
|
Сок |
|
|
( |
2,0 |
|
2,3 |
+0,3 |
|
|
|
1 |
2,1 |
|
1,9 |
—0,2 |
||
красный |
|
|
|
|||||
|
|
\ |
1,0 |
|
1,1 |
+0,1 |
||
|
|
|
|
|||||
на отдельные составные части при помощи использования сорбционных процессов в динамических условиях. В простейшем видеэти условия обеспечиваются при прохождении потока смеси га зов, паров или жидкостей через специальную колонку, содержа щую слой соответствующего сорбента.
В основе адсорбционной жидкостной и газовой хроматогра фии лежит закон, открытый и сформулированный советским уче ным М. С. Цветом. Сущность закона заключается в том, что ве щества, растворенные в определенной жидкости, образуют опре деленный адсорбционный ряд Л > 5 > 5 , выражающий относи тельное адсорбционное сродство его членов к адсорбенту. Каждый из членов адсорбционного ряда, обладая большим ад
сорбционным |
сродством, чем |
последующий, вытесняет |
его из |
соединения и |
в свою очередь |
вытесняется предыдущим. |
|
В соответствии с теорией Ленгмюра на поверхности |
сорбента |
||
находится силовое поле, которое способно притягивать |
молеку |
||
лы посторонних веществ, при этом образуется мономолекуляр ный слой адсорбированных молекул. Между поверхностью ад сорбента и средой устанавливается подвижное адсорбционное
равновесие, |
определяемое равенством скоростей адсорбции- |
и десорбции |
молекул. |
|
Взаимосвязь величины адсорбции и концентрации газообраз |
||||||||||
ного вещества выражается уравнением изотермы |
Ленгмюра, |
||||||||||
имеющей следующий вид: |
|
т с |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
а = |
|
|
|
|
|
|
(376) |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1+CW |
|
|
|
|
|
|
где |
а — величина адсорбции; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Z и W — величины, связанные |
с |
адсорбционной |
способностью поглотите |
|||||||
|
|
ля по отношению к данному газу; |
|
|
|
|
|
|
|||
|
С — концентрация газа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Если |
концентрация |
газа |
невелика |
( С < |
1), уравнение |
Ленг |
||||
мюра принимает следующий вид: |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
а = |
CZW |
= CZW |
= |
КС. |
|
|
|
(377) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
В этом случае величина адсорбции выражается уравнением |
||||||||||
прямой, |
выходящей из |
начала |
координат |
(рис. 170, участок / ) . |
|||||||
|
Если |
концентрация |
газа |
значительна |
( С > 1), уравнение |
за |
|||||
пишется следующим образом: |
CZW = Z. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
с = |
|
|
|
|
|
|
(378) |
|
|
|
|
|
|
CW |
|
|
|
|
|
v |
|
Это уравнение прямой, параллельной оси абсцисс (рис. 170, |
||||||||||
участок |
2). Таким образом, при малых |
значениях С величина |
|||||||||
|
|
|
|
|
адсорбции |
а прямо |
пропорцио- |
||||
|
|
? |
|
|
нальна |
|
концентрации, |
а |
при |
||
—очень больших является величи ной постоянной, соответствую щей насыщению поверхности ад сорбента.
^
ние. 170. Вид изотермы адсорб-
Для |
|
жидкостей |
изотермы |
|
Ленгмюра |
имеют |
аналогичный |
||
вид, |
но |
при этом |
необходимо |
|
учитывать |
влияние молекул рас |
|||
творителя, |
которые, |
удержива |
||
я с ь |
н а |
п о в е р Х н о с т и |
адсорбента, |
|
уменьшают адсорбируемость рас творенных веществ и искажают вид изотерм. Поэтому в хроматографах, предназначенных для
анализа жидкостей, следует более тщательно подбирать рас творитель, который обладал бы наименьшей сорбционной спо собностью по отношению к применяемому адсорбенту.
По способу выполнения хроматографический анализ может
быть подразделен на три основные группы: |
проявительный, |
||
фронтальный и вытеснительный. |
|
|
|
Принцип |
п р о я в и т е л ь н о г о |
х р о м а т о г р а ф и ч е с к о г о |
|
а н а л и з а |
может быть представлен в виде схемы, приведенной |
||
на рис. 171. |
Порция исследуемой смеси, состоящая, например, |
||
из компонентов А, Б и В (рис. 171,а), вводится |
в хроматографи- |
||
ческую колонку, заполненную сорбентом, и перемещается вдоль
