69 / 80
ðîâ êîôåéíîé îáîëî÷êè â ïðîöåññå åå ñîâìåñòíîãî
ãèäðîëèçà ñ èçìåëü÷åííûì êîôå. Åäèíñòâåííûì
ýêñïðåññ-ìåòîäîì îïðåäåëåíèÿ êîëè÷åñòâà ðàçëî-
æèâøèõñÿ ìîíîñàõàðîâ ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëåíèå êîëè-
÷åñòâà ðàñòâîðèìûõ âåùåñòâ â ãèäðîëèçàòå. Ïî
óìåíüøåíèþ ïîñëåäíèõ ìîæíî ñ íàèáîëüøåé óâå-
ðåííîñòüþ ñóäèòü îá èíòåíñèâíîñòè ïðîöåññà ðàç-
ëîæåíèÿ. Èñõîäÿ èç ýòîãî, çàïèøåì
dy
/
d
τ
=
k
2
(
X
–
y
),
(18)
ãäå
y
— êîëè÷åñòâî ñàõàðîâ, ðàçëîæèâøèõñÿ çà âðåìÿ
τ
.
Ñêîðîñòü íàêîïëåíèÿ ïðîäóêòîâ ðàñïàäà ñàõàðà
îïðåäåëÿåòñÿ èç âûðàæåíèÿ
y
=
x
(1–
e
-k
2
τ
2
),
(19)
ãäå
τ
2
— âðåìÿ ðàñïàäà ñàõàðîâ â ýòèõ óñëîâèÿõ,
r
=
k
2
τ
2
,
(20)
ãäå
r
— êðèòåðèé ðàñïàäà ñàõàðîâ.
Îáîçíà÷èì
x
–
y
=
Z
— êîëè÷åñòâî ñàõàðîâ, îñòàþ-
ùèõñÿ íåèçìåíåííûìè â êàæäûé ìîìåíò âðåìåíè.
Ïîëó÷àåì îáùåå óðàâíåíèå êèíåòèêè ãèäðîëèçà èç-
ìåëü÷åííîãî êîôå è êîôåéíîé îáîëî÷êè:
Z
CM
= [
C
îá
a
îá
+(1–
C
îá
)
a
K
](1–
e
-k
1CM
τ
1
)(
e
-k
2CM
τ
2
), (21)
ãäå
Z
CM
— âûõîä ñàõàðîâ (ðàñòâîðèìûõ âåùåñòâ).
Íàïîëíÿÿ óðàâíåíèå (21) ìàòåðèàëüíûì ñìûñ-
ëîì, à òàêæå ðàñêðûâàÿ çàâèñèìîñòè
k
1
=
f
(
τ
,
t
) è
k
2
=
f
(
τ
2
,
t
) èç ïðåäûäóùèõ ïóíêòîâ, ïîëó÷àåì ìàòå-
ìàòè÷åñêóþ ìîäåëü ïðîöåññà ñîâìåñòíîãî ãèäðîëèçà
èçìåëü÷åííîãî êîôå è êîôåéíîé îáîëî÷êè.
Çà ðàöèîíàëüíûå ïàðàìåòðû âåäåíèÿ ïðîöåññà
òåðìîîáðàáîòêè íàìè áûëè ðàíåå ïðèíÿòû òåìïå-
ðàòóðà 210 °Ñ è âðåìÿ âûäåðæêè 5 ìèí ñ ñîáëþäå-
íèåì óñëîâèé íàãðåâà è îõëàæäåíèÿ, íî âñå æå â
ñâÿçè ñ ñîäåðæàíèåì â ñìåñè êîôåéíîé îáîëî÷êè
ñëåäóåò ðåêîìåíäîâàòü åùå îäèí ðåæèì òåðìîîáðà-
áîòêè, à èìåííî 220 °Ñ áåç âûäåðæêè. È ïåðâûé, è
âòîðîé ðåæèìû äàþò ìàêñèìàëüíûé âûõîä ðàñòâî-
ðèìûõ âåùåñòâ áåç äàëüíåéøåãî èõ ðàçëîæåíèÿ.
Ñ öåëüþ ìàêñèìàëüíîãî èçâëå÷åíèÿ èç òâåðäîé
ôàçû îáðàçîâàâøèõñÿ ïðîäóêòîâ ãèäðîëèçà è ïîñëå-
äóþùåãî îïðåäåëåíèÿ èõ êîëè÷åñòâà ðàññìîòðåííûå
ðàíåå ýêñïåðèìåíòû ïðîâîäèëè ïðè èçáûòêå æèä-
êîé ôàçû. Ïðè ýòîì êîíöåíòðàöèÿ ðàñòâîðà íå ïðå-
âûøàëà 2–3 %, ÷òî â ïðîìûøëåííûõ óñëîâèÿõ ýêî-
íîìè÷åñêè íåöåëåñîîáðàçíî, òàê êàê òðåáóåò áîëü-
øèõ çàòðàò è ýíåðãèè íà ïîñëåäóþùåå êîíöåíòðèðî-
âàíèå ðàñòâîðà.
Ïðåäûäóùèìè àâòîðàìè áûëî óñòàíîâëåíî ìè-
íèìàëüíîå êîëè÷åñòâî æèäêîé ôàçû, íåîáõîäèìîå
äëÿ ïðîâåäåíèÿ òåðìîîáðàáîòêè ïðè íîðìàëüíîé
âëàæíîñòè òâåðäîé ôàçû 58–64 % [3]. Ìàññà âîäû
äîëæíà ñîñòàâëÿòü íå ìåíåå 90% ìàññû ìàòåðèàëà,
ïîñòóïàþùåãî íà òåðìîîáðàáîòêó. Óìåíüøåíèå ýòî-
ãî êîëè÷åñòâà ïðèâîäèò ê îáóãëèâàíèþ òâåðäûõ ÷àñ-
òèö, íå èìåþùèõ êîíòàêòà ñ æèäêîñòüþ, ïðîèñõîäèò
òàê íàçûâàåìûé ïèðîëèç è ê óìåíüøåíèþ ñîäåðæà-
íèÿ ðàñòâîðèìûõ âåùåñòâ êàê â ïîëó÷åííîì ðàñòâî-
ðå, òàê è â ÷àñòèöàõ òâåðäîé ôàçû. Ïðè ýòîì êà÷åñò-
âî ýêñòðàêòà óõóäøàåòñÿ.
Êðàòêèå âûâîäû
1. Ïðîàíàëèçèðîâàíû àñïåêòû ãèäðîëèòè÷åñêîãî
ðàñùåïëåíèÿ âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé
òâåðäîé ôàçû — îñíîâû ïðîöåññà òåðìîîáðàáîòêè.
2. Ðàçðàáîòàíà ìåòîäèêà ðàñ÷åòà êîíñòàíòû ñêî-
ðîñòè ãèäðîëèçà â ðàñòèòåëüíûõ ìàòåðèàëàõ ïðè
ñîâìåñòíîé èõ òåðìîîáðàáîòêå. Ñîñòàâëåí àëãîðèòì
ðàñ÷åòà âûõîäà ðàñòâîðèìûõ âåùåñòâ â ïðîöåññå
òåðìîîáðàáîòêè ìàòåðèàëà êàê ïðè ñîâìåñòíîì, òàê
è ïðè ðàçäåëüíîì âåäåíèè ïðîöåññà.
3. Èñïîëüçóÿ êèíåòè÷åñêèå êðèâûå âûõîäà ðàñ-
òâîðèìûõ âåùåñòâ â ïðîöåññå òåðìîîáðàáîòêè èç-
ìåëü÷åííîãî êîôå è êîôåéíîé îáîëî÷êè [2], îïðå-
äåëåíû îïòèìàëüíûå ïàðàìåòðû âåäåíèÿ ïðîöåññà
ñìåñè ýòèõ ìàòåðèàëîâ ñ ðàçíûìè ïðîöåíòíûìè ñî-
îòíîøåíèÿìè.
Ë è ò å ð à ò ó ð à
1.
Áûêîâ, Ñ.À., Âèíîãðàäîâ, Ê.È. è äð.
À.ñ. 1709976 ÑÑÑÐ,
A23F 5/24. ¹ 4719589/13: Çàÿâëåíî 17.07.89, îïóáë.
07.02.92. Áþë. ¹ 5.
2.
Áûêîâ, Ñ.À.
Èíòåíñèôèêàöèÿ ïðîöåññà ïîëó÷åíèÿ
êîôåéíîãî ýêñòðàêòà: äèñ... êàíä. òåõí. íàóê: 13.04.19 /
Ñ.À.Áûêîâ.– Ì., 1995. – 222 ñ.
3.
Âèíîãðàäîâ, Ê.È.
Ðàçðàáîòêà ñòóïåí÷àòîãî ñïîñîáà
íåïðåðûâíîãî ïîëó÷åíèÿ ýêñòðàêòà èç îáæàðåííîãî êîôå:
äèñ... êàíä. òåõí. íàóê: 13.04.19 / Ê.È.Âèíîãðàäîâ. – Ì.,
1987. – 282 ñ.
4.
Øàðêîâ, Â.È.
Õèìèÿ ãåìèöåëëþëîç / Â.È.Øàðêîâ,
Í.È.Êóéáèíà. – Ì., 1972. – 440 ñ.
5.
Tauara, Ì
. Some factors affectung cellulose degradation
with Pellicularia filatertosa cellulaes / M.Tauara, S.Takinawa,
R.Matsuno, T.Kamihibo // J. Ferment. Technol. – 1978. –
V. 56. – ¹ 2. – P. 108–113.
67
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 2, 2011
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека