RU2359257C1 - Method of quantitative analysis of substances resting on nmr (nuclear magnetic resonance), namely oil and water in test sample of oilseeds conversion product - mill cake or oil cake - Google Patents

Method of quantitative analysis of substances resting on nmr (nuclear magnetic resonance), namely oil and water in test sample of oilseeds conversion product - mill cake or oil cake Download PDF

Info

Publication number
RU2359257C1
RU2359257C1 RU2007142299/28A RU2007142299A RU2359257C1 RU 2359257 C1 RU2359257 C1 RU 2359257C1 RU 2007142299/28 A RU2007142299/28 A RU 2007142299/28A RU 2007142299 A RU2007142299 A RU 2007142299A RU 2359257 C1 RU2359257 C1 RU 2359257C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
nmr
sample
water
amount
Prior art date
Application number
RU2007142299/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Яковлевич Витюк (RU)
Борис Яковлевич Витюк
Ирина Александровна Гореликова (RU)
Ирина Александровна Гореликова
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта Российской академии сельскохозяйственных наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта Российской академии сельскохозяйственных наук filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта Российской академии сельскохозяйственных наук
Priority to RU2007142299/28A priority Critical patent/RU2359257C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2359257C1 publication Critical patent/RU2359257C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: instrument engineering.
SUBSTANCE: use: for simultaneous definition of oil and water quantity in test sample of oilseeds conversion product - mill cake or oil cake. Essence of invention: the mass of analysed test sample (Psample) is defined with inaccuracy of 0.01 g. Then it is put into special test tube and placed into sensor of NMR analyser signals. NMR signal, proportional to oil and water total number in test sample ("Асис"), and signal proportional to oil amount in test sample ("Аом"), is registered. The value of signal proportional to water amount in test sample (A1w) is calculated. And according to specified algorithm of received signals processing the oil amount (PO) and water amount (Pw) in test sample is defined from the following empiric equations: PO=a1×A"ом"+ B1; Pw=a2× A1w + B2, where a1, B1, a2, B2 - coefficients received at analyser calibration. Note that in algorithm of received signals processing is additionally included process of signal (A1w) value correction for each test sample depending upon oil amount according to formula.
EFFECT: task is to decrease inaccuracy of mill cake and oil cake test samples moisture measuring at definition of quality factors of oily raw material by pulse NMR analysers.
7 dwg

Description

Изобретение относится к области практического применения импульсных ЯМР-спектрометров для экспрессного определения содержания масла и воды в жмыхах и шротах, которые являются продуктами переработки семян масличных культур.The invention relates to the field of practical application of pulsed NMR spectrometers for the rapid determination of the oil and water content in oilcake and meal, which are products of the processing of oilseeds.

Известен способ количественного анализа веществ на основе явления ЯМР (а.с. № 1173279 G01 №24/08, БИ № 30, 1985 г., прототип). Способ осуществляется следующим образом: анализируемую пробу помещают в пробирку, которая затем устанавливается в датчик сигналов ЯМР, находящийся в зазоре магнитной системы. На пробу воздействуют серией радиочастотных импульсов Кара-Парселла-Мейбума-Гилла длительностью 130 мс (длительность 90°-го импульса - 20 мкс), получают сигналы ЯМР. В интервалах между сериями радиочастотных импульсов измеряют температуру анализируемой пробы. Накапливают результаты измерений сигналов ЯМР и температуры анализируемой пробы за время ее анализа. Вычисляют средние значения сигналов ЯМР и температуры пробы за время анализа. По среднему значению измеренного сигнала ЯМР и среднему значению температуры анализируемой пробы вычисляют скорректированное значение сигнала ЯМР. По значению этого сигнала и уравнению зависимости амплитуды сигнала ЯМР от количества вещества в пробе, которое получено при градуировке анализатора, определяют количество вещества в анализируемой пробе. Метод количественного анализа веществ на основе явления ЯМР, описанный в прототипе и примененный для определения показателей качества масличного сырья, обеспечивает получение значений масличности и влажности СЕМЯН масличных культур с приемлемой для практических целей точностью.A known method for the quantitative analysis of substances based on the NMR phenomenon (AS No. 1173279 G01 No. 24/08, BI No. 30, 1985, prototype). The method is as follows: the analyzed sample is placed in a test tube, which is then installed in the NMR signal sensor located in the gap of the magnetic system. A sample is exposed to a series of Kara-Parsell-Maybum-Gill radio frequency pulses of 130 ms duration (90 ° pulse duration is 20 μs), and NMR signals are obtained. In the intervals between series of radio frequency pulses, the temperature of the analyzed sample is measured. Accumulate the results of measurements of NMR signals and the temperature of the analyzed sample during its analysis. The average values of the NMR signals and the sample temperature for the analysis time are calculated. The average value of the measured NMR signal and the average temperature of the analyzed sample calculate the corrected value of the NMR signal. The value of this signal and the equation of dependence of the amplitude of the NMR signal on the amount of substance in the sample, which was obtained by calibrating the analyzer, determine the amount of substance in the analyzed sample. The method of quantitative analysis of substances based on the NMR phenomenon, described in the prototype and used to determine the quality indicators of oilseeds, provides the values of oil content and humidity of SEEDS of oilseeds with accuracy acceptable for practical purposes.

Недостатком прототипа является большая погрешность определения влажности продуктов переработки семян - ЖМЫХОВ, ШРОТОВ. Связано это с тем, что в жмыхах и шротах параметры сигналов ЯМР от воды заметно отличаются от аналогичных характеристик в семенах. В жмыхах и шротах большая часть клеточных структур семян разрушена, а вновь образованные поверхности растительных тканей, обладая большим силовым полем, снижают подвижность молекул воды. Изменение подвижности молекул воды приводят к вариациям параметров сигналов ЯМР, что прямым образом отражается на погрешностях измерения показателей качества жмыхов и шротов.The disadvantage of the prototype is a large error in determining the moisture content of the products of seed processing - MUZHIKOV, SHROTOV. This is due to the fact that, in oilcake and meal, the parameters of the NMR signals from water noticeably differ from similar characteristics in seeds. In cake and meal, most of the cellular structures of seeds are destroyed, and newly formed surfaces of plant tissues, having a large force field, reduce the mobility of water molecules. A change in the mobility of water molecules leads to variations in the parameters of the NMR signals, which directly affects the measurement errors of the quality indicators of meal and meal.

Сложность заключается в том, что изменение подвижности молекул воды в жмыхах и шротах не является величиной постоянной для всех их разновидностей, а зависит от характеристики каждого отдельного образца и, в первую очередь, от величины масличности в нем. Объясняется это тем, что жмыхи и шроты, имеющие различную масличность, отличаются друг от друга по способности адсорбировать воду, что приводит к изменчивости степени связи молекул воды с твердой частью образцов, т.е. к вариациям подвижности этих молекул, а при измерениях сигналов ЯМР от воды это проявится в различии их значений при одинаковой влажности образцов.The difficulty lies in the fact that the change in the mobility of water molecules in oilcake and meal is not constant for all their varieties, but depends on the characteristics of each individual sample and, first of all, on the oil content in it. This is explained by the fact that oilcakes and meal, having different oil content, differ from each other in their ability to adsorb water, which leads to variability in the degree of bonding of water molecules to the solid part of the samples, i.e. to variations in the mobility of these molecules, and when measuring NMR signals from water, this will manifest itself in the difference in their values at the same humidity of the samples.

Механизм влияния подвижности молекул воды на параметры сигналов ЯМР следующий: в соответствии с общеизвестной практикой импульсной ЯМР-спектроскопии 1, 2, 3 измерение сигнала ЯМР после 90°-го импульса проводится через некоторое время после его окончания. Это время называется «мертвым», его значение может находиться в диапазоне от единиц до десятков микросекунд (в ЯМР-анализаторах, типа АМВ, «мертвое» время составляет 60 мкс). Это время необходимо для того, чтобы установились колебания радиочастотной системы, вызванные воздействием мощного зондирующего импульса.The mechanism of the influence of the mobility of water molecules on the parameters of NMR signals is as follows: in accordance with the well-known practice of pulsed NMR spectroscopy 1, 2, 3, the measurement of the NMR signal after the 90 ° pulse is carried out some time after its completion. This time is called “dead”, its value can range from units to tens of microseconds (in NMR analyzers, such as AMB, “dead” time is 60 μs). This time is necessary in order for the oscillations of the radio frequency system to be established, caused by the action of a powerful probe pulse.

Однако за это же время происходит также частичная расфазировка спиновой системы водной компоненты, т.е. потеря информации о количестве воды в образце (расфазировка спиновой системы проявляется в уменьшении величины сигнала ЯМР). Скорость расфазировки спиновой системы вещества определяется подвижностью его молекул. Чем меньше подвижность молекул вещества, тем быстрее происходит расфазировка его спиновой системы. Так как в жмыхах и шротах подвижность молекул воды в некоторой степени зависит от величины их масличности, то при одинаковом содержании воды в анализируемых пробах жмыха или шрота величина сигнала (Ав) будет изменяться в соответствии с количеством в них масла (фиг.1).However, during this same time, a partial dephasing of the spin system of the aqueous component also occurs, i.e. loss of information on the amount of water in the sample (misphasing of the spin system is manifested in a decrease in the magnitude of the NMR signal). The dephasing rate of the spin system of matter is determined by the mobility of its molecules. The lower the mobility of the molecules of a substance, the faster the dephasing of its spin system occurs. Since in cake and meal the mobility of water molecules to some extent depends on the amount of oil content, then with the same water content in the analyzed samples of cake or meal, the signal value (Av) will change in accordance with the amount of oil in them (Fig. 1).

В таблице 1 (фиг.2) приведены результаты определения влажности образцов жмыха с использованием способа, описанного в прототипе. Определение масличности и влажности проводилось на серийно выпускаемом ЯМР-анализаторе масличности и влажности семян масличных культур и продуктов их переработки АМВ-1006М (ТУ 4215-101-004959-6401). Согласно технической документации на АМВ-1006М погрешность определения влажности семян, жмыхов и шротов не должна превышать 0,5% абс.Table 1 (figure 2) shows the results of determining the moisture content of cake samples using the method described in the prototype. Oil content and humidity were determined on a commercially available NMR analyzer of oil content and moisture content of oilseeds and their processed products AMV-1006M (TU 4215-101-004959-6401). According to the technical documentation on AMV-1006M, the error in determining the moisture content of seeds, oilcakes and meal should not exceed 0.5% abs.

Из данных таблицы следует, что при определении влажности образцов жмыха на анализаторе АМВ-1006М с использованием способа по прототипу у 50% проанализированных образцов погрешность определения влажности выходит за пределы допустимых значений.From the data of the table it follows that when determining the moisture content of the cake samples on the analyzer AMV-1006M using the prototype method for 50% of the analyzed samples, the error in determining humidity is outside the acceptable range.

Таблица 1Table 1 Результаты определения влажности образцов жмыха различной масличности с использованием способа, описанного в прототипеThe results of determining the moisture content of samples of cake of various oil content using the method described in the prototype Рпр, гRpr, g М, % ГОСТ 13979.2-68M,% GOST 13979.2-68 В, % ГОСТ 13979.1-68In,% GOST 13979.1-68 Рв, гRv, g В, %AT, % ΔВ, %ΔV,% 14,2914.29 9,649.64 4,284.28 0,5380.538 3,773.77 -0,51-0.51 14,2014.20 9,649.64 7,077.07 0,8900.890 6,276.27 -0,80-0.80 14,1014.10 9,649.64 8,918.91 1,1371,137 8,068.06 -0,85-0.85 13,6213.62 9,649.64 11,8811.88 1,4021,402 10,2910.29 -1,59-1.59 13,9113.91 12,7612.76 4,174.17 0,5850.585 4,204.20 -0,30-0.30 14,2914.29 12,7612.76 6,996.99 0,9350.935 6,546.54 -0,49-0.49 14,1214.12 12,7612.76 8,958.95 1,2171,217 8,628.62 -0,51-0.51 13,3713.37 12,7612.76 12,0912.09 1,4231,423 10,6410.64 -1,58-1.58 12,1612.16 19,6119.61 4,504,50 0,5850.585 4,204.20 -0,30-0.30 12,5112.51 19,6119.61 7,037.03 0,9350.935 6,546.54 -0,49-0.49 12,5812.58 19,6119.61 9,139.13 1,2171,217 8,628.62 -0,51-0.51 12,4512.45 19,6119.61 12,2212.22 1,4231,423 10,6410.64 -1,58-1.58 11,7511.75 21,9221.92 2,812.81 0,4340.434 3,703.70 0,890.89 12,0612.06 21,9221.92 7,617.61 0,9590.959 7,957.95 0,340.34 12,0012.00 21,9221.92 10,0510.05 1,2601,260 10,5010.50 0,450.45 11,6211.62 21,9221.92 12,1512.15 1,4021,402 12,0712.07 -0,08-0.08

В образцах шрота также наблюдается зависимость величины сигнала (Ав) от содержания в них масла. В таблице 2 (фиг.3 и 4) приведены результаты определения влажности образцов шрота с использованием способа по прототипу.In the samples of meal, the dependence of the signal value (Av) on the oil content in them is also observed. Table 2 (figure 3 and 4) shows the results of determining the moisture content of samples of meal using the method of the prototype.

Анализ данных таблицы 2 показал, что погрешность определения влажности почти половины проанализированных образцов шрота находится за пределами допустимых значений.Analysis of the data in table 2 showed that the error in determining the moisture content of almost half of the analyzed samples of meal is outside the acceptable values.

Настоящим изобретением решается задача уменьшения погрешности измерения влажности проб жмыхов и шротов при определении импульсными ЯМР-анализаторами масличности и влажности жмыхов и шротов.The present invention solves the problem of reducing the error in measuring the moisture content of samples of meal and meal with the help of pulse NMR analyzers of oil content and moisture of meal and meal.

Таблица 2table 2 Результаты определения влажности образцов шрота различной масличности с использованием способа, описанного в прототипеThe results of determining the moisture content of samples of meal of various oil content using the method described in the prototype Рпр, гRpr, g М, % ГОСТ 13979.2-68M,% GOST 13979.2-68 В, % ГОСТ 13979.1-68In,% GOST 13979.1-68 Рв, гRv, g В, %AT, % Δ В, %Δ V,% 13,0013.00 1,011.01 4,704.70 0,5910.591 4,554,55 -0,15-0.15 13,5113.51 1,011.01 5,445.44 0,6750.675 5,005.00 -0,44-0.44 13,4013.40 1,011.01 8,588.58 1,0831,083 8,098.09 -0,51-0.51 12,6912.69 1,011.01 11,8711.87 1,3231,323 10,4310.43 -1,44-1.44 12,1012.10 1,131.13 5,115.11 0,6380.638 5,275.27 0,160.16 12,1012.10 1,131.13 5,795.79 0,6870.687 5,685.68 -0,11-0.11 12,8012.80 1,131.13 8,938.93 1,0821,082 8,458.45 -0,48-0.48 12,5412.54 1,131.13 11,9711.97 1,3231,323 10,5510.55 -1,42-1.42 11,4711.47 5,565.56 4,974.97 0,6190.619 5,405.40 0,430.43 12,1012.10 5,565.56 9,479.47 1,1571,157 9,569.56 0,090.09 12,0012.00 5,565.56 11,9711.97 1,3221,322 11,0211.02 0,950.95 13,2013,20 0,700.70 8,438.43 1,0411,041 7,897.89 -0,54-0.54 14,0014.00 1,011.01 8,608.60 1,0821,082 7,737.73 -0,87-0.87 12,5012.50 1,131.13 8,928.92 1,0561,056 8,458.45 -0,47-0.47 12,9012.90 3,733.73 10,6910.69 1,2851,285 9,969.96 -0,73-0.73 11,9011.90 5,565.56 9,429.42 1,1401,140 9,589.58 0,160.16

Цель изобретения - учесть влияние масличности каждого отдельного образца жмыха или шрота на погрешность определения его влажности импульсными ЯМР анализаторами.The purpose of the invention is to take into account the effect of oil content of each individual sample of cake or meal on the error in determining its moisture content by pulse NMR analyzers.

Технический результат достигается тем, что в известном способе количественного анализа веществ на основе явления ЯМР, согласно которому анализируемую пробу помещают в пробирку и вводят в датчик сигналов ЯМР анализатора, регистрируют сигналы ядерного магнитного резонанса, пропорциональные количеству определяемых веществ в пробе, накапливают их в течение n циклов измерений, вычисляют средние значения сигналов ЯМР и вычисляют количество определяемых веществ в анализируемой пробе по среднему значению сигнала ЯМР и уравнениям зависимости амплитуды сигнала ЯМР от количества определяемого вещества, которые получены при градуировке анализатора, согласно изобретению в случае применения данного способа для одновременного определения количества масла и воды в пробах продуктов переработки семян масличных культур - жмыхов и шротов, регистрируют сигналы ЯМР, пропорциональные количеству масла (Ам) и количеству воды (Ав), находят количество масла (Рм) и воды (Рв) по определенному алгоритму обработки полученных сигналов ЯМР по следующим империческим уравнениям:The technical result is achieved by the fact that in the known method for the quantitative analysis of substances based on the NMR phenomenon, according to which the analyzed sample is placed in a test tube and introduced into the NMR analyzer of the analyzer, nuclear magnetic resonance signals proportional to the number of detected substances in the sample are recorded, they accumulate during n measurement cycles, calculate the average values of the NMR signals and calculate the number of analytes in the analyzed sample from the average value of the NMR signal and the equations of dependence and the amplitude of the NMR signal of the amount of the substance to be determined, which were obtained by calibrating the analyzer according to the invention, when this method is used to simultaneously determine the amount of oil and water in samples of oilseed processing products - oilcake and meal, NMR signals proportional to the amount of oil are recorded (Am ) and the amount of water (Av), find the amount of oil (Pm) and water (Pv) according to a certain algorithm for processing the obtained NMR signals according to the following imperial equations:

Рм=а1×Ам+в1; Рв=а2×Ав+в2, где a1, в1, a2, в2 - коэффициенты, полученные при градуировке анализатора, причем в алгоритм обработки полученных сигналов ЯМР дополнительно включают операцию коррекции значений сигналов, пропорциональных количеству воды в пробе (Ав) для каждой пробы в зависимости от количества масла в ней по формуле:Pm = a 1 × Am + in 1 ; Pb = a 2 × Av + in 2 , where a 1 , in 1 , a 2 , in 2 are the coefficients obtained when calibrating the analyzer, and the algorithm for processing the received NMR signals additionally includes the operation of correction of signal values proportional to the amount of water in the sample ( Av) for each sample, depending on the amount of oil in it according to the formula:

Авк=Ав×К,Avk = Av × K,

где К=1-Рм/Рпр;where K = 1-Rm / Ppr;

Ав - значение сигнала ЯМР, пропорционального количеству воды в пробе;Av is the value of the NMR signal proportional to the amount of water in the sample;

Авк - скорректированное значение сигнала ЯМР, пропорционального количеству воды в пробе;Avk - the adjusted value of the NMR signal proportional to the amount of water in the sample;

К - коэффициент коррекции;K is the correction factor;

Рм - масса масла в пробе, в граммах;Rm is the mass of oil in the sample, in grams;

Рпр - масса пробы в граммах.Rpr - the mass of the sample in grams.

Использование коэффициента К для коррекции величин сигналов Ав обеспечивает получение значений влажности проб жмыхов и шротов с погрешностями, не превышающими допустимые значения для серийно выпускаемых импульсных количественных ЯМР-анализаторов. В таблице 3 (фиг.5 и 6) приведены результаты определения влажности образцов жмыха с использованием скорректированных значений (Авк).Using the coefficient K to correct the values of the Av signals provides the moisture values of samples of meal and meal with errors not exceeding the permissible values for commercially available pulse quantitative NMR analyzers. Table 3 (FIGS. 5 and 6) shows the results of determining the moisture content of cake samples using adjusted values (AVK).

Из данных таблицы 3 следует, что при использовании скорректированных значений (Авк) погрешности определения влажности всех проанализированных образцов жмыха не превышают допустимых значений.From the data of table 3 it follows that when using the corrected values (AVK), the errors in determining the moisture content of all analyzed samples of oil cake do not exceed the permissible values.

Эффективность корректировки значений (Ав) для образцов шрота показана в таблице 4, в которой приведены результаты определения влажности с использованием скорректированных значений (Авк).The effectiveness of adjusting the values (Av) for the meal samples is shown in Table 4, which shows the results of determining moisture using the corrected values (Avk).

Из данных таблицы 4 (фиг.7) следует, что при использовании скорректированных значений (Авк) погрешности определения влажности всех проанализированных образцов шрота находятся в пределах допустимых значений.From the data of table 4 (Fig.7) it follows that when using the corrected values (AVK), the errors in determining the moisture content of all analyzed samples of meal are within the acceptable values.

Таблица 3Table 3 Результаты определения влажности образцов жмыха с использованием скорректированных значений (Авк)The results of determining the moisture content of the cake samples using the corrected values (Avk) Рпр, гRpr, g М, % ГОСТ 13979.2-68M,% GOST 13979.2-68 В, % ГОСТ 13979.1-68In,% GOST 13979.1-68 Ав, тон.ед.Av, ton.ed. КTO Ав корр., отн.ед.Av corr., Rel. Рв, гRv, g B, %B% ΔВ, %ΔV,% 14,2914.29 9,649.64 4,284.28 30,230,2 0,9080.908 27,427.4 0,6340.634 4,434.43 0,150.15 14,2014.20 9,649.64 7,077.07 77,377.3 0,9100.910 70,370.3 0,9710.971 6,846.84 -0,23-0.23 14,1014.10 9,649.64 8,918.91 121,2121,2 0,9120.912 110,6110.6 1,2191,219 8,658.65 -0,26-0.26 13,6213.62 9,649.64 11,8811.88 204,6204.6 0,9150.915 187,2187.2 1,5231,523 11,4811.48 -0,30-0.30 13,9113.91 12,7612.76 4,504,50 31,331.3 0,8780.878 27,527.5 0,6340.634 4,564,56 0,060.06 14,2914.29 12,7612.76 7,037.03 79,779.7 0,8810.881 70,270,2 0,9700.970 6,786.78 -0,25-0.25 14,1214.12 12,7612.76 9,139.13 135,0135.0 0,8840.884 119,4119.4 1,2651,265 8,968.96 -0,17-0.17 13,3713.37 12,7612.76 12,2212.22 232,0232.0 0,8880.888 207,1207.1 1,5551,555 11,3311.33 -0,39-0.39 12,1612.16 19,6119.61 4,174.17 18,518.5 0,8120.812 15,115.1 0,5230.523 4,304.30 0,130.13 12,5112.51 19,6119.61 6,996.99 65,965.9 0,8180.818 53,953.9 0,850 '0.850 ' 6,806.80 -0,19-0.19 12,5812.58 19,6119.61 8,958.95 118,6118.6 0,8210.821 97,497.4 1,1451,145 9,109.10 0,150.15 12,4512.45 19,6119.61 12,0912.09 224,7224.7 0,8280.828 186,0186.0 1,5111,511 12,1312,13 0,040.04 12,0612.06 21,9221.92 7,617.61 74,674.6 0,7970.797 59,559.5 0,8920.892 7,407.40 -0,21-0.21 12,0012.00 21,9221.92 10,0510.05 137,3137.3 0,8030.803 110,2110,2 1,2171,217 10,1410.14 0,090.09 11,6211.62 21,9221.92 12,1512.15 196,7196.7 0,8070.807 158,8158.8 1,4321,432 12,3212.32 0,170.17

Таким образом, включение в алгоритм обработки измерительной информации при определении масличности и влажности жмыхов и шротов импульсными ЯМР-анализаторами дополнительно согласно изобретению операции коррекции сигналов (Ав) в зависимости от содержания масла в анализируемых пробах позволяет существенно уменьшить погрешность определения их влажности.Thus, the inclusion in the algorithm for processing measurement information when determining oil content and moisture of oilcakes and meal by pulse NMR analyzers, additionally according to the invention, the operation of signal correction (Av) depending on the oil content in the analyzed samples can significantly reduce the error in determining their moisture content.

Заявленное техническое решение может быть использовано в радиоспектроскопии, в частности для градуировки количественных ЯМР-анализаторов по натуральным образцам жмыха и шрота, а также для определения качественных показателей масличного сырья такими анализаторами. Так, например, градуировка ЯМР анализатора масличности и влажности семян масличных культур и продуктов их переработки АМВ-1006М по натуральным образцам жмыха или шрота с использованием предлагаемого технического решения проводилась следующим образом: пробы жмыха или шрота, предназначенные для градуировки ЯМР-анализатора, взвешивали с погрешностью 0,01 г, затем в специальной пробирке последовательно помещали их в датчик сигналов ЯМР градуируемого анализатора, регистрировали сигналы ЯМР, пропорциональные количеству масла (Ам) и количеству воды (Ав) для каждой пробы. Количество масла (Рм) и воды (Рв) в пробах жмыха или шрота определяли арбитражными методами - количество масла по ГОСТ 13979.2-68, а количество воды по ГОСТ 13979.1-68.The claimed technical solution can be used in radio spectroscopy, in particular for the calibration of quantitative NMR analyzers for natural samples of oilcake and meal, as well as for determining the quality indicators of oilseeds by such analyzers. So, for example, the NMR calibration of the oil content and moisture analyzer of oilseeds and their processed products AMV-1006M using natural samples of cake or meal using the proposed technical solution was carried out as follows: cake or meal samples intended for calibration of the NMR analyzer were weighed with an error 0.01 g, then in a special test tube they were sequentially placed in the NMR signal sensor of the graduated analyzer, NMR signals proportional to the amount of oil (Am) and the amount of water (Av) for each sample. The amount of oil (Rm) and water (Rv) in the cake or meal samples was determined by arbitration methods - the amount of oil according to GOST 13979.2-68, and the amount of water according to GOST 13979.1-68.

Таблица 4Table 4 Результаты определения влажности образцов шрота с использованием скорректированных значений АвкThe results of determining the moisture content of meal samples using the corrected values Avk Рпр, гRpr, g М, % ГОСТ 13979.2-68M,% GOST 13979.2-68 В, % ГОСТ 13979.1-68In,% GOST 13979.1-68 Ав, тон.ед.Av, ton.ed. КTO Авк, отн. ед.Avk, rel. units Рв, гRv, g В, %AT, % ΔВ, %ΔV,% 13,0013.00 1,011.01 4,704.70 40,440,4 0,9420.942 38,138.1 0,6000,600 4,614.61 -0,09-0.09 13,5113.51 1,011.01 5,445.44 49,749.7 0,9350.935 46,546.5 0,6900.690 5,115.11 -0,33-0.33 13,4013.40 1,011.01 8,588.58 107,1107.1 0,9030,903 96,796.7 1,1421,142 8,528.52 -0,06-0.06 12,6912.69 1,011.01 11,8711.87 193,9193.9 0,8720.872 169,0169.0 1,5271,527 12,0412.04 0,170.17 12,1012.10 1,131.13 5,115.11 45,645.6 0,9400.940 42,842.8 0,6510.651 5,385.38 0,270.27 12,1012.10 1,131.13 5,795.79 51,051.0 0,9330.933 47,647.6 0,7020.702 5,805.80 0,010.01 12,8012.80 1,131.13 8,938.93 106,9106.9 0,9020.902 96,496.4 1,1401,140 8,918.91 -0,02-0.02 12,5412.54 1,131.13 11,9711.97 192,0192.0 0,8710.871 167,2167.2 1,522 ! 1,522 ! 12,1312,13 0,160.16 11,4711.47 5,565.56 4,974.97 43,543.5 0,8940.894 38,938.9 0,6080.608 5,305.30 0,330.33 12,1012.10 5,565.56 9,479.47 122,3122.3 0,8510.851 104,0104.0 1,1951,195 9,889.88 0,410.41 12,0012.00 5,565.56 11,9711.97 189,9189.9 0,8260.826 156,8156.8 1,4841,484 12,3712.37 0,400.40 13,2013,20 0,70.7 8,438.43 99,799.7 0,9100.910 90,890.8 1,0971,097 8,318.31 -0,12-0.12 14,0014.00 1,011.01 8,608.60 107,1107.1 0,9890.989 105,9105.9 1,2091,209 8,638.63 0,030,03 12,5012.50 1,131.13 8,928.92 102,2102,2 0,9010.901 92,192.1 1,1071,107 8,868.86 -0,06-0.06 12,9012.90 3,733.73 10,6910.69 160,9160.9 0,8590.859 138,3138.3 1,4021,402 10,8710.87 0,180.18 11,9011.90 5,565.56 9,429.42 118,5118.5 0,8500.850 100,7100.7 1,1721,172 9,859.85 0,430.43

По полученным значениям сигналов (Ам) и соответствующим им величинам массы масла (Рм) строили градуировочную характеристику ЯМР-анализатора по маслу:Based on the obtained signal values (Am) and the corresponding oil mass values (Рm), the calibration characteristic of the NMR analyzer for oil was built:

Рм=f(Ам)Pm = f (Am)

После чего, в соответствии с предлагаемым техническим решением, определяли корректирующий множитель (К) по формуле: К=1-Рм/Рпр для каждой пробы жмыха или шрота. Корректировка величин сигналов (Ав) проводили путем умножения полученных для проб жмыха или шрота значений (Ав) на соответствующий корректирующий коэффициент:Then, in accordance with the proposed technical solution, the correction factor (K) was determined by the formula: K = 1-Rm / Rpr for each sample of cake or meal. The correction of the signal values (Av) was carried out by multiplying the values obtained for the cake or meal meal (Av) by the corresponding correction factor:

Авк=Ав×КAvk = Av × K

По скорректированным значениям (Авк) и соответствующим им величинам (Рв), полученным арбитражным методом, строили градуировочную характеристику ЯМР-анализатора по воде для жмыхов и шротов:Using the adjusted values (ABC) and the corresponding values (Pb) obtained by the arbitration method, we constructed the calibration characteristic of the NMR analyzer for water for cake and meal:

Рв=f(Авк)Pb = f (Avk)

Процедура вычисления корректирующего множителя (К) и получения скорректированных значений (Авк) включается в программу обработки информации по определению масличности и влажности жмыхов и шротов после вычисления (Ам), (Ав) и (Рм). На этом процесс градуировки ЯМР-анализатора завершается.The procedure for calculating the correction factor (K) and obtaining the corrected values (Avk) is included in the information processing program for determining the oil content and moisture of the cake and meal after calculating (Am), (Av) and (Rm). This completes the calibration process of the NMR analyzer.

Определение масличности и влажности жмыхов и шротов на уже отградуированном ЯМР-анализаторе с использованием предлагаемого технического решения проводят следующим образом: пробу жмыха или шрота, предназначенную для анализа, взвешивают с погрешностью 0,01 г. Полученное значение массы пробы (Рпр) вводят в компьютер. Затем пробу в специальной пробирке помещают в датчик сигналов ЯМР-анализатора. В процессе анализа в соответствии с усовершенствованным алгоритмом обработки измерительной информации последовательно определяют значения (Ам), (Рм), (Ав), (К), (Авк) и (Рв).The oil content and moisture content of oilcake and meal on an already calibrated NMR analyzer using the proposed technical solution is carried out as follows: a cake or meal meal intended for analysis is weighed with an error of 0.01 g. The obtained sample mass value (Rpr) is entered into the computer. Then the sample in a special test tube is placed in the signal sensor of the NMR analyzer. In the analysis process, in accordance with an improved measurement information processing algorithm, the values (Am), (Rm), (Av), (K), (Avk) and (Rv) are sequentially determined.

Влажность пробы определяют как отношение:Sample moisture is defined as the ratio:

В, %=Рв/Рпр×100;In,% = Rv / Rpr × 100;

масличность как отношение:oil content as a ratio:

М, %=Pм/(Рпр-Рв)×100M,% = Pm / (Rpr-Rv) × 100

По окончании анализа индицируются только значения масличности и влажности пробы жмыха или шрота.At the end of the analysis, only the oil content and moisture content of the cake or meal meal sample are displayed.

Введение в алгоритм вычисления влажности образца жмыха или шрота скорректированного значения сигнала ЯМР, пропорционального количеству воды в пробе, позволяет уменьшить погрешность измерения этого показателя качества образца, чем достигается поставленная цель и решается поставленная задача.The introduction of the corrected NMR signal proportional to the amount of water in the sample into the algorithm for calculating the moisture content of the cake or meal, reduces the measurement error of this indicator of the quality of the sample, thereby achieving the goal and solving the problem.

Claims (1)

Способ количественного анализа веществ на основе явления ЯМР, в частности масла и воды, в пробе продукта переработки семян масличных культур - жмыха или шрота, согласно которому анализируемую пробу помещают в пробирку и вводят в датчик сигналов ЯМР анализатора, регистрируют сигналы ядерного магнитного резонанса, пропорциональные количеству определяемых веществ в пробе, накапливают их в течение n циклов измерений, вычисляют средние значения сигналов ЯМР и вычисляют количество определяемых веществ в анализируемой пробе по среднему значению сигнала ЯМР и уравнениям зависимости амплитуды сигнала ЯМР от количества определяемого вещества, которые получены при градуировке анализатора, отличающийся тем, что в случае применения данного способа для одновременного определения количества масла и воды в пробах продуктов переработки семян масличных культур - жмыхов и шротов регистрируют сигналы ЯМР, пропорциональные количеству масла (Ам) и количеству воды (Ав), находят количество масла (Рм) и воды (Рв) по определенному алгоритму обработки полученных сигналов ЯМР по следующим империческим уравнениям: Pм=a1·AoM+в1; Pв=a2·A1в+в2, где а1, в1, a2, в2 - коэффициенты, полученные при градуировке анализатора, причем в алгоритм обработки полученных сигналов ЯМР дополнительно включают операцию коррекции значений сигналов, пропорциональных количеству воды в пробе (Ав) для каждой пробы в зависимости от количества масла в ней по формуле:
Авк=Ав·К,
где К=1-Рм/Рпр;
Ав - значение сигнала ЯМР, пропорционального количеству воды в пробе;
Авк - скорректированное значение сигнала ЯМР, пропорционального количеству воды в пробе;
К - коэффициент коррекции;
Рм - масса масла в пробе, г;
Рпр - масса пробы, г. A method for the quantitative analysis of substances based on the NMR phenomenon, in particular oil and water, in a sample of an oilseed processing product - oil cake or meal, according to which the analyzed sample is placed in a test tube and introduced into the NMR analyzer of the analyzer, nuclear magnetic resonance signals proportional to the number are recorded analytes in the sample, accumulate them during n measurement cycles, calculate the average values of the NMR signals and calculate the number of analytes in the analyzed sample by the average value NMR signal and equations of dependence of the amplitude of the NMR signal on the amount of analyte, which were obtained by calibrating the analyzer, characterized in that if this method is used to simultaneously determine the amount of oil and water in samples of oilseed processing products - oilcake and meal, NMR signals are recorded proportional to the amount of oil (Am) and the amount of water (Av), find the amount of oil (Rm) and water (Rv) according to a certain algorithm for processing the obtained NMR signals according to the following imp nical equations: Pm = a 1 · AoM + 1; Pb = a 2 · A 1 in + 2 , where a 1 , 1 , a 2 , 2 are the coefficients obtained by calibrating the analyzer, and the algorithm for processing the obtained NMR signals additionally includes the operation of correcting signal values proportional to the amount of water in sample (Av) for each sample, depending on the amount of oil in it according to the formula:
Avk = Av · K,
where K = 1-Rm / Ppr;
Av is the value of the NMR signal proportional to the amount of water in the sample;
Avk - the adjusted value of the NMR signal proportional to the amount of water in the sample;
K is the correction factor;
Rm is the mass of oil in the sample, g;
RPR - sample weight, g.
RU2007142299/28A 2007-11-15 2007-11-15 Method of quantitative analysis of substances resting on nmr (nuclear magnetic resonance), namely oil and water in test sample of oilseeds conversion product - mill cake or oil cake RU2359257C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007142299/28A RU2359257C1 (en) 2007-11-15 2007-11-15 Method of quantitative analysis of substances resting on nmr (nuclear magnetic resonance), namely oil and water in test sample of oilseeds conversion product - mill cake or oil cake

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007142299/28A RU2359257C1 (en) 2007-11-15 2007-11-15 Method of quantitative analysis of substances resting on nmr (nuclear magnetic resonance), namely oil and water in test sample of oilseeds conversion product - mill cake or oil cake

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2359257C1 true RU2359257C1 (en) 2009-06-20

Family

ID=41026014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007142299/28A RU2359257C1 (en) 2007-11-15 2007-11-15 Method of quantitative analysis of substances resting on nmr (nuclear magnetic resonance), namely oil and water in test sample of oilseeds conversion product - mill cake or oil cake

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2359257C1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104730099A (en) * 2015-04-09 2015-06-24 上海理工大学 Method of simultaneously measuring water content and oil content of oily sludge
CN105738396A (en) * 2014-12-12 2016-07-06 中国科学院大连化学物理研究所 Detection method for oil content and water content in walnuts
RU2621878C1 (en) * 2016-04-08 2017-06-07 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии" (ФГБНУ "ВНИРО") Method of determining quality of chilled and frozen fish raw materials
RU2654359C1 (en) * 2017-04-14 2018-05-17 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "ВНИРО", ФГБНУ "ВНИРО" Method of determination of fish raw materials thermal state
RU2664883C1 (en) * 2017-11-13 2018-08-23 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия" (ФГБНУ СКФНЦСВВ) Imitator of signals of free precession of nuclear magnetic resonance and spin echo from oil and phospholipids in lecithine
RU2682977C1 (en) * 2018-05-22 2019-03-25 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр "Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта" Oil with oleinic acid in rapeseeds various weight fraction protons nuclear magnetic resonance free precession and spin echo signals simulator
RU2740171C1 (en) * 2020-07-06 2021-01-12 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Method of determining quantitative content of components in analyzed mixtures by processing data obtained by nuclear magnetic resonance during rapid monitoring of their state
RU2742369C1 (en) * 2020-04-03 2021-02-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Simulator of free precession signals of nuclear magnetic resonance and spin echo from oil and phospholipids in rape lecithin
RU2742370C1 (en) * 2020-04-03 2021-02-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Simulator of free precession signals of nuclear magnetic resonance and spin echo from oil and phospholipids in soya bean lecithin
CN113484353A (en) * 2021-07-06 2021-10-08 北京林业大学 Method for detecting kernel yield of soapberry seeds
RU2782973C1 (en) * 2022-02-21 2022-11-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" Method for determining moisture content of transformer oils by nuclear magnetic resonance method with selective pulses

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105738396A (en) * 2014-12-12 2016-07-06 中国科学院大连化学物理研究所 Detection method for oil content and water content in walnuts
CN104730099A (en) * 2015-04-09 2015-06-24 上海理工大学 Method of simultaneously measuring water content and oil content of oily sludge
RU2621878C1 (en) * 2016-04-08 2017-06-07 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии" (ФГБНУ "ВНИРО") Method of determining quality of chilled and frozen fish raw materials
RU2654359C1 (en) * 2017-04-14 2018-05-17 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "ВНИРО", ФГБНУ "ВНИРО" Method of determination of fish raw materials thermal state
RU2664883C1 (en) * 2017-11-13 2018-08-23 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия" (ФГБНУ СКФНЦСВВ) Imitator of signals of free precession of nuclear magnetic resonance and spin echo from oil and phospholipids in lecithine
RU2682977C1 (en) * 2018-05-22 2019-03-25 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр "Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта" Oil with oleinic acid in rapeseeds various weight fraction protons nuclear magnetic resonance free precession and spin echo signals simulator
RU2742369C1 (en) * 2020-04-03 2021-02-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Simulator of free precession signals of nuclear magnetic resonance and spin echo from oil and phospholipids in rape lecithin
RU2742370C1 (en) * 2020-04-03 2021-02-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Simulator of free precession signals of nuclear magnetic resonance and spin echo from oil and phospholipids in soya bean lecithin
RU2740171C1 (en) * 2020-07-06 2021-01-12 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Method of determining quantitative content of components in analyzed mixtures by processing data obtained by nuclear magnetic resonance during rapid monitoring of their state
CN113484353A (en) * 2021-07-06 2021-10-08 北京林业大学 Method for detecting kernel yield of soapberry seeds
RU2782973C1 (en) * 2022-02-21 2022-11-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" Method for determining moisture content of transformer oils by nuclear magnetic resonance method with selective pulses

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2359257C1 (en) Method of quantitative analysis of substances resting on nmr (nuclear magnetic resonance), namely oil and water in test sample of oilseeds conversion product - mill cake or oil cake
DE602006016266D1 (en) USING MULTIPLE DATA POINTS AND FILTERING IN AN ANALYTICAL SENSOR
CN106442599B (en) Rock determination method for oil content and device
CN104390932A (en) Method for detecting moisture content of wood on basis of infrared differential spectrum technology
Brusewitz et al. Wheat moisture by NMR
US6596153B1 (en) Method for analyzing a gas sample
CN105717006B (en) A kind of laser particle size analyzer measuring result uncertainty method
CN108490150A (en) The indoor high-precision absolute calibration method of soil moisture sensor
Wang et al. A low-cost handheld apparatus for inspection of peach firmness by sensing fruit resistance
Putri et al. Application of Capacitive Sensor for Measuring Grain Moisture Content Based on Internet of Things
CN107561109A (en) Fresh peanut moisture content detecting method based on nuclear magnetic resonance transverse relaxation spectral technology
RU2270995C1 (en) Method for determining of moisture content in farinaceous confectionery product
RU2690186C1 (en) Simultaneous quantitative determination of glycerine and potassium acetate in aqueous solution by 1h nmr spectroscopy
EP0970366B1 (en) Measurement of acetone in milk using ir spectroscopy
Barker Compliance calibration of the short rod fracture toughness specimen
CN105784750A (en) Method of utilizing low-field nuclear magnetism to detect oil content of Euphausia superba microcapsules
SU1043537A1 (en) Foodstuff fatness quantitative determination method
CN110082399A (en) A kind of fast non-destructive detection method of fresh tobacco leaves total reducing sugar
CN211178306U (en) Bridge type vibrating wire strain gauge based on online correction
Rele UV Derivative Spectrophotometric Methods for validation of Esomeprazole Magnesium tri-hydrate in Bulk and Pharmaceutical Dosage Form
Castrup et al. Uncertainty analysis for alternative calibration scenarios
RU2366935C1 (en) Method for detection of oleic acid content in sunflower seed oil
RU2797137C1 (en) Method for determining diffusion coefficient in sheet capillary-porous materials
CN106970041A (en) A kind of near-infrared assay method of the big aggressiveness content of wheat flour Insoluble glutenin
JPH0484745A (en) Boiled rich quality measuring apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121116