Каким способом можно рассчитать влажность продукта

Методы определения влаги в пищевых продуктах

Влага — естественная составляющая пищевых продуктов. Количество ее содержания влияет на их консистенцию, структуру, а также на другие качественные характеристики. Установлено, что для многих продуктов содержание влаги является показателем их качества. Однако ее избыток (как и недостаток) может привести к порче продуктов. Для исследования продукции в целях поддержания необходимого баланса влаги могут использоваться сушильные шкафы и другое лабораторное оборудование.

Прямые и косвенные методы выявления влаги в продуктах питания

Для определения содержания влаги в продуктах питания используются специальные методы:

• Прямые (метод отгонки). Исследуемый материал в условиях лаборатории подвергается дистилляции вместе с другой, не смешивающейся с водой жидкостью (ксилол, минеральное масло) с последующим определением содержащегося в нем объема влаги. Наиболее часто такой метод применяется в работе с продуктами, имеющими в своем составе значительное количество жиров или летучих ингредиентов (например, пряности).
• Косвенные. Более распространены, чем прямые. Специалистами выделяется несколько разновидностей косвенных методов. Например, определение влажности по сухому остатку. Объем влаги при этом устанавливается по разнице массы исследуемого материала до начала и после окончания его высушивания. Способ имеет множество вариаций, однако все они позволяют вычислить не истинно существующую в продуктах массовую долю влажности, а ее весьма условную величину, которая напрямую зависит от принятого способа ее определения. Используются и другие косвенные методы выявления массовой доли воды. К примеру, высушивание при температуре около ста градусов (по Цельсию). Процесс идет до тех пор, пока разница между двумя взвешиваниями (до и после) не будет сведена к минимуму. Метод позволяет получить максимально точные, а не условные показатели. Однако он является достаточно трудозатратным и не ограничен во времени. Существуют и ускоренные методы определения влаги, которые используются, когда важна быстрота анализа, а не высокая точность результатов. Они выполняются на протяжении четко определенного времени при достаточно высокой температуре.

Для проведения лабораторных исследований могут использоваться и масляные вакуумные насосы, приобрести которые вы можете у нас.

Источник

Пищевая химия: учебник для студентов вузов

Лабораторная работа 55. Определение массовой доли влаги в пищевых продуктах

Влажность определяется как массовая доля воды пересчете сухое вещество и обычно выражается в процентах. Содержание влаги в пищевых продуктах колеблется широких пределах (%):

С удалением влаги существенно изменяются природные свойства продукта. На устойчивость продукта при хранении влияет соотношение свободной и связанной влаги.

Общая влажность слагается из количества связанной и свободной влаги. Свободная влага достаточно легко удаляется из продукта в процессе сушки, сгущения, замораживания, она способна вступать в различные взаимодействия. Так, например, при высоком содержании влаги во фруктах и овощах 70–95%, большая часть влаги легко удаляется, это свободная вода, однако 5–10% влаги достаточно прочно связана и ее удаление затруднительно. В семенах растений, например пшеницы, при влажности 14% при высушивании около 10% воды достаточно прочно удерживается, и удаление ее затруднительно. Считается, что в процессе высушивания клеточные мембраны становятся слабопроницаемыми для воды при низкой влажности. Низкая проницаемость клеточных мембран семян растений, вероятно, определяет и сохранение в них количества воды, заметно превышающего его равновесное значение при относительной влажности среды.

Связанная вода замерзает при температуре ниже нуля, не растворяет солей и сахаров, не удаляется при сушке, выпаривании, замораживании, недоступна микроорганизмам, в ней не протекают биохимические процессы. Эту воду называют неудаляемой. Различают, по крайней мере, три категории связывания. Самое прочное связывание – это «органически связанная» вода. Обычно, это малая часть воды, которая находится или в составе химических гидратов или, например, входит в состав глобулы белка и ее удаление ведет фактически к деструкции макромолекулы.

Следующая степень связывания – это близлежащая влага, которая образует монослой вокруг неводного компонента. Это вода, которая сильно взаимодействует с гидрофильными группами неводного компонента и вода в микрокапиллярах. Она обладает свойствами переохлажденной воды, не замерзает при –40 0 С, имеет существенно меньшую молекулярную подвижность по сравнению с чистой водой.

Далее к монослою примыкает мультислой. Это менее прочно связанная влага, но она еще достаточно тесно связана с неводным компонентом. Представляет собой несколько слоев, связанных с гидрофильными группами неводного компонента. По свойствам занимает промежуточное положение между монослоем близлежащей воды и свободной водой. Обладает свойствами переохлажденной воды, но менее четко выраженными.

И наконец, в пищевых продуктах имеется еще одна категория воды, которая по Fennema отнесена к свободной влаге. Это вода, удерживаемая макромолекулярной матрицей, например, гели пектина, агар-агара и крахмала. Водопоглощающая способность пектина может составлять от 60 до 150 г воды на 1 г пектина. Структура этой воды пока не ясна. Она достаточно легко удаляется из продукта при высушивании и превращается в лед при охлаждении, хотя точка замерзания несколько ниже по сравнению с чистой водой, но эта вода не выделяется из пищевого продукта при механическом усилии. Свободное истечение ее затруднено макромолекулярной матрицей. Именно эта вода существенно влияет на качество пищевых продуктов, в частности, при хранении гелей происходит снижение их качества из-за потери этой воды (синерезиса).

Любой материал может быть высушен только до равновесной влажности. При этом удаляемая влага обусловливает влажность материала выше его равновесной влажности, а неудаляемая – ниже его равновесной влажности.

Влажность продукта чаще всего определяется по потере массы при сушке. Высушивание может быть осуществлено в сушильном шкафу. В зависимости от природы продукта высушивание можно проводить одним из следующих способов:

§ высушивание до постоянной массы при температуре 105 о С;

§ ускоренная сушка при 130 о С в течение 0,5–1,5 ч;

§ вакуум-сушка при 60 о С с пропусканием сухого воздуха над образцом;

§ лиофильная сушка под вакуумом при низких температурах с последующим удалением остатков влаги высушиванием в вакуум эксикаторе над осушителем.

Процесс высушивания можно ускорить с помощью инфракрасного или микроволнового излучения. Недостатком метода высушивания является некоторая его неточность, так как в процессе высушивания удаляются и другие легколетучие вещества. Возможно также протекание химических реакций с соединениями, термически неустойчивыми или активными к действию кислорода и воды при нагревании. Поэтому высушивание производят неоднократно до постоянной массы высушиваемого материала.

Для определения влажности разработан ряд методов, основанных на физико-химических свойствах воды: определение диэлектрических свойств и теплоемкости, применение ядерно-магнитного резонанса, использование специфических химических реакций (метод Фишера) и др. Один из распространенных способов определения влажности продукта является метод высушивания до постоянной массы

Ход анализа. На дно бюкса с крышкой (вместимостью 10 мл) положить два кружочка марли, высушить в сушильном шкафу при температуре 105 о С в течение одного часа, охладить в эксикаторе над осушителем и взвесить на аналитических весах с точностью до 0,001 г.

Внести в бюкс 3–5 г исследуемого продукта, закрыть крышкой и взвесить. Твердые продукты следует предварительно измельчить, а жидкие упарить на водяной бане до сухого остатка. Поместить бюкс с открытой крышкой в сушильный шкаф при температуре 105 о С. Спустя час охладить бюкс в эксикаторе и взвесить. Последующие высушивания и взвешивания повторять до постоянного веса бюкса с навеской. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,001 г. Взвешивание производить при закрытой крышке бюкса. Массовую долю сухих веществ (СВ, %) вычислить по формуле:

C B = 100 × ( m 1 — m 2 ) m 1 — m 0 ,

где m 1 – масса бюкса с навеской исследуемого продукта до высушивания, г;
m 2 – масса бюкса с навеской исследуемого продукта после высушивания, г;
m 0 – масса бюкса с марлевыми кружочками, г;
100 – коэффициент пересчета в проценты.

Массовую долю влаги ( W , %) рассчитать по формуле

Необходимые реактивы, посуда, оборудование :

§ бюксы объемом на 10 мл, пипетки, марля;

§ аналитические весы, сушильный шкаф, эксикатор с осушителем.

Источник

Каким способом можно рассчитать влажность продукта

ГОСТ Р 54607.4-2015

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Услуги общественного питания

МЕТОДЫ ЛАБОРАТОРНОГО КОНТРОЛЯ ПРОДУКЦИИ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ

Методы определения влаги и сухих веществ

Public catering services. Methods of laboratory quality control of products of public catering. Part 4. Methods for determination of moisture and dry substances

Дата введения 2016-06-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (ОАО «ВНИИС»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 347 «Услуги торговли и общественного питания»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2019 г.

6 Настоящий стандарт разработан на основе «Методических указаний по лабораторному контролю качества продукции общественного питания», рекомендованных Министерством торговли СССР от 11 ноября 1991 г. N 1-40/3805, одобренных Министерством здравоохранения СССР от 23 октября 1991 г. N 122-5/72

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на продукцию общественного питания и устанавливает следующие методы определения влаги и сухих веществ в полуфабрикатах, блюдах и кулинарных изделиях:

— высушивание в сушильном шкафу до постоянной массы (основной метод);

— высушивание в сушильном шкафу при температуре 130°С (ускоренный метод);

— высушивание на влагомере Чижовой ВЧ (ускоренный гравиметрический метод).

Настоящий стандарт не распространяется на методы определения влаги и сухих веществ в полуфабрикатах, блюдах и кулинарных изделиях из рубленого мяса, мяса птицы, дичи, кролика, полуфабрикатах и изделиях из соленой и копченой рыбы, рыбном фарше, а также в кондитерских и хлебобулочных изделиях.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 4204 Реактивы. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 6709 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 9147 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия

ГОСТ 10576 Часы песочные любого номинала

ГОСТ 12026 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 27752 Часы электронно-механические кварцевые настольные, настенные и часы-будильники. Общие технические условия

ГОСТ 28498 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ Р 53228 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания

ГОСТ Р 54607.1 Услуги общественного питания. Методы лабораторного контроля продукции общественного питания. Часть 1. Отбор проб и подготовка к физико-химическим испытаниям

ГОСТ Р 54607.2-2012 Услуги общественного питания. Методы лабораторного контроля продукции общественного питания. Часть 2. Методы физико-химических испытаний

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Требования к помещениям и условиям окружающей среды

Требования к помещениям и условиям окружающей среды испытательных лабораторий должны соответствовать ГОСТ Р 54607.2-2012, (раздел 4).

4 Требования безопасности

Требования безопасности при проведении испытаний в испытательных лабораториях должны соответствовать ГОСТ Р 54607.2-2012, (раздел 5).

5 Требования к компетентности специалистов

Требования к компетентности специалистов испытательных лабораторий должны соответствовать ГОСТ Р 54607.2-2012, (раздел 6).

6 Общие положения

Выбор конкретных методов определения сухих веществ и влаги в полуфабрикатах, изделиях и блюдах конкретных видов и наименований устанавливают в соответствии с ГОСТ Р 54607.2-2012 (таблица 6).

7 Методы определения влаги и сухих веществ

7.1 Высушивание в сушильном шкафу до постоянной массы (основной метод)

7.1.1 Сущность метода

Метод высушивания в сушильном шкафу до постоянной массы основан на выделении гигроскопической влаги из исследуемого продукта при определенной температуре. По результатам высушивания вычисляют потери массы по отношению к массе исследуемого продукта до высушивания и массовую долю сухих веществ.

Метод применяют при возникновении разногласий относительно результатов исследований.

7.1.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, посуда, материалы и реактивы

Шкаф сушильный лабораторный с диапазоном нагрева от 50°С до 350°С и терморегулятором, обеспечивающим поддержание заданной температуры с пределами абсолютной погрешности ±0,5°С.

Печь муфельная с диапазоном рабочей температуры от 100°С до 900°С.

Весы неавтоматического действия по ГОСТ Р 53228 специального (I) класса точности с пределами допускаемой абсолютной погрешности ±0,001 г или весы лабораторные, прошедшие процедуру утверждения типа и внесенные в Государственный реестр средств измерений, с пределами допускаемой абсолютной погрешности ±0,001 г, поверенные в установленном порядке.

Термометр жидкостной стеклянный с диапазоном измерений температуры от 0°С до 150°С по ГОСТ 28498.

Эксикаторы 1-100 по ГОСТ 25336.

Баня водяная или песочная с температурой нагрева до 75°С с пределами абсолютной погрешности ±1°С.

Бюксы стеклянные СВ 14/8 по ГОСТ 25336.

Чашки фарфоровые выпарительные N 3 по ГОСТ 9147.

Палочки стеклянные оплавленные (длина палочек несколько больше диаметра бюксы, но чтобы она не мешала закрывать бюксу крышкой).

Сита с отверстиями диаметром 4-5 мм и 1-1,5 мм.

Кальций хлористый (прокаленный).

Кислота серная плотностью 1,84 г/см по ГОСТ 4204.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Песок очищенный, прокаленный.

Примечание — Допускается использовать другие средства измерения с метрологическими характеристиками и оборудование с техническими характеристиками, а также реактивы по качеству не ниже указанных аналогов.

7.1.3 Отбор и подготовка проб

Отбор и подготовку проб проводят в соответствии с ГОСТ Р 54607.1.

7.1.4 Подготовка к проведению испытания

7.1.4.1 Подготовка эксикаторов

Нижнюю часть эксикатора заполняют прокаленным хлористым кальцием или концентрированной серной кислотой.

7.1.4.2 Подготовка (очистка) песка

Песок просеивают через сито с диаметром отверстий 4-5 мм, промывают водопроводной водой, кипятят несколько раз с соляной кислотой, разбавленной в соотношении 1:1. Затем песок тщательно промывают вначале водопроводной водой до исчезновения кислой реакции (проба на лакмус), затем дистиллированной водой и высушивают. Высушенный песок просеивают через сито с диаметром отверстий 1-1,5 мм и прокаливают в муфельной печи при температуре от 500°С до 600°С в течение 5 ч для удаления органических веществ. Очищенный песок хранят в чистой, плотно закрытой банке.

7.1.5 Проведение испытания

Высушивание образцов проб проводят с прокаленным песком, масса которого должна быть в два-четыре раза больше массы навески.

Если после перемешивания с песком проба продукта образует твердую консистенцию, то к навеске прибавляют 0,5-1 см дистиллированной воды и тщательно перемешивают стеклянной палочкой при подогревании на водяной бане.

Образцы с высоким содержанием влаги рекомендуется подсушивать на водяной или песочной бане, периодически помешивая стеклянной палочкой.

Высушивание проводят в фарфоровых чашках или стеклянных бюксах. Чашки или бюксы с песком и стеклянной палочкой высушивают в течение 30 мин при температуре, указанной в таблице 1, охлаждают в эксикаторе (металлические бюксы — 15-20 мин, стеклянные бюксы — 25-30 мин, фарфоровые чашки — не менее 1 ч) и взвешивают с точностью, указанной в таблице 1.

Таблица 1 — Масса навески и режимы высушивания блюд и кулинарных изделий при определении сухих веществ или влаги

Наименование блюд и кулинарных изделий

Источник