Каким способом определяется влажность продукта

Методы определения влаги в пищевых продуктах

Количество влаги, определяемое в продукте тем или иным способам, называется влажностью. Различают прямые и косвенные методы определения влажности.

Прямыми методами содержание влаги в продукте находят путем прямого измерения ее количества после предварительной отгонки.

При косвенных методах о содержании влаги в продукте можно судить по его сухому остатку после высушивания, по электропроводности, по плотности, диэлектрической постоянной, коэффициенту преломления и др.

Содержание влаги рассчитывают с точностью до десятых или сотых долей процента. За конечный результат принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно быть выше допускаемых норм.

Прямой метод определения влажности. Воду можно удалить из исследуемого продукта путем одновременной отгонки с другой несмешивающейся с ней жидкостью. Этот метод называют также методом отгонки.

Этот метод широко применяется при определении влаги в пищевых продуктах, содержащих легколетучие вещества (пряности), а также в продуктах, богатых жиром, высушивать которые необходимо в индифферентном газе с использованием сложной аппаратуры.

В товароведении чаще всего пользуются косвенными методами определения влажности и обычно применяют методы, основанные на высушивании.

Косвенные методы определения влажности. Эти методы является самыми распространенными при определении влажности в пищевых продуктах. При высокой температуре и нормальном атмосферном давлении из продукта в первую очередь удаляется свободная вода, а в дальнейшем некоторое количество связанной воды с различной интенсивностью в зависимости от типа связи воды с другими составными веществами продукта. В высушенной навеске всегда остается небольшое количество связанной влаги. Поэтому величина влажности, полученная методом высушивания, близко характеризует фактическую влажность продукта. Для получения сравнимых данных необходимо строгое соблюдение условий сушки, главным образом времени и температуры.

Определение содержания влаги высушиванием до постоянной массы (арбитражный метод). В стеклянную или металлическую бюксу насыпают около 12-15 г очищенного кварцевого песка и помещают в нее стеклянную палочку. Бюксу высушивают в сушильном шкафу до достижения ею постоянной массы (расхождение между двумя последовательными взвешиваниями допускается в пределах ± 0,001 г).

В высушенную и тарированную бюксу помещают от 3 до 10 г тщательно перемешанного измельченного анализируемого продукта, взвешивают на аналитических весах, тщательно перемешивают навеску с песком стеклянной палочкой.

Открытую бюксу с навеской помещают в сушильный шкаф (крышку высушивают вместе с бюксой). Высушивание производят при температуре в интервалах от 95 до 105 °С в зависимости от вида продукта до тех пор, пока не установится постоянная масса остатка, т. е. пока два последующих взвешивания навески не покажут практически одинаковую массу, допускаемые расхождения (0,005-0,001). Перед каждым взвешиванием бюксу с закрытой крышкой охлаждают в эксикаторе

Содержание влаги (X) в процентах вычисляют по формуле

где m — масса бюксы, г;

m₁ — масса бюксы с навеской до высушивания, г;

m₂-масса бюксы с навеской после высушивания, г.

Расхождения между двумя определениями не должны превышать 0,2-0,3 %.

Определение содержания влаги разовым высушиванием (ускоренный метод). В предварительно высушенную до постоянной массы и взвешенную бюксу (с песком или без песка в зависимости от вида высушиваемого продукта) помещают 3 г или 5 г тщательно перемешанного измельченного образца. Взвешивание производят с точностью до 0,01 г.

У большинства продуктов влажность ускоренным методом определяют при температуре 130 °С. Бюксу с навеской выдерживают строго установленное время для каждого вида продукта. Затем бюксы вынимают из сушильного шкафа, закрывают крышками, помещают в эксикатор, охлаждают и взвешивают. Содержание влаги в продукте рассчитывают по вышеуказанной формуле.

Высушивание на приборе ВЧ (влагомер Чижовой). Метод основан на обезвоживании навески исследуемого продукта с помощью тепловой энергии инфракрасного излучения.

Прибор ВЧ состоит из двух шарнирно-соединенных между собой массивных металлических плит, нагреваемых плоскими электронагревателями. Быстрота высушивания обеспечивается прогревом исследуемого продукта, распределенного тонким слоем между плитами, обычно при температуре 160 °С.Высушивание навесок осуществляют в специальных пакетах.

Подготовленные пакеты вкладывают между пластинами нагретого прибора и высушивают в течение 3 мин, затем охлаждают в эксикаторе 5 мин и взвешивают на технохимических весах с точностью до 0,01 г. Во взвешенные пакеты помещают навески измельченного продукта по 4-5 г и распределяют их равномерно по толщине слоя и внутренней поверхности пакета. Пакеты с содержимым быстро взвешивают на технохимических весах, загибают края и помещают в прибор для высушивания.

Два взвешенных пакета с навесками (проводят два параллельных определения) высушивают определенное время, затем пакеты охлаждают в эксикаторе в течение 5 мин и взвешивают с точностью до 0,01 г.

Влажность определяют по вышеуказанной формуле, только вместо массы бюкса указывают массу пакета.

Рефрактометрический метод. Метод основан на определении коэффициентов преломления веществ, по которым судят об их содержании в растворах.

При нанесении на призму рефрактометра растворов веществ различной концентрации в зависимости от содержания в них сухих веществ и коэффициента их преломления изменяются показания прибора. Обычно показатель преломления определяют при температуре 20°С.

На центральную часть поверхности нижней призмы наносят стеклянной палочкой каплю испытуемой жидкости, покрывают нижнюю призму верхней и отсчитывают непосредственно по шкале процентное содержание сухих веществ. Если определение проводят не при температуре 20°С, то вносят соответствующую поправку.

Вопросы для самоконтроля:

1. Чему равен суммарный заряд молекулы воды?

2. Каков механизм образования водородной связи?

Источник

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

Методы определения влаги в пищевых продуктах

На пищевых предприятиях обычно контролируется массовая доля влаги в сырье т продуктах, независимо от формы ее связи, то есть определяется влажность. Влажность выражается в процентах. При определении влажности чаще всего используют термогравиметрический метод и рефрактометрический метод.

Термогравиметрический метод определения влажности основан на удалении влаги из продукта путем высушивания до постоянной (неизменяющейся при дальнейшей сушке) влажности. Навеску взвешивают до сушки и после получения сухого остатка. По убыли массы определяют влагу, выражая ее в процентах. К термогравиметрическим методам относят методы высушивания до постоянной массы при 105 ºС, экспресс-метод высушивания на приборе Чижовой (метод ВНИИХП-ВЧ).

Рефрактометрическое определение влажности основано на определении сухих веществ в объекте по показателю преломления, измеряемому с помощью рефрактометра. Влажность рассчитывается по разности массы анализируемого вещества и доли в ней сухих веществ. Напимер, если пивное сусло содержит 11 % сухих веществ, то влаги в нем содержится: 100 – 11 = 89 %. Этот метод прост, удобен, быстро выполняется и хорошо воспроизводится.

Перечисленными методами определяется не вся влага продуктов, а свободная и незначительная часть связанной влаги. Для полного определения влаги применяют следующие методы:

— дифференциальной сканирующей калориметрии (определяется разница между общей и замерзающей или связанной водой);

— метод ядерно-магнитного резонанса (определяется две линии: свободной и связанной влаги, в спектре ядерно-магнитного резонанса):

— диэлектрические методы (определяется разница диэлектрической проницаемости свободной и связанной воды);

— метод измерения теплоемкости (теплоемкость свободной воды значительно превышает теплоемкость связанной воды).

ТЕМА 10 ФЕРМЕНТЫ

Свойства ферментов

Классификация ферментов

Применение ферментов в пищевых технологиях

Источник

Руководство по определению содержания влаги и воды

В «Руководстве по определению содержания воды и влаги» представлены различные методы анализа влагосодержания, а также некоторые области применения. Кроме того, в нем приведены советы и рекомендации для упрощения измерений, проводимых путем титрования по Карлу Фишеру или термогравиметрического анализа.

Содержание воды — один из ключевых параметров в пищевой промышленности. Содержание влаги обратно пропорционально сухой массе вещества, поэтому его экономическое значение для потребителей и производителей очевидно. Кроме того, влагосодержание в пищевых продуктах влияет на их стабильность и качество. Неудивительно, что этот параметр регулируется множеством нормативных и законодательных документов.

Чтобы помочь специалистам, занимающимся анализом влагосодержания, компания МЕТТЛЕР ТОЛЕДО разработала «Полное руководство по определению содержания влаги и воды». В нем раскрыты следующие вопросы:

• методы определения влагосодержания: потеря массы при высушивании, титрование по Карлу Фишеру, галогенный анализ влажности;
• спектроскопия UV/VIS;
• применение приборов и анализ результатов;
• советы и рекомендации по упрощению анализов содержания воды и влаги.

Полное руководство по определению содержания влаги и воды
Проверенные методы и процедуры

В настоящем руководстве:
• представлена общая теоретическая информация;
• описаны различные методы определения содержания воды и влаги;
• показаны некоторые примеры применения и результаты;
• собраны советы и рекомендации по оптимизации анализа влагосодержания.

1. Определение содержания воды и влаги в пищевой промышленности
1.1 Свободная и связанная влага
1.2 Методики анализа влагосодержания

2. Термогравиметрический метод анализа влагосодержания
2.1 Принцип измерения
2.2 Термогравиметрический анализ с применением сушильной печи
2.3 Анализ влагосодержания с применением анализатора влажности

3. Определение содержания воды по методу Карла Фишера
3.1 Принцип измерения
3.2 Удобные и надежные решения

4. Заключение
Плюсы и минусы представленных методов

Определение содержания воды и влаги в пищевой промышленности

Анализ влагосодержания (или определение содержания воды) играет важную роль во всех областях пищевой промышленности: в контроле сырья, производстве, проверке готовой продукции и ее хранении, а также в разработке новых продуктов. Современные производители вынуждены поддерживать низкие цены и выпускать огромные объемы продукции, поэтому анализ влагосодержания должен быть очень быстрым, точным и надежным. Кроме того, существует множество требований, которые необходимо соблюдать. Поэтому все анализы и их результаты должны быть надежно задокументированы.

Существует несколько процедур анализа влагосодержания. Выбор правильного варианта зависит от самых разных факторов. Основные характеристики, преимущества и риски этих процедур представлены ниже.

1.1. Свободная и связанная влага

Почти все вещества естественного происхождения содержат воду. В самом простом случае вода адсорбируется из воздуха на поверхность частиц. Она также может удерживаться в порах твердых веществ или существовать в химически связанном виде. В пищевых продуктах и их ингредиентах влага присутствует практически во всех этих формах. Помимо простых по составу продуктов, таких как обычный сахар или алкогольные напитки, существуют сложные клеточные структуры, например сухофрукты или мясо, в которых вода присутствует в виде сорбционной и капиллярной влаги. Вода также содержится глубоко в клетках, где ее количество очень трудно измерить. По этой причине методы подготовки образцов и их анализа следует выбирать исходя из свойств исследуемого продукта.

1.2 Методики анализа влагосодержания

Существует четыре типа методов анализа влагосодержания:

• термогравиметрический анализ (сушка в печи, галогенная или инфракрасная сушка, сушка в микроволновой печи и т. д.);
• химический анализ (титрование по Карлу Фишеру, карбидный метод);
• спектроскопический анализ (ИК-спектроскопия, СВЧ-спектроскопия, ЯМР-спектроскопия);
• другие виды анализов (газовая хроматография, определение плотности, рефрактометрия и т. д.).

При выборе метода анализа необходимо взвесить ряд факторов: объем образцов, их количество, скорость измерения, возможность автоматизации, точность, а также физико-химические свойства образца.

Чувствительные к температуре или жидкие образцы, включая продукты питания, нужно тщательно анализировать с помощью термогравиметрических методов. Эти методы не подходят для большинства витаминов, ферментов или ароматизаторов.

Однако нерастворимые твердые вещества с химически связанной водой или пористой структурой можно титровать по методу Карла Фишера, если воду сделать доступной, например, с помощью гомогенизатора или сушильной печи для выпаривания.

МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает широкий спектр решений для анализа влагосодержания. Здесь подробно описаны два термогравиметрических метода и метод титрования по Карлу Фишеру.

Источник