Száraz anyagok... Meghatározási módszer

A víz az egyik leggyakoribb kémiai vegyület a Földön. Kivételes szerepet játszik a biológiai világ életében, valamint az oxigén, amely az élet szükséges feltétele, minden élőlény része, részt vesz az anyagcsere-rendszerekben. A víztartalom (a páratartalom százalékos aránya) meghatározása az emberi környezetben, az élelmiszerekben, az ipari anyagokban, a gáznemű, szilárd és folyékony anyagokban a világ számos laboratóriumában megoldott feladat egyike.

A fogalom meghatározása

A legáltalánosabb a fogalom meghatározása száraz anyagok (száraz maradék a kémiában) az, hogy ezek olyan anyagok, amelyekből a nedvességet eltávolították. De az anyagban vagy anyagban lévő nedvesség két komponensre osztható:

• az egyik, hogy tartalmazza a molekulák egy anyag, vagy kötött;
• az, amely egy anyag molekulái között van, vagy szabad.

A szabad vizet fizikai módszerekkel távolíthatjuk el: párolgás, szárítás, desztilláció stb. . Ugyanakkor az anyag szerkezete megváltozhat, a kémiai összetétel nem. A megkötött nedvességet csak keményebb körülmények között lehet eltávolítani, vagy akár csak.

A száraz anyagok olyan anyagok, amelyekben mindkét típusú víz hiányzik. Ugyanakkor emlékeztetni kell arra, hogy a környező levegő folyamatosan tartalmaz bizonyos mennyiségű vízgőzt.

Ezért a szárított forró anyagokat speciális tartályokban kell tárolni, hogy a vízgőz ne kerüljön bele.

Víz az élelmiszerben

Az élelmiszerekben a víz nagy mennyiségben van jelen. 70-95% a különböző gyümölcsökben és zöldségekben és akár 4% a tejporban. De a termék nedvességtartalma nem jelzi a szabad és kötött víz százalékos arányát, és ez vezető szerepet játszik a tárolásban. Végül is, a nedvességtől függően, a megjelenés, az íz és ennek megfelelően a tárolás ideje és módja megváltozik a romlás jeleinek megjelenése nélkül. Ezért a gyártók általában nem csak a kifejezést, hanem a termék páratartalmát és tárolási hőmérsékletét is jelzik.

Az élelmiszerekben a vizet fehérjék és számos más szerves vegyület kötheti tartós kolloid rendszerekbe, amelyekből nehéz eltávolítani.

Víz az állati takarmányban

A szárazanyag az állati takarmány száraz részére vonatkozhat. A takarmányban lévő tápanyag vagy a toxin ilyennek minősíthető, hogy megmutassa szintjét az állati táplálékban. A különböző takarmányok tápanyagszintjének szárazanyag-alapú elszámolása (nem pedig a tényleges adatok alapján) megkönnyíti az összehasonlítást. Végtére is, minden élelmiszernek különböző százalékos aránya van a vízben. Azt is lehetővé teszi, hogy összehasonlítsa ennek a tápanyagnak a száraz szintjét az állat étrendjében szükséges szinttel.

A víz százalékos arányát gyakran úgy határozzák meg, hogy a takarmányt mikrohullámú sütőben lévő papírlemezre melegítik, vagy Koster teszterrel szárítják a takarmányt. A szilárd anyagok meghatározása legyen hasznos alacsony energiájú takarmányokhoz, nagy mennyiségű vízzel a megfelelő energiafogyasztás biztosítása érdekében. Kimutatták, hogy az ilyen típusú ételeket fogyasztó állatok kevesebb táplálkozási energiát kapnak. A szárazanyag-veszteségnek nevezett probléma a mikrobiális légzés által okozott hő felszabadulásából eredhet. Ez csökkenti a nem strukturális szénhidrátok, fehérjék tartalmát és általában az élelmiszer energiáját.

Hogyan lehet kiszámítani a nedvesség mennyiségét

A szárazanyag-tartalmat a teljes termék tömege és nedvességtartalma közötti különbség határozza meg (nedvességtartalom). Ehhez általában közvetlen és közvetett módszereket alkalmaznak.

A közvetlen módszerek segítenek a termékben lévő víz kivonásában, majd meghatározzák annak mennyiségét.

Közvetett módszerek, például szárítás, refraktometria, az oldat sűrűsége vagy elektromos vezetőképessége, meghatározzák a szárazanyag-tartalmat. A közvetett módszerek magukban foglalhatják a vizsgált anyagnak kémiai reagensekkel való expozíciójának módszerét is.

Nehézségek az anyag nedvességtartalmának meghatározásában

A mintában lévő víz mennyiségének meghatározását néha bonyolítja az a tény, hogy szárítása kémiai összetételének megváltozásához is vezet: illékony anyagok, például szén-dioxid, egyes szerves savak, ammóniavegyületek, valamint a legtöbb alkohol és észter egyszerűen elpárolognak a folyamat során, és számos szerves anyag oxidációja a száraz maradék tömegének növekedéséhez vezet. A perzisztens hidrofil kolloidokban lévő víz miatt is növekedhet.

A száraz maradék meghatározása

A száraz anyagok meghatározását különböző módszerekkel végzik. Tekintsük a fő és leggyakrabban használt:

1. Választottbírósági módszer. A víztartalmat úgy határozzuk meg, hogy állandó szárazanyag-tömegre szárítjuk, amikor higroszkópos nedvesség szabadul fel. Ugyanakkor a hőmérsékletet szigorúan meghatározzák. A mintát állandó tömegre szárítjuk. Van egy gyorsított módszer is, amelyet emelt hőmérsékleten hajtanak végre. Ebben az esetben egy meghatározott szárítási időt állítunk be, és az eljárást úgy végezzük, hogy homogén tömegbe szinterezzük előre kalcinált homokkal. A felhasznált homok mennyiségének kétszer-négyszer nagyobbnak kell lennie, mint a minta. Homok szükséges egyenletes szárítás, növeli a porozitást és megkönnyíti a nedvesség eltávolítását. Az eljárást porcelán csészékben 30 percig végezzük, a hőmérsékletet a Termék típusa határozza meg. Porcelán csészék helyett alumíniumot vagy üveget használhat.
2. Szárítás nagyfrekvenciás készülékben. Egy ilyen eszköz infravörös sugárzást biztosít, és általában két, egymással összekapcsolt lemezből áll. A módszer lehetővé teszi, hogy sokszor felgyorsítsa a szárítási folyamatot, így az egész tanulmányt.
3. A refraktometria módszere. Ennek a módszernek a használata általában sok szacharózt tartalmazó anyagokra vonatkozik: édességek, szirupok vagy gyümölcslevek. Ebben az esetben az anyag és a szacharóz mintájának fénytörési együtthatói. T. k összehasonlítják. , a törésmutató a hőmérséklettől függ, majd mindkét oldatot a vizsgálat előtt termosztátba helyezzük. Ez a módszer pontosan meghatározza a szárazanyag mennyiségét.

Ritkán használt módszerek

1. A differenciál szkennelési kolorimetria módszere a minta hűtése a víz fagyáspontja alatt, míg a szabad víz szilárd állapotba kerül, és amikor a mintát felmelegítik, a víz megolvasztására fordított hő megtalálható. A kötött víz pedig a közös víz és a fagyott víz közötti különbség.
2. A dielektromos mérések módszere azon a tényen alapul, hogy részlegesen kötött víz jelenlétében dielektromos tulajdonságai nagyon különböznek a mintától, ahol nincs ilyen víz. Miután meghatároztuk az anyag mintájának dielektromos tulajdonságait, a szabad és kötött víz tartalmát speciális táblázatok szerint találjuk meg.
3. A hőkapacitás mérésének módja a fagyott víz mutatójának mérése a felolvasztás során, amikor a hidrogénkötések megszakadnak. A minta magas páratartalma esetén a hőkapacitás értékét szabad víz határozza meg, amelynek hőkapacitása 2-szer nagyobb, mint a jég.
4. A magmágneses rezonancia módszer meghatározza a víz mobilitását egy rögzített mátrixban. Szabad és kötött víz jelenlétében a készülék egyszerre két vonallal határozza meg a spektrumban való jelenlétüket. Az egyik típusú víz csak egy spektrális vonalat ad. A módszer drága, de nagyon pontos, a szerves anyagok szerkezetének mélyreható tanulmányozására szolgál.
5. A denzimetrikus módszer a minta fajsúlyának meghatározásával kezdődik. Ez egy általános módszer a gyümölcslevekben, szirupokban, feldolgozott gyümölcsökben vagy bogyókban lévő víz kiszámítására cukorral. A fajsúlyt a hidrométer határozza meg. Ennek ismeretében a GOST-ban megadott adatokat használjuk a vizsgált anyaghoz, és beállítjuk a minta víztartalmát.

Meg kell jegyezni, hogy a szárazanyagok meghatározására szolgáló módszerek nem korlátozódnak az ebben a cikkben megadottakra.

Ajánlások a kutatási módszer kiválasztására

Az anyag, termék vagy anyag minden egyes mintájához saját módszerét alkalmazzák a szárazanyagok meghatározására. A módszer tisztázása érdekében a következőkre kell hivatkozni az állami szabványok és az összes élelmiszertermékre és azok előállítására kifejlesztett szabályozások.

Állami szabványok

A száraz maradék meghatározására szolgáló módszerek széles választéka nem jelenti a kívánt módszer Amatőr választását. A vizsgálat megfelelő lefolytatásához meg kell ismerkedni a GOST-nak megfelelő elemzések elvégzésére vonatkozó állami szabványokkal és előírásokkal.

Tehát a GOST 26808-2017-et fejlesztették ki "Halkonzervek és tenger gyümölcsei. A száraz anyagok meghatározására szolgáló módszerek" GOST 32640-2012, a takarmányban lévő anyagtartalom kiszámításának módszereiről. Nagyon részletesen leírják a folyamatokat, és megjegyzés a megvalósítás jellemzői, felszerelés és anyagok az kutatás.

Egyéb szabványok és előírások

Az állami szabványok mellett számos különböző szabvány létezik, amelyek meghatározzák a laboratóriumi vizsgálatok helyességét az egyes vizsgált anyagtípusok esetében a szárazanyag-tartalom tekintetében. Ezek különböző OST, TU, PCT, MVI és egyéb előírások és szabványok. Például van RD 118.02.8-88 " módszertan a száraz maradék (oldott anyagok) tartalmának mérésére szennyvíz".