A szárazanyag Meghatározási módszer

2024 Szerző: Isabella Gilson | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 03:28

A víz az egyik leggyakoribb kémiai vegyület a Földön. Kivételes szerepet tölt be a biológiai világ életében, ahogy az oxigén, mint az élet szükséges feltétele, minden élőlény része, és részt vesz annak anyagcsere-rendszerében. Az emberi környezetben, élelmiszerekben, ipari anyagokban, gáznemű, szilárd és folyékony anyagok víztartalmának (nedvességszázalékának) meghatározása a világ számos laboratóriumában megoldott feladat egyike.

A fogalom meghatározása

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

• egy anyag molekuláiban található vagy társított;
• az, ami egy anyag molekulái között van, vagy szabad.

Az ingyenes víz fizikai úton eltávolíthatómódszerek: bepárlás, szárítás, desztilláció stb. Ebben az esetben az anyag szerkezete megváltozhat, de a kémiai összetétele nem. A megkötött nedvesség csak zordabb körülmények között, vagy akár csak vegyszerekkel távolítható el.

Száraz – ezek olyan anyagok, amelyekben mindkét típusú víz hiányzik. Nem szabad elfelejteni, hogy a környező levegő folyamatosan tartalmaz bizonyos mennyiségű vízgőzt.

Ezért a szárított forró anyagokat speciális tárolóedényekben kell tárolni, hogy a vízgőz ne kerüljön beléjük.

Víz az élelmiszerben

Az élelmiszerek nagy mennyiségű vizet tartalmaznak. Különböző gyümölcsökben és zöldségekben 70-95%, tejporban 4%-ig. De a termék nedvességtartalma nem jelzi a benne lévő szabad és kötött víz százalékos arányát, és ez a tárolás során vezető szerepet játszik. Valójában a páratartalomtól függően a megjelenés, az íz és ennek megfelelően a tárolás ideje és módja megváltozik anélkül, hogy a romlás jelei megjelennének. Ezért a gyártók általában nem csak az időszakot jelzik, hanem a páratartalmat és a hőmérsékletet is a termék tárolására.

Az élelmiszerekben a vizet fehérjék és számos egyéb szerves vegyület kötheti meg stabil kolloid rendszerré, amelyből nehéz eltávolítani.

Víz az állati takarmányban

A szárazanyag az állati takarmány száraz részére utalhat. A takarmánytápanyag vagy toxin ilyenként osztályozható, hogy jelezze az állati takarmányban lévő mennyiségét. A tápanyagszintek számbavétele különbözőa szárazanyag alapú takarmányok (nem pedig a bizonyítékokon alapuló) alapú takarmányozás megkönnyíti az összehasonlítást. Végtére is, minden élelmiszerben különböző százalékos víz van. Lehetővé teszi egy adott tápanyag szárazanyag-tartalmának összehasonlítását az állat étrendjében szükséges szinttel.

A vízszázalékot gyakran úgy határozzák meg, hogy az ételt egy papírtányéron melegítik a mikrohullámú sütőben, vagy a Koster Tester segítségével szárítják az ételt. A szilárdanyag-tartalom meghatározása hasznos lehet alacsony energiatartalmú takarmányoknál, magas vízszázalékkal a megfelelő energiabevitel biztosítása érdekében. Kimutatták, hogy az ilyen típusú táplálékot fogyasztó állatok kevesebb táplálékenergiát kapnak. A szárazanyag-veszteségnek nevezett probléma a mikrobiális légzés okozta hőfelszabadulás következménye lehet. Ez csökkenti a nem strukturális szénhidrátok, fehérjék és a teljes élelmiszer-energia mennyiségét.

A nedvesség mennyiségének kiszámítása

A szilárdanyag-tartalmat a teljes termék tömege és nedvességtartalma (nedvességtartalma) különbsége határozza meg. Ehhez általában direkt és indirekt módszereket használnak.

Közvetlen módszerek segítik a termékben lévő víz kinyerését, majd mennyiségének meghatározását.

Indirekt módszerek, például szárítás, refraktometria, az oldat sűrűsége vagy vezetőképessége határozzák meg a szilárdanyag-tartalmat. A közvetett módszerek magukban foglalhatják a vizsgált anyagnak kémiai reagensekkel történő expozíciós módszerét is.

Nehézségek az anyag nedvességtartalmának meghatározásában

Mennyiség meghatározásaa mintában lévő vizet néha bonyolítja, hogy a szárítása a kémiai összetételében is megváltozik: az illékony anyagok, mint a szén-dioxid, egyes szerves savak, ammóniavegyületek, valamint a legtöbb alkohol és éter egyszerűen elpárolog a folyamat során, és számos szerves anyag oxidációja a száraz tömeg növekedéséhez vezet. A stabil hidrofil kolloidokban lévő víz miatt is növekedhet.

A száraz maradék meghatározása

A szilárd anyagok meghatározása különféle módszerekkel történik. Vegye figyelembe a fő és leggyakrabban használt:

1. Választottbírósági eljárás. A víztartalmat úgy határozzák meg, hogy állandó száraz tömegre szárítják, amikor higroszkópos nedvesség szabadul fel. A hőmérsékletet szigorúan betartják. A mintát tömegállandóságig szárítjuk. Létezik egy gyorsított módszer is, amelyet emelt hőmérsékleten hajtanak végre. Ebben az esetben meghatározott szárítási idő van beállítva, és az eljárást előkalcinált homokkal homogén masszává szintereléssel hajtják végre. A felhordott homok mennyiségének kétszer-négyszeresének kell lennie a minta mennyiségének. A homok szükséges az egyenletes szárításhoz, növeli a porozitást és megkönnyíti a nedvesség eltávolítását. Az eljárást porceláncsészékben 30 percig végezzük, a hőmérsékletet a termék típusa határozza meg. Porcelánpoharak helyett alumínium- vagy üvegpoharak is használhatók.
2. Nagyfrekvenciás szárítás. Egy ilyen berendezés infravörös sugárzást bocsát ki, és általában két lemezből áll, amelyekösszekapcsolt. A módszer lehetővé teszi a szárítási folyamat sokszoros felgyorsítását, és így a teljes vizsgálatot.
3. Refraktometriás módszer. Ennek a módszernek a használata általában a sok szacharózt tartalmazó anyagok esetében releváns: édességek, szörpök vagy gyümölcslevek. Ebben az esetben az anyag és a szacharóz mintájának törésmutatóit hasonlítják össze. Mivel a törésmutató a hőmérséklettől függ, a vizsgálat előtt mindkét oldatot termosztátba helyezzük. Ez a módszer pontosan meghatározza a szilárd anyagok mennyiségét.

Ritkán használt módszerek

1. A differenciális pásztázó kolorimetria módszere az, hogy a mintát a víz fagyáspontja alá hűtik, miközben a szabad víz szilárd halmazállapotúvá válik, és amikor a mintát felmelegítik, meg lehet találni a víz olvasztására fordított hőt.. A kötött víz a teljes víz és a fagyott víz különbségeként lesz meghatározva.
2. A dielektromos mérés módszere azon alapul, hogy részlegesen kötött víz jelenlétében dielektrikumként való tulajdonságai nagymértékben eltérnek annak a mintától, ahol nincs ilyen víz. Egy anyagminta dielektromos tulajdonságainak meghatározása után speciális táblázatok segítségével meghatározzuk a szabad és kötött víz tartalmát.
3. A hőkapacitás mérésének módszere a fagyott víz indexének mérése, amikor az felengedett, amikor a hidrogénkötések felszakadnak. A minta magas páratartalma esetén a hőkapacitás értékét a szabad víz határozza meg, amelynek hőkapacitása kétszerese a jégének.
4. A mágneses magrezonancia módszere határozza meg a víz mozgásátrögzített mátrix. Szabad és kötött víz jelenlétében a készülék egyszerre két vonallal határozza meg azok jelenlétét a spektrumban. Egyfajta víz csak egy spektrumvonalat ad. A módszer drága, de nagyon pontos, szerves anyagok szerkezetének mélyreható vizsgálatára használják.
5. A denzimetriás módszer a minta fajsúlyának meghatározásával kezdődik. Ez a szokásos módja a víz kiszámításának gyümölcslevekben, szirupokban, feldolgozott gyümölcsökben vagy cukorral ellátott bogyókban. A fajsúlyt hidrométerrel határozzuk meg. Ennek ismeretében a vizsgált anyagra a GOST-ban megadott adatokat használjuk, és beállítjuk a minta víztartalmát.

Megjegyzendő, hogy a szilárd anyagok meghatározására szolgáló módszerek nem korlátozódnak az ebben a cikkben megadottakra.

Ajánlások a kutatási módszer kiválasztásához

Egy anyag, termék vagy anyag minden egyes konkrét mintájára a saját módszerét alkalmazzák a szárazanyag-meghatározásra. A módszer tisztázása érdekében hivatkozni kell azokra az állami szabványokra és előírásokra, amelyeket minden élelmiszertermékre és azok iparára vonatkozóan dolgoztak ki.

Állami szabványok

A száraz maradék meghatározására szolgáló módszerek nagy választéka nem jelenti a kívánt módszer független kiválasztását. A vizsgálat helyes lefolytatása érdekében meg kell ismerkedni az ilyen elemzések elvégzésére vonatkozó állami szabványokkal és előírásokkal a GOST szerint.

Így a GOST 26808-2017 "Halkonzervek és tenger gyümölcsei. A szárazanyag meghatározásának módszerei" és a GOST 32640-2012, amelyek az anyagtartalom kiszámításának módszereiről szólnaktakarmány. Nagyon részletesen leírják a folyamatokat, megjegyzik megvalósításuk jellemzőit, a kutatáshoz szükséges eszközöket és anyagokat.

Egyéb szabványok és előírások

Az állami szabványokon kívül számos különböző szabvány létezik, amelyek meghatározzák a laboratóriumi vizsgálatok helyességét az egyes vizsgált anyagok esetében a szárazanyag-tartalom tekintetében. Ezek különféle OST-ok, TU, PCT, MVI és egyéb normák és szabványok. Így például létezik RD 118.02.8-88 „Módszertan a szennyvíz száraz maradék (oldott anyagok) tartalmának mérésére.”