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?