ماده خشک است روش تعیین

2024 نویسنده: Isabella Gilson | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 03:24

آب یکی از رایج ترین ترکیبات شیمیایی روی زمین است. نقشی استثنایی در زندگی دنیای زیستی ایفا می کند، همانطور که اکسیژن به عنوان شرط لازم برای زندگی، بخشی از همه موجودات زنده است و در سیستم متابولیک آنها شرکت می کند. تعیین میزان آب (درصد رطوبت) در محیط انسان، مواد غذایی، مواد صنعتی، گازها، مواد جامد و مایع یکی از کارهایی است که در آزمایشگاه‌های سراسر جهان حل می‌شود.

تعریف مفهوم

کلی ترین تعریف جامدات (بقایای خشک در شیمی) این است که اینها موادی هستند که رطوبت از آنها حذف شده است. اما رطوبت موجود در یک ماده یا ماده را می توان به دو جزء تقسیم کرد:

• یکی که در مولکول های یک ماده وجود دارد یا مرتبط است؛
• چیزی که بین مولکول های یک ماده یا آزاد وجود دارد.

آب رایگان را می توان به صورت فیزیکی حذف کردروش ها: تبخیر، خشک کردن، تقطیر و غیره. در این حالت، ساختار ماده می تواند تغییر کند، اما ترکیب شیمیایی تغییر نمی کند. رطوبت محدود را فقط می توان تحت شرایط سخت تر یا حتی با مواد شیمیایی به تنهایی از بین برد.

خشک - اینها موادی هستند که هر دو نوع آب در آنها وجود ندارد. باید به خاطر داشت که هوای اطراف دائماً حاوی مقدار مشخصی بخار آب است.

بنابراین مواد داغ خشک شده را باید در ظروف مخصوص نگهداری کرد تا بخار آب وارد آنها نشود.

آب در غذا

غذا حاوی مقادیر زیادی آب است. از 70 تا 95 درصد در انواع میوه ها و سبزیجات و تا 4 درصد در شیرخشک. اما میزان رطوبت محصول نشان دهنده درصد آب آزاد و مقید موجود در آن نیست و این امر در ذخیره سازی حرف اول را می زند. در واقع، بسته به رطوبت، ظاهر، طعم و بر این اساس، زمان و روش نگهداری بدون ظاهر شدن علائم فساد تغییر می کند. بنابراین، تولیدکنندگان معمولاً نه تنها دوره، بلکه رطوبت و دمای نگهداری محصول را نیز نشان می‌دهند.

در غذا، آب می تواند توسط پروتئین ها و تعداد زیادی از ترکیبات آلی دیگر به سیستم های کلوئیدی پایدار متصل شود که حذف آن دشوار است.

آب در خوراک دام

ماده خشک ممکن است به قسمت خشک خوراک دام اشاره داشته باشد. یک ماده مغذی خوراک یا سم ممکن است برای نشان دادن سطح آن در غذای حیوانی به این صورت طبقه بندی شود. محاسبه سطوح مواد مغذی در انواع مختلفتغذیه بر اساس ماده خشک (به جای مبتنی بر شواهد) مقایسه را تسهیل می کند. به هر حال، همه غذاها دارای درصدهای متفاوتی از آب هستند. همچنین امکان مقایسه سطح خشک یک ماده مغذی با سطح مورد نیاز در رژیم غذایی حیوان را فراهم می کند.

درصد آب اغلب با گرم کردن غذا بر روی یک صفحه کاغذی در مایکروویو یا استفاده از تستر Koster برای خشک کردن غذا تعیین می شود. تعیین جامدات می تواند برای تغذیه کم انرژی با درصد آب بالا برای اطمینان از مصرف انرژی کافی مفید باشد. نشان داده شده است که حیواناتی که این نوع غذاها را مصرف می کنند انرژی غذایی کمتری دریافت می کنند. مشکلی به نام از دست دادن ماده خشک می تواند ناشی از آزاد شدن گرمای ناشی از تنفس میکروبی باشد. این باعث کاهش محتوای کربوهیدرات های غیر ساختاری، پروتئین ها و انرژی کلی غذا می شود.

نحوه محاسبه میزان رطوبت

محتوای ماده جامد با تفاوت بین وزن کل محصول و رطوبت آن (محتوای رطوبت) تعیین می شود. برای این کار معمولا از روش های مستقیم و غیر مستقیم استفاده می شود.

روش های مستقیم به استخراج آب موجود در محصول و سپس تعیین مقدار آن کمک می کند.

روشهای غیرمستقیم مانند خشک کردن، انکسار سنجی، چگالی یا هدایت محلول، محتوای جامد را تعیین می کند. روش‌های غیرمستقیم همچنین می‌تواند شامل روش قرار گرفتن در معرض ماده آزمایش با معرف‌های شیمیایی باشد.

مشکلات در تعیین میزان رطوبت یک ماده

تعیین مقدارآب در یک نمونه گاهی اوقات به دلیل این واقعیت پیچیده می شود که خشک شدن آن همچنین منجر به تغییر در ترکیب شیمیایی آن می شود: مواد فرار مانند دی اکسید کربن، برخی اسیدهای آلی، ترکیبات آمونیاک و همچنین اکثر الکل ها و اترها به سادگی در طول فرآیند تبخیر می شوند. و اکسیداسیون تعدادی از مواد آلی منجر به افزایش وزن خشک می شود. همچنین می تواند به دلیل آب موجود در کلوئیدهای آبدوست پایدار افزایش یابد.

چگونه باقیمانده خشک را تعیین کنیم

تعیین جامدات با روش های مختلفی انجام می شود. اصلی‌ترین و رایج‌ترین مورد را در نظر بگیرید:

1. روش داوری. محتوای آب با خشک کردن تا وزن خشک ثابت زمانی که رطوبت هیگروسکوپیک آزاد می شود تعیین می شود. دما کاملاً تعریف شده حفظ می شود. نمونه تا وزن ثابت خشک می شود. همچنین یک روش تسریع شده وجود دارد که در دمای بالا انجام می شود. در این حالت، زمان خشک شدن مشخصی تعیین می شود و فرآیند با پخت به یک توده همگن با ماسه از پیش کلسینه شده انجام می شود. مقدار ماسه اعمال شده باید دو تا چهار برابر نمونه باشد. ماسه برای خشک شدن یکنواخت ضروری است، تخلخل را افزایش می دهد و رطوبت را تسهیل می کند. این فرآیند در فنجان های چینی به مدت 30 دقیقه انجام می شود، درجه حرارت بر اساس نوع محصول تعیین می شود. به جای لیوان چینی می توان از لیوان های آلومینیومی یا شیشه ای استفاده کرد.
2. خشک کردن با فرکانس بالا. چنین دستگاهی تشعشع مادون قرمز تولید می کند و معمولاً از دو صفحه تشکیل شده است کهبه هم پیوسته. این روش به چندین بار امکان سرعت بخشیدن به فرآیند خشک کردن و در نتیجه کل مطالعه را می دهد.
3. روش رفرکتومتری. استفاده از این روش معمولاً برای مواد حاوی مقدار زیادی ساکارز مرتبط است: شیرینی ها، شربت ها یا آب میوه ها. در این حالت ضریب شکست نمونه ماده و ساکارز مقایسه می شود. از آنجایی که ضریب شکست به دما بستگی دارد، هر دو محلول قبل از بررسی در ترموستات قرار می گیرند. این روش مقدار مواد جامد را به دقت تعیین می کند.

روشهای کم استفاده

1. روش رنگ سنجی اسکن تفاضلی به این صورت است که نمونه را در زیر نقطه انجماد آب سرد می کنند، در حالی که آب آزاد به حالت جامد تبدیل می شود و هنگامی که نمونه گرم می شود، گرمای صرف شده برای ذوب این آب را می توان یافت.. و آب محدود به عنوان تفاوت بین کل آب و آب یخ زده تعریف می شود.
2. روش اندازه گیری دی الکتریک بر این اساس استوار است که در حضور آب نیمه متصل، خواص آن به عنوان دی الکتریک با نمونه ای که چنین آبی وجود ندارد بسیار متفاوت است. پس از تعیین خواص دی الکتریک یک نمونه از یک ماده، محتوای آب آزاد و محدود شده با استفاده از جداول ویژه یافت می شود.
3. روش اندازه گیری ظرفیت گرمایی به این صورت است که شاخص آب منجمد هنگام ذوب شدن، زمانی که پیوندهای هیدروژنی شکسته می شود، اندازه گیری می شود. در رطوبت بالای نمونه، مقدار ظرفیت گرمایی با آب آزاد تعیین می شود که ظرفیت گرمایی آن 2 برابر بیشتر از یخ است.
4. روش تشدید مغناطیسی هسته ای تحرک آب را در داخل تعیین می کندماتریس ثابت در صورت وجود آب آزاد و محدود، دستگاه با دو خط به طور همزمان حضور آنها را در طیف تعیین می کند. یک نوع آب فقط یک خط طیفی می دهد. این روش گران است، اما بسیار دقیق است و برای مطالعات عمیق ساختار مواد آلی استفاده می شود.
5. روش چگالی با تعیین وزن مخصوص نمونه شروع می شود. این روش معمول برای محاسبه آب در آب میوه ها، شربت ها، میوه های فرآوری شده یا انواع توت ها با شکر است. وزن مخصوص با هیدرومتر تعیین می شود. با دانستن آن، از داده های ارائه شده در GOST برای ماده آزمایش استفاده می کنیم و محتوای آب را در نمونه تنظیم می کنیم.

لازم به ذکر است که روش های تعیین جامدات به روش های ارائه شده در این مقاله محدود نمی شود.

توصیه هایی برای انتخاب روش تحقیق

برای هر نمونه خاص از یک ماده، محصول یا ماده، از روش خاص خود برای تعیین مواد خشک استفاده می شود. برای روشن شدن روش باید به استانداردها و مقررات دولتی که برای کلیه محصولات غذایی و صنایع آنها تدوین شده است مراجعه کرد.

استانداردهای ایالتی

انتخاب زیاد روش ها برای تعیین باقیمانده خشک به معنای انتخاب مستقل روش مورد نظر نیست. برای انجام صحیح مطالعه، لازم است با استانداردها و مقررات دولتی برای انجام این تحلیل ها مطابق با GOST آشنا شوید.

بنابراین، GOST 26808-2017 "کنسرو ماهی و غذاهای دریایی. روش های تعیین ماده خشک" و GOST 32640-2012، در مورد روش های محاسبه محتوای یک ماده درخوراک. آنها فرآیندها را با جزئیات زیاد توصیف می کنند، به ویژگی های اجرای آنها، تجهیزات و مواد برای تحقیق توجه می کنند.

سایر استانداردها و مقررات

علاوه بر استانداردهای دولتی، تعداد زیادی استاندارد مختلف وجود دارد که صحت تست های آزمایشگاهی را برای هر نوع ماده آزمایشی برای محتوای ماده خشک تعیین می کند. اینها OST های مختلف، TU، PCT، MVI و سایر هنجارها و استانداردها هستند. بنابراین، برای مثال، RD 118.02.8-88 "روش اندازه گیری محتوای باقیمانده خشک (مواد محلول) در فاضلاب وجود دارد."