2024 Författare: Isabella Gilson | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 03:40
Vatten är en av de vanligaste kemiska föreningarna på jorden. Det spelar en exceptionell roll i den biologiska världens liv, precis som syre, som är en nödvändig förutsättning för liv, är en del av alla levande varelser och deltar i deras metaboliska system. Att bestämma vattenh alten (fuktandelen) i den mänskliga miljön, livsmedel, industrimaterial, gasformiga, fasta och flytande ämnen är en av de många uppgifter som löses i laboratorier runt om i världen.
Definition av begrepp
Den mest allmänna definitionen av fasta ämnen (torra rester i kemi) är att dessa är ämnen som fukt har avlägsnats från. Men fukten i ett ämne eller material kan delas upp i två komponenter:
- en som ingår i ett ämnes molekyler eller är associerad;
- det som finns mellan ett ämnes molekyler, eller fritt.
Fritt vatten kan avlägsnas genom fysiskmetoder: indunstning, torkning, destillation etc. I det här fallet kan ämnets struktur förändras, men den kemiska sammansättningen gör det inte. Bunden fukt kan endast avlägsnas under svårare förhållanden eller till och med med enbart kemikalier.
Torrt – det här är ämnen där båda typerna av vatten saknas. Man måste komma ihåg att den omgivande luften ständigt innehåller en viss mängd vattenånga.
Därför måste torkade heta ämnen förvaras i speciella behållare så att vattenånga inte kommer in i dem.
Vatten i maten
Maten innehåller stora mängder vatten. Från 70-95% i olika frukter och grönsaker och upp till 4% i mjölkpulver. Men produktens fukth alt indikerar inte procentandelen fritt och bundet vatten i den, och detta spelar en ledande roll vid lagring. Beroende på luftfuktigheten ändras faktiskt utseendet, smaken och följaktligen tiden och lagringsmetoden utan att det uppstår tecken på förstörelse. Därför anger tillverkare vanligtvis inte bara perioden utan också fuktigheten och temperaturen för förvaringen av produkten.
I livsmedel kan vatten bindas av proteiner och ett stort antal andra organiska föreningar till stabila kolloidala system från vilka det är svårt att ta bort.
Vatten i djurfoder
Torrsubstans kan syfta på den torra delen av djurfoder. Ett fodernäringsämne eller toxin kan klassificeras som sådant för att indikera dess nivå i djurfoder. Redovisning av näringsnivåer i olikafoder på torrsubstansbasis (snarare än evidensbaserad) underlättar jämförelsen. När allt kommer omkring har all mat olika procentandelar vatten. Det möjliggör också jämförelse av torrh alten av ett visst näringsämne med nivån som krävs i djurets diet.
Vattenprocent bestäms ofta genom att värma maten på en papperstallrik i mikrovågsugnen eller använda Koster Tester för att torka maten. Bestämning av fasta ämnen kan vara användbart för lågenergiinmatningar med en hög andel vatten för att säkerställa tillräckligt energiintag. Det har visat sig att djur som äter dessa typer av mat får mindre matenergi. Ett problem som kallas torrsubstansförlust kan bero på frigöring av värme orsakad av mikrobiell andning. Detta minskar innehållet av icke-strukturella kolhydrater, proteiner och matens totala energi.
Hur man beräknar mängden fukt
Fastämnesh alt bestäms av skillnaden mellan vikten av hela produkten och dess fukth alt (fukth alt). För detta används vanligtvis direkta och indirekta metoder.
Direkta metoder hjälper till att extrahera vattnet i produkten och sedan bestämma dess mängd.
Indirekta metoder som torkning, refraktometri, densitet eller konduktivitet hos en lösning bestämmer innehållet av fasta partiklar. Indirekta metoder kan också innefatta metoden för exponering för testämnet med kemiska reagens.
Svårigheter att bestämma fukth alten i ett ämne
Kvantitetsbestämningvatten i ett prov kompliceras ibland av det faktum att dess torkning också leder till en förändring av dess kemiska sammansättning: flyktiga ämnen som koldioxid, vissa organiska syror, ammoniakföreningar, liksom de flesta alkoholer och etrar avdunstar helt enkelt under processen, och oxidationen av ett antal organiska ämnen leder till en ökning av torrvikten. Den kan också öka på grund av vattnet i de stabila hydrofila kolloiderna.
Hur man bestämmer torra rester
Bestämning av fasta ämnen utförs med olika metoder. Tänk på de viktigaste och mest använda:
- Arbitration method. Vattenh alten bestäms genom torkning till konstant torrvikt när hygroskopisk fukt frigörs. Temperaturen hålls strikt definierad. Provet torkas till konstant vikt. Det finns också en accelererad metod, utförd vid förhöjd temperatur. I detta fall ställs en specifik torktid in, och processen utförs genom att sintra till en homogen massa med förbränd sand. Mängden sand som appliceras bör vara två till fyra gånger större än provet. Sand är nödvändigt för jämn torkning, ökar porositeten och underlättar borttagningen av fukt. Processen utförs i porslinsmuggar i 30 minuter, temperaturen bestäms av typen av produkt. Aluminium- eller glasmuggar kan användas istället för porslinsmuggar.
- Högfrekvent torkning. En sådan apparat producerar infraröd strålning och består vanligtvis av två plattor, somsammankopplade. Metoden tillåter många gånger att påskynda torkningsprocessen, och därmed hela studien.
- Refraktometrimetod. Användningen av denna metod är vanligtvis relevant för ämnen som innehåller mycket sackaros: godis, sirap eller juice. I detta fall jämförs brytningsindexen för provet av ämnet och sackaros. Eftersom brytningsindex beror på temperatur, placeras båda lösningarna i en termostat innan undersökning. Denna metod bestämmer noggrant mängden fasta ämnen.
Sällan använda metoder
- Metoden för differentiell skanningskolorimetri är att kyla provet under vattnets fryspunkt, medan fritt vatten förvandlas till ett fast tillstånd, och när provet värms upp kan värmen som används för att smälta detta vatten hittas. Och bundet vatten kommer att definieras som skillnaden mellan tot alt vatten och fruset vatten.
- Metoden för dielektriska mätningar är baserad på det faktum att i närvaro av delvis bundet vatten skiljer sig dess egenskaper som dielektrikum mycket från provet där det inte finns något sådant vatten. Efter att ha bestämt de dielektriska egenskaperna hos ett prov av ett ämne, hittas innehållet av fritt och bundet vatten med hjälp av speciella tabeller.
- Metoden för att mäta värmekapaciteten är att mäta indexet för fruset vatten när det tinas, när vätebindningar bryts. Vid hög luftfuktighet i provet kommer värdet på värmekapaciteten att bestämmas av fritt vatten, vars värmekapacitet är 2 gånger större än isens.
- Metoden för kärnmagnetisk resonans bestämmer rörligheten för vatten ifast matris. I närvaro av fritt och bundet vatten bestämmer enheten deras närvaro i spektrumet med två linjer samtidigt. En typ av vatten ger bara en spektrallinje. Metoden är dyr, men mycket noggrann, används för djupgående studier av organiska ämnens struktur.
- Den densimetriska metoden börjar med att bestämma provets specifika vikt. Detta är det vanliga sättet att beräkna vatten i juice, sirap, bearbetad frukt eller bär med socker. Den specifika vikten bestäms med en hydrometer. När vi vet det använder vi data som ges i GOST för testämnet och ställer in vattenh alten i provet.
Det bör noteras att metoderna för att bestämma fasta ämnen inte är begränsade till de som anges i denna artikel.
Rekommendationer för att välja forskningsmetod
För varje specifikt prov av ett ämne, produkt eller material används en egen metod för att bestämma torra ämnen. För att förtydliga metoden är det nödvändigt att hänvisa till statliga standarder och föreskrifter som är framtagna för alla livsmedelsprodukter och deras industrier.
State Standards
Ett stort urval av metoder för att bestämma den torra resth alten innebär inte ett självständigt val av önskad metod. För korrekt genomförande av studien är det nödvändigt att bekanta dig med de statliga standarderna och föreskrifterna för att utföra dessa analyser i enlighet med GOST.
Därmed, GOST 26808-2017 "Konserverad fisk och skaldjur. Metoder för att bestämma torrsubstans" och GOST 32640-2012, angående metoder för att beräkna innehållet av ett ämne iutfodra. De beskriver processerna i detalj, noterar funktionerna i deras implementering, utrustning och material för forskning.
Andra standarder och föreskrifter
Förutom statliga standarder finns det ett stort antal olika standarder som bestämmer korrektheten av laboratorietester för varje typ av testämne för torrsubstansh alten. Dessa är olika OSTs, TU, PCT, MVI och andra normer och standarder. Så till exempel finns det RD 118.02.8-88 "Metodologi för att mäta h alten av torra rester (upplösta ämnen) i avloppsvatten."
