Файл: Зверева Л.Ф. Технология и технохимический контроль хлебопекарного производства учебник.pdf

Определяя влажность, навеску продукта высушивают в электросушильных шкафах с терморегуляторами. Иногда применя­ ют вакуум-шкафы, в которых создается остаточное давление в несколько миллиметров ртутного столба. В условиях вакуума снижается температура кипения и испарения влаги, сухой оста­ ток нагревается и изменяется в меньшей степени, чем при атмо­ сферном давлении.

для бюксов, 5 — электронагреватели, 6 — терморегулятор; б — шкаф СЭШ-ЗМ.

В технохимическом контроле хлебопекарного производства обычно применяется сушильный шкаф СЭШ-1 (рис. 63) и СЭШ-ЗМ. Такие шкафы имеют круглый корпус 1 с термоизоля­ цией, автоматический терморегулятор 6, поворотный стол 4 с десятью гнездами для бюксов и электронагреватели 5. Шкаф СЭШ-ЗМ снабжен вентилятором, ускоряющим испарение влаги из анализируемой навески.

Если для определения влаги применяют шкафы другой кон­ струкции (со стационарными полками), то бюксы с образцами продукта следует ставить на определенные участки верхней полки. Ртутный шарик термометра в шкафу должен быть на уровне навески вещества. Для определения влажности применя­ ют стеклянные или металлические бюксы одинаковых размеров (диаметр 4,5—5, высота 2 см). Бюксы должны быть чистыми, сухими, тарированными; их хранят в эксикаторе, на дне которо­ го находится хлористый кальций, хорошо поглощающий влагу.

306

Определяя влажность, отвешивают на технических весах в пакет навеску продукта, распределяют ее тонким слоем внутри пакета и закрывают пакет. Так же подготавливают второй об­ разец. Между нагретыми до 160° С плитами помещают одновре­ менно два пакета с навесками и высушивают 3—7 мин, послечего охлаждают 3—4 мин в эксикаторе и взвешивают. Быстрое обезвоживание материала в приборе Чижовой обеспечивается прямым контактом пакета с горячими плитами и сильным теп­ ловым действием инфракрасных лучей, выделяемых нагрева­ телями. Такие лучи способны проникнуть в глубь вещества на 3—4 мм, что ускоряет высушивание.

Методы определения содержания сухих веществ

Концентрация сухих веществ в продуктах выражается в массо­ вых процентах (г/100 г раствора) или массообъемных процентах (г/100 мл раствора).

Содержание сухих веществ можно определить прямым спо­ собом (высушивание навески и взвешивание сухого остатка) и косвенными методами: по относительной плотности вещества или показателю преломления света, так как эти физические ве­ личины пропорциональны концентрации сухих веществ. Опре­ деление содержания сухих веществ прямым способом дает точ­ ный («истинный») результат, но занимает много времени; кос­ венные методы обеспечат истинный результат лишь в том слу­ чае, если испытуемый раствор содержит только одно вещество, свободное от примесей. Определяя косвенными методами содер­ жание сухих веществ в растворах, содержащих примеси, получа­ ют такназываемый «видимый» результат, отличающийся от ис­ тинного в ту или другую сторону. Это объясняется тем, что при­ меси имеют другую относительную плотность и другие коэффициенты преломления, чем основное вещество, на опреде­ ление которого рассчитан тот или иной косвенный метод. Так, например, если мы определяем концентрацию чистого сахарного сиропа по показателю преломления, то получим истинный ре­ зультат, хотя и пользуемся косвенным методом, если же иссле­ довать этим способом патоку, содержащую смесь различных сахаров и декстринов, то результат даст «видимое» содержание сухих веществ. Для того чтобы уменьшить ошибку, неизбежную при видимом определении сухих веществ, вводят поправки к ре­ зультатам, установленные опытным путем. Чем меньше примесе'й содержит испытуемый раствор, тем меньше будет отклонение «видимых» сухих веществ от истинных.

Определение содержания сухих веществ по относительной

308

плотность большинства веществ уменьшается (вследствие уве­ личения объема), и наоборот. Плотность

харозы (сахарометры) или спирта (спир­ томеры).

Если ареометр погружен в жидкость, то, по закону Архимеда, масса ареометра (М ) и масса вытесненной им жидкости (Мі) одинаковы

М х — М = V d ,

где V — объем;

d — относительная плотность вытесненной жидкости.

309

Отсюда видно, что при постоянной массе ареометра глубина его погружения в жидкость (объем изменяется за счет измене­ ния глубины) зависит только от относительной плотности рас­ твора. С увеличением ее ареометр погружается на меньшую глубину, и наоборот, поэтому деления шкалы на ареометре гра­ дуируют и отсчитывают сверху вниз.

Все ареометры градуированы при температуре 20° С. Если температура раствора иная, следует привести ее к 20° С или вводить поправку к результату, пользуясь особой таблицей, что несколько уменьшает точность результата.

Измеряя относительную плотность, раствор наливают в ци­ линдр, диаметр которого в 3—4 раза превышает диаметр арео­ метра. В растворе не должно быть пены и пузырьков воздуха. Чистый сухой ареометр берут за конец шейки и осторожно по­ гружают в жидкость, заведомо глубже нужного деления, затем оставляют в покое и через 2—3 мин снимают показание. Пред­ варительное смачивание шейки ареометра уничтожает поверх­ ностное натяжение жидкости, граничащей с шейкой, которое искажает результат. Отсчет показания проводят по нижнему краю мениска жидкости, помещая глаз на уровне мениска; од­ новременно с этим отмечают температуру раствора.

П и к н о м е т р (рис. 6 6 )— тонкая стеклянная мерная кол­ бочка емкостью 25—50 мл. Определяя относительную плотность жидкости пикнометром, взвешивают на аналитических весах чистый и сухой пикнометр (Я0), затем, наполнив пикнометр вы­ ше метки дистиллированной водой температурой 20° С, погружа­ ют его на 30 мин в воду температурой точно 20° С, после чего доводят уровень воды в ареометре до мерной черты, удаляя

310

излишек ее кусочками фильтровальной бумаги. Затем пикнометр вынимают из воды, досуха обтирают фильтровальной бумагой и взвешивают (Рі). Определение повторяют дважды, чтобы вывести средний результат. Далее выливают воду, несколькораз ополаскивают пикнометр испытуемым раствором и затем повторяют операции, указанные выше. Определив массу пикно­ метра с раствором (Р2), вычисляют относительную плотность жидкости по формуле

После этого по справочной таблице находят концентрацию су­ хих веществ в жидкости. Определение сухих веществ пикномет­ ром более точно, но и более длительно, чем ареометром.

Определение содержания сухих веществ рефрактометром.

Рефракцией называется явление преломления света. Оно заклю­ чается в том, что световой луч (L), переходя из одной среды в другую, частично отражается (R ), а частично изменяет свое направление (Ь\) (преломляется), если оптическая плотность сред различна (рис. 67). Коэффициентом (показателем) прелом­ ления или рефракции (п) называется отношение синуса угла падения луча а к синусу угла преломления ß

sin ос

п— --------- — .

sin р

Коэффициент преломления — характерная константа данно­ го вещества, зависящая только от длины волны светового луча и температуры, так как с изменением температуры меняется и оптическая плотность среды. Коэффициент рефракции раство­ ра зависит также от его концентрации. На этой зависимости основан рефрактометрический метод определения содержания сухих веществ в растворах. Приборы, применяемые для измере­ ния показателя преломления, называются рефрактометрами. Показатель преломления измеряется рефрактометрами по пре­ дельному углу преломления света, или, другими словами, по уг­ лу полного внутреннего отражения.

В технохимическом контроле хлебопекарного производства применяются различные рефрактометры (лабораторный, пище­ вой, прецизионный, универсальный и др.). Каждый такой при­ бор имеет две призмы: измерительную и осветительную. Освети­ тельная призма воспринимает пучок световых лучей (солнечных или от лампы накаливания). На измерительную призму поме­ щают каплю испытуемой жидкости. На границе раздела приз­ м а— жидкость происходит преломление света.

Все рефрактометры имеют зрительную трубу с окуляром, в поле зрения которого находится шкала, показывающая значе­ ние самого коэффициента преломления или условную, связан­ ную с ним величину. При анализе растворов поле зрения разде-

311