Suve supstance su... Metoda određivanja

Voda je jedno od najčešćih hemijskih jedinjenja na Zemlji. On igra izuzetnu ulogu u životu biološkog sveta, kao i kiseonik, kao neophodan uslov života, deo je svih živih bića i učestvuje u njihovim metaboličkim sistemima. Određivanje sadržaja vode( procenat vlažnosti) u ljudskom okruženju, hrani, industrijskim materijalima, gasovitim, čvrstim i tečnim supstancama jedan je od mnogih zadataka koji se rešavaju u laboratorijama širom sveta.

Definicija koncepta

Najopštiji Definicija koncepta od suvih supstanci (suvi ostaci u hemiji) je da su to supstance sa kojih je uklonjena vlaga. Ali vlaga sadržana u supstanci ili materijalu može se podijeliti u dvije komponente:

• , onaj sadržan u molekulima materije, ili vezan;
• onaj koji se nalazi između molekula supstance ili slobodan.

Slobodnu vodu možemo ukloniti fizičkim metodama: isparavanjem, sušenjem, destilacijom itd. . Istovremeno, struktura supstance se može promeniti, hemijski sastav ne. Vezana vlaga se može ukloniti samo u težim uslovima ili čak samo sa.

Suhe tvari su tvari u kojima nema obje vrste vode. Istovremeno, mora se zapamtiti da okolni vazduh stalno sadrži određenu količinu vodene pare.

Stoga se osušene vruće supstance moraju čuvati u posebnim kontejnerima kako vodena para ne bi ušla u njih.

Voda u hrani

U hrani voda sadrži velike količine. Od 70-95% u raznom voću i povrću i do 4 % u mlečnom prahu. Ali sadržaj vlage u proizvodu ne ukazuje na procenat slobodne i vezane vode u njemu, a to igra vodeću ulogu u skladištenju. Uostalom, u zavisnosti od vlažnosti, izgleda, ukusa i, shodno tome, vremena i načina skladištenja se menjaju bez pojave znakova kvarenja. Stoga proizvođači obično označavaju ne samo termin, već i vlažnost i temperaturu skladištenja proizvoda.

U hrani se voda može vezati proteinima i velikim brojem drugih organskih jedinjenja u postojane koloidne sisteme, iz kojih je teško ukloniti.

Voda u hrani za životinje

Suva materija se može odnositi na suvi deo hrane za životinje. Nutrijent u hrani za životinje ili toksin mogu se klasifikovati kao takvi da pokažu svoj nivo u hrani za životinje. Obračun nivoa nutrijenata u različitim feedovima na bazi suve materije (a ne na osnovu stvarnih podataka) olakšava poređenje. Na kraju krajeva, sva hrana ima različite procente vode. Takođe vam omogućava da uporedite nivo ovog nutrijenta na suvom sa nivoom potrebnim u ishrani životinje.

Procenat vode često se određuje zagrijavanjem hrane na papirnoj ploči u mikrovalnoj pećnici ili korištenjem Koster testera za sušenje hrane. Određivanje čvrstih materija može budi koristan za niskoenergetsku hranu sa visokim procentom vode kako bi se osigurala adekvatna potrošnja energije. Pokazalo se da životinje koje konzumiraju ove vrste hrane dobijaju manje nutritivne energije. Problem, nazvan gubitak suve materije, može biti rezultat oslobađanja toplote uzrokovane mikrobnim disanjem. Ovo smanjuje sadržaj nestrukturnih ugljenih hidrata, proteina i, uopšte, energije hrane.

Kako izračunati količinu vlage

Sadržaj suve materije određen je razlikom između težine čitavog proizvoda i njegove vlažnosti (sadržaj vlage). Za to se obično koriste direktne i indirektne metode.

Direktne metode pomažu u izvlačenju vode sadržane u proizvodu, a zatim određuju njegovu količinu.

Indirektne metode, kao što su sušenje, refraktometrija, gustina ili električna provodljivost rastvora, određuju sadržaj suve materije. Indirektne metode mogu uključivati i metodu izlaganja ispitivanoj supstanci hemijskim reagensima.

Poteškoće u određivanju sadržaja vlage u supstanci

Određivanje količine vode u uzorku ponekad je komplikovano činjenicom da njeno sušenje dovodi i do promene njegovog hemijskog sastava: isparljive supstance kao što su ugljen-dioksid, neke organske kiseline, jedinjenja amonijaka, kao i većina alkohola i estera jednostavno isparavaju tokom procesa, a oksidacija niza organskih supstanci dovodi do povećanja težine suvog ostatka. Takođe se može povećati zbog vode sadržane u postojanim hidrofilnim koloidima.

Kako odrediti suvi ostatak

Određivanje suvih supstanci vrši se različitim metodama. Razmotrimo glavne i najčešće korištene:

1. Arbitražni metod. Sadržaj vode određuje se sušenjem do konstantne mase suve materije kada se oslobađa higroskopna vlaga. Istovremeno, temperatura se održava strogo definisana. Uzorak se osuši za konstantnu masu. Postoji i ubrzana metoda koja se provodi na povišenoj temperaturi. U ovom slučaju se podešava određeno vrijeme sušenja, a proces se vrši sinterovanjem u homogenu masu sa prethodno kalciniranim pijeskom. Količina korišćenog peska treba da bude od dva do četiri puta veća od uzorka. Pijesak je neophodno za ujednačeno sušenje, povećava poroznost i olakšava uklanjanje vlage. Proces se vrši u porculanskim čašama za 30 minuta, temperatura se određuje vrstom proizvoda. Umjesto porculanskih čaša, možete koristiti aluminijum ili staklo.
2. Sušenje u visokofrekventnom aparatu. Takav uređaj daje infracrveno zračenje i obično se sastoji od dve ploče koje su međusobno povezane. Metoda vam omogućava da mnogo puta ubrzate proces sušenja, a time i cijelu studiju.
3. Metoda refraktometrije. Upotreba ove metode obično je relevantna za supstance koje sadrže puno saharoze: slatkiše, sirupe ili sokove. U ovom slučaju, refraktivni koeficijenti uzorka supstance i saharoze. T. k su u poređenju. , indeks prelamanja ovisi o temperaturi, a zatim se oba rješenja stavljaju u termostat prije pregleda. Ova metoda prilično tačno određuje količinu suhe tvari.

Rijetko korištene metode

1. Metoda diferencijalnog skeniranja kolorimetrije sastoji se u hlađenju uzorka ispod tačke smrzavanja vode, dok će se slobodna voda pretvoriti u čvrsto stanje, a kada se uzorak zagrije, može se pronaći toplota potrošena na topljenje ove vode. A vezana voda će biti definisana kao razlika između zajedničke vode i smrznute vode.
2. Metoda dielektričnih mjerenja zasniva se na činjenici da se u prisustvu djelimično vezane vode njena svojstva kao dielektrika veoma razlikuju od uzorka gdje takve vode nema. Nakon utvrđivanja dielektričnih svojstava uzorka supstance, sadržaj slobodne i vezane vode nalazi se prema posebnim tabelama.
3. Metoda mjerenja toplotnog kapaciteta je mjerenje indikatora smrznute vode tokom njenog odmrzavanja, kada su vodonične veze prekinute. Pri visokoj vlažnosti uzorka, vrijednost toplotnog kapaciteta će se odrediti slobodnom vodom, čiji je toplotni kapacitet 2 puta veći od leda.
4. Metoda nuklearne magnetne rezonance određuje pokretljivost vode u fiksnoj matrici. U prisustvu slobodne i vezane vode, uređaj određuje njihovo prisustvo u spektru sa dve linije odjednom. Jedna vrsta vode daje samo jednu spektralnu liniju. Metoda je skupa, ali vrlo tačna, koristi se za dubinske studije strukture organskih tvari.
5. Denzimetrijska metoda počinje određivanjem specifične težine uzorka. Ovo je uobičajen način izračunavanja vode u sokovima, sirupima, prerađenom voću ili bobičastom voću sa šećerom. Specifična težina određuje hidrometar. Znajući to, koristimo podatke date u GOST-u za supstancu koja se proučava i postavljamo sadržaj vode u uzorku.

Treba napomenuti da metode za određivanje suvih supstanci nisu ograničene na one date u ovom članku.

Preporuke za odabir metode istraživanja

Za svaki određeni uzorak supstance, proizvoda ili materijala koristi se sopstvena metoda za određivanje suvih supstanci. Za pojašnjenje metode potrebno je pogledati državni standardi i propisi koji su razvijeni za sve prehrambene proizvode i njihovu proizvodnju.

Državni standardi

Veliki izbor metoda za određivanje suhog ostatka ne znači amaterski izbor željene metode. Za pravilno provođenje studije potrebno je upoznati se sa državnim standardima i propisima za provođenje ovih analiza u skladu s GOST-om.

Dakle, razvijen je GOST 26808-2017 "Konzervirana riba i plodovi mora. Metode za određivanje suvih supstanci" i GOST 32640-2012, što se tiče metoda za izračunavanje sadržaja supstance u hrani za životinje. Oni detaljno opisuju procese, i napomena karakteristike njihove implementacije, oprema i materijali za istraživanje.

Ostali standardi i propisi

Pored državnih standarda, postoji veliki broj različitih standarda koji određuju ispravnost laboratorijskih ispitivanja za svaku vrstu ispitivane supstance za sadržaj suve materije. To su razni Ost, TU, PCT, MVI i drugi propisi i standardi. Na primjer, postoji RD 118.02.8-88 " metodologija za mjerenje sadržaja suhog ostatka (rastvorenih supstanci) u otpadnih voda".