Определение влажности муки

Опыты показывают, что мука проявляет аналитическую полосу высокой интенсивности в области λ = 1,95 мкм ( см^–1).

1

2

3

4

Рис. 3.1. Спектры отражения муки в области 1,8–2,1 мкм.

Влажность образца, %: 1 – 0,5; 2 – 2,5; 3 – 9,5; 4 – 14,0

Для построения градуировочного графика снимают спектры отражения муки с известной влажностью в области длин волн 1,8–2,1 мкм.

Получают картину, представленную на рис. 3.1.

Из графика на спектрограмме определяют глубину полосы отражения R – расстояние от максимума поглощения до базисной линии (рис. 3.2), затем вычисляют lg ; погрешность определения δ ≤ 0,01 %.

Строят графическую зависимость ω – lg (см. рис. 3.3).

а₁ b₁

R₂

R₃

R₄

R₁

Рис. 3.2. Определение глубины полосы отражения на спектрограмме муки

ω · 10^-3, моль/л

lg

А

В

Рис. 3.3. Зависимость условной оптической плотности при отражении от влажности пшеничной муки

Согласно графику, представленному на рис. 3.3, эмпирическая формула для оценки влажности продукта приобретает вид:

, (3.3)

где a – коэффициент смещения нуля по ординате на графике;

b – тангенс угла наклона линейного участка кривой.

При этом a и b определяются параметрической функцией используемого спектрофотометра.

Анализ образца муки

1. 5–10 г образца муки помещают в кювету спектрофотометра и снимают спектр отражения в указанной области 1,8–2,1 мкм.

2. На спектрограмме проводят базисную линию, измеряют глубину полосы отражения R, вычисляют lg и по градуировочному графику находят ω.

3. Из градуировочного графика можно определить также величину поверхности частиц продукта S_уд (м²/г):

S_уд = ω · N_АВ · d, (3.4)

где ω – влажность продукта;

N_АВ – длина прямолинейного участка на градуировочном графике (рис. 3.3);

d – диаметр молекулы воды (d = 0,010 мкм).

Зная ρ и S_уд продукта, определяют размер частиц продукта (d_чп).

Таким образом, данная методика, включающая в себя построение базис-ных линий и на их основе градуировочного графика, может успешно приме-няться для определения как:

– влаги в сыпучих пищевых продуктах (муке, крахмале, сахаре и пр.), так и

– дисперсности сыпучих продуктов.

Определение влажности эмульсии теста

ИК спектры поглощения эмульсии теста дают выраженные пики в области волновых чисел 6900 и 5183 см^–1, соответствующие обертону валентного и комбинированному колебаниям атомов в молекуле воды.

При этом наблюдается картина, представленная на рис. 3.4.

Как видно из рис. 3.4, с увеличением толщины поглощающего слоя (l) соотношение интенсивностей I₅₁₈₃ к I₆₉₀₀ возрастает; оптимальное значение l_opt = (0,3 0,1) мм.

В целом наблюдается прямолинейная зависимость оптической плотности (D) при ν = 5183 см^–1 и ν = 6900 см^–1 от влажности эмульсии теста для l = 0,1 – 0,4 мм.

ν, см^–1

l₁

l₂

l₃

Рис. 3.4. Характерные пики в ИК спектрах образцов эмульсии теста. Толщина слоя поглощения, мм: l₁ = 0,04, l₂ = 0,30; l₃ = 0,50

l₁ < l₂< l₃

рост рабочей толщины слоя

В результате математической обработки ряда уравнений выражение для определения влажности эмульсии теста (%) в кондитерской промышленности принимает вид:

ω = (D₆₉₀₀ + 0,38 D₅₁₈₃). (3.5)

Абсолютная погрешность данного метода составляет ≤ 0,3%.