Питання для закріплення
1. Вкажіть методику і дайте порівняльну характеристику визначення масової частки вологи прискореним методом.
2. Вкажіть методику і дайте порівняльну характеристику визначення масової частки вологи експресним методом.
Лабораторна робота №4 Тема: Визначення масової частки сухих речовин рідкому продукті.
Мета: Набуття практичних навичок та вмінь під час визначення масової частки сухих речовин в рідкому продукті за допомогою рефрактометра і ареометра.
Після проведення лабораторної роботи студент повинен:
знати методику визначення масової частки сухих речовин в рідкому продукті за допомогою рефрактометра і ареометра.
вміти визначати масову частку сухих речовин в рідкому продукті за допомогою рефрактометра і ареометра.
Контрольні питання
1. Які взаємозв'язок між вмістом вологи і сухих речовин у продуктах?
2. Для яких продуктів нормується вміст вологи, для яких вміст сухих речовин?
3. Назвіть прямі і непрямі методи визначення масової частки сухих речовин?
Місце проведення: Лабораторія технохімічного контролю.
Забезпечення роботи:
1. Література та нормативна документація:
Дробот в.І і ін. Лабораторний практикум з технології хлібопекарського та макаронних виробництв. Навчальний посібник. – к.: Центр навчальної літератури, 2006– 341 с.
Лурье И.С., Шаров А.И. Технохимический контроль сырья в кондитерском производстве. – М : Колос, 2001. – 352с.
2. Прилади і реактиви: циліндр діаметром 5 см, різна ареометри, рефрактометр РПЛ – 3.
! ПТБ: робота зі скляним посудом.
Теоретична частина
Щільність речовини ρ, кг/м3 або об’ємна маса – це відношення маси (m) до його об’єму (v)
,
(4.1)
Відносна щільність речовини – відношення щільності речовини, що досліджується до щільності води з температурою 4 або 20ºС. Відносну густину визначають ареометром.
Ареометр – це скляний циліндричний сосуд, що запаяний з обох кінців. На верхній тонкій частині ареометра («шийка») нанесена шкала з поділками; нижня потовщена частина заповнена дробом, залитим смолкою. Якщо шкала градуйована по щільності, ареометр називається «денсиметром». Застосовуються також ареометри, шкала яких градуйована у відсотках чистої сахарози (сахарометри) або спирту (спиртометри).
Всі ареометри градуйовані при температурі 20ºС. Якщо температура розчину інша, її потрібно привести до 20ºС або вводити поправку до результату, користуючись особливою таблицею, що коректує точність результату.
Рефракцією називається явище заломлення світла. Воно полягає в тому, що світловий промінь (L), переходячи з одного середовища в інше, частково відбивається (R), і частково змінює свій напрямок (L1) (заломлюється), якщо оптична щільність середовищ різна. Коефіцієнтом (показником) заломлення або рефракції (n) називається відношення синуса кута падіння променя до синуса кута заломлення
(4.2)
Коефіцієнт заломлення – характерна константа даної речовини, що залежить тільки від довжини хвилі світлового променя і температури, так як зі зміною температури змінюється і оптична щільність середовища. Коефіцієнт рефракції розчину залежить від його концентрації. На цій залежності заснований рефрактометричний метод визначення вмісту сухих речовин у розчинах.
Прилади, що застосовуються для вимірювання показників заломлення, називають рефрактометри. У технохімічному контролі хлібопекарського виробництва застосовуються різні рефрактометри (лабораторний, харчовий, прецизійний, універсальний та ін.) На вимірювальну призму наносять краплю рідини, що досліджують. На межі розподілу призма - рідина відбувається заломлення світла. Всі рефрактометри мають зорову трубу з окуляром, в поле зору якого знаходиться шкала, що показує значення самого коефіцієнта заломлення. Перед початком роботи перевіряють правильність показань рефрактометра. Для цього на призму рефрактометра наносять дистильовану воду, показник заломлення якої 1,333 при температурі 20ºС.
Рефрактометр харчової лабораторний РПЛ-3 призначений для визначення показників заломлення рідин і вмісту сухих речовин по сахарозі в харчових продуктах. Межі вимірювання показників заломлення 1,30-1,54, а межі вимірювання вмісту сухих речовин (у% сахарози) від 0 до 95.
Прецизійний рефрактометр - моделі РПІ-1 і РПЛ-2 застосовуються для визначення вмісту сухих речовин в розчинах в межах до 30%.
Рефрактометр ІРФ-22 призначений для вимірювання коефіцієнта заломлення рідких і твердих тіл в діапазоні 1,3-1,7.
Хід роботи.
Інструктаж з охорони праці.
Інструктаж по виконанню роботи.
Виконання студентами дослідів та обробка результатів.
Підведення підсумків заняття.
Оформлення звітів.
Захист звітів.
Прибирання робочих місць.
Зміст роботи.
Під час виконання лабораторної роботи студенти повинні:
1. Визначити масову частку сухих речовин у розчині цукру і розчині солі за допомогою ареометра;
2. Визначити масову частку сухих речовин у цукровому розчині за допомогою рефрактометра РПЛ-3.
Результати дослідів оформити у вигляді таблиці 4.1 та 4.3.
Методика виконання роботи.
Визначення масової частки сухих речовин у розчині цукру і розчині солі за допомогою ареометра.
Розчини солі і цукру налити в циліндри діаметром 5 см. Чистий сухий ареометр обережно занурити в рідину завідомо глибше потрібного поділу, залишити в спокої на 2-3 хвилини і зняти показання ареометра. Відлік показання проводити по нижньому краю меніска рідини, зупиняючи погляд на рівні меніска.
Визначення проводити при температурі 20ºС, ці свідчення і є відносна щільність розчину солі або цукру.
Потім за довідковою таблиці (див. додаток 1 і додаток 2) знайти концентрацію сухих речовин у розчинах.
Результати занести в таблицю 4.1.
Таблиця 4.1 – Результати визначення масової частки сухих речовин в розчинах солі і цукру.
Найменування показника |
Значення показника |
|
для розчину солі |
для розчину цукру |
|
Відносна щільність розчину |
|
|
Масова частка сухих речовин у розчині, % |
|
|
OВисновки:
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Визначення масової частки сухих речовин у цукровому розчині за допомогою рефрактометра РПЛ-3.
Спочатку підготувати рефрактометр до роботи по дистильованій воді. Після перевірки призми рефрактометра витерти ваткою або бавовняною тканиною насухо. На суху нижню призму нанести 1-2 краплі цукрового сиропу, щільно притиснути верхню призму до нижньої і спостерігаючи в окуляр поєднати кордон темного і світлого полів з візирною лінією і зняти показання за шкалою сухих речовин. Досвід повторити 3 рази і знайти середнє значення. За допомогою термометру, що закріплений на рефрактометрі, відзначити температуру сиропу. Якщо температура відрізняється від 20ºС, то по таблиці 4.2 знайти поправку до показань рефрактометру і додаючи або віднімаючи поправку, привести отримане значення до температури 20ºС.
Таблиця 4.2 – Температурні поправки для приведення показань рефрактометра до температури 20ºС.
Температура, ºС |
Поправка, % |
Температура, ºС |
Поправка, % |
Температура, ºС |
Поправка, % |
15 |
-0,38 |
21 |
+0,08 |
27 |
+0,56 |
16 |
-0,30 |
22 |
+0,16 |
28 |
+0,64 |
17 |
-0,24 |
23 |
+0,24 |
29 |
+0,73 |
18 |
-0,16 |
24 |
+0,32 |
30 |
+0,81 |
19 |
-0,08 |
25 |
+0,40 |
|
|
20 |
0 |
26 |
+0,48 |
|
|
Отримані дані занести в таблицю 4.3
Таблиця 4.3 – Результати визначення масової частки сухих речовин в цукровому розчині.
Найменування показників |
Значення показників |
|
|
|
|
Показання рефрактометра,% - 1 дослід - 2 дослід - 3 дослід |
|
|
Середнє значення показання рефрактометра,% |
|
|
Температурна поправка,% |
|
|
Вміст сухих речовин у цукровому сиропі,% |
|
|
OВисновки:
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________