книги из ГПНТБ / Ильченко, С. Г. Технология и технохимический контроль консервирования учебник

мешивая массу, высушивают ее в течение 4 ч.

Необходимо следить, чтобы при сушке вентиляционные от­ верстия (в нижней и верхней частях шкафа) были открыты.

Бюксы с крышками по окончании высушивания охлаждают в эксикаторе над хлористым кальцием или над серной кислотой (металлические бюксы 15—20 мин, стеклянные 25—30 мин) и взвешивают.

Если известна постоянная масса бюкса с песком и палочкой

взвешивают бюкс с сухим остатком продукта (третий вес). По этим данным легко найти содержание сухих веществ в процен­ тах (SC.B ) или влаги (5В) в зависимости от того, какая задача поставлена перед аналитиком:

Этот арбитражный метод описан в ГОСТе 8756.2—70.

Для определения влаги в сухих фруктах их высушивают без Леска и палочки при температуре 98—100° С.

Перед определением влаги в сушеных овощах их измельчают на лабораторной мельнице или ножницами на частицы разме­ ром не более 2—3 мм. Измельченный материал по мере его по­ ступления ссыпают в банку с хорошо пригнанной пробкой во избежание изменения фактической влажности продукта. Из сред­ ней пробы в бюксы диаметром 3—4 см и высотой 4—5 см от­ бирают две навески, около 3 г каждая.

Ниже описывается новый метод определения влажности, не требующий предварительного измельчения продукта.

При определении сухих веществ, как и при определении всех других показателей качества продукции, рассматриваемых в по­ следующих главах, анализ проводят в двух параллельных про­ бах, а результат выводят как среднее из двух проб, причем раз­ ница между ними не должна превышать допустимых пределов ошибки опыта. В противном случае анализ необходимо повто­ рить. Из указанного требования вытекает необходимость немед­ ленно выполнять полный расчет после окончания каждого ана­ литического определения, т. е после заключительного взвешивания или другого способа замера результатов исследования. Вычис­ ления обычно делают с точностью до 0,0 1 %.

При определении сухих веществ расхождения между парал­ лельными определениями не должны превышать 0,5 %.

292

тание лампы излучателя производится переменным током через регулятор напряжения 3. Вентилятор 5, смонтированный на стен­ ке прибора, осуществляет охлаждение излучателя и сушильных камер перед анализом.

Прибор портативен и позволяет проводить анализ двух па­ раллельных навесок пробы.

Навеску сушеных овощей (6 г), взвешенную на технохимических весах с точностью до 0,01 г, помещают в сушильную камеру

После высушивания прибор выключают, сушильную камеру сни­ мают с прибора, навеску переносят на чашку тех же весов и, не охлаждая, взвешивают.

Содержание влаги в процентах определяют по формуле

На этом приборе можно определять влажность многих сыпу­ чих продуктов и различных пищевых концентратов.

Р е ф р а к т о м е т р и я

Явление преломления лучей, или рефракция света, заклю­ чается в том, что пучок параллельных лучей, направленный на­ клонно к плоскости раздела двух сред, переходя из одной среды в другую, изменяет угол наклона. Для тел, в которых направле­ ние распространения света не влияет на его скорость (газы, жидкости и некоторые кристаллы), отношение синуса угла па­ дения а к синусу угла преломления (3 является величиной по­ стоянной п при постоянном давлении и температуре:

Sin а

п—------ = c o n s t . sin р

Эта постоянная для каждой температуры величина, называе­ мая показателем, или коэффициентом, преломления, зависит от концентрации жидких сред.

295

Приборы, служащие для измерения показателя преломления различных веществ, называются рефрактометрами.

Показатель преломления однородного вещества является его физической константой, такой же, как плотность, точка плавле­

ния и точка кипения.

Применение рефрактометрии для установления чистоты ве­ ществ (масел, спиртов )и концентрации растворов (сахарных и др.) облегчается экспериментально составленными таблицами значений показателей преломления для наиболее важных ве­ ществ, а также различных концентраций ряда водных растворов. Рефрактометры, имеющие только одну шкалу показателей пре­ ломления, градуированную опытным путем, должны быть снаб­ жены таблицами для определения концентрации раствора иссле­ дуемого вещества.

Имеются рефрактометры с двумя шкалами, из которых на одной даны показатели преломления, а на второй соответствую­ щее содержание растворенного вещества. Вторая шкала может быть использована для определения концентрации раствора только того вещества, по которому производилась ее. градуи­ ровка.

При проверке на различных растворах правильности пока­ заний шкалы рефрактометра марки РЛ, выпущенного для сахар­ ной промышленности и широко применяемого на консервных за­ водах, было установлено, что точные данные получаются только для растворимых углеводов, так как шкала прибора градуиро­ вана по растворам сахара. По ряду других растворимых ве­ ществ (солей, органических кислот, белковых и дубильных ве­ ществ) получаются повышенные или пониженные результаты. Правда, бывают случаи, когда в продукте присутствуют все эти вещества в таких соотношениях, что отклонения в сторону уве­ личения и уменьшения взаимно компенсируются.

Общее количество сухих веществ, содержащихся в пищевых продуктах, — растворенных и взвешенных твердых частиц — нельзя определять рефрактометром, так как количество взвеси на его показаниях не отражается. Поэтому применение рефрак­ тометра для определения сухих веществ в различных пюре, па­ стах, повидле и тому подобных продуктах носит условный харак­ тер и позволяет судить о концентрации растворенных веществ. При оценке качества такого продукта им можно пользоваться, когда в соответствующем стандарте имеется на это специальное указание.

Р е ф р а к т о м е т р Р Л сконструирован так, что все хрупкие оптические части прибора помещены в закрытую металлическую коробку. Общий вид и оптическая схема его представлены на рис. 68.

Снаружи рефрактометра находятся только поверхности призм и окошко, внутри которого расположены шкала и окуляр. Приз­ мы заключены в металлическую оправу, причем верхняя укреп­

296

лена на оси и ее можно откидывать вверх при помощи ручки. Свет направляют на призмы зеркалом, чаще всего через верхнее отверстие, и только при исследовании темных растворов верхнее отверстие закрывают и лучи направляют в нижнее отверстие.

Окуляр можно поднимать и опускать, так как он укреплен на рычаге, поворачивающемся вокруг своей оси. На одной оси с рычагом сидит маленький рычажок, который передает врагца-

Рис. 68. Рефрактометр РЛ:

тельное движение компенсатору. Прибор снабжен стеклянной шкалой и сеткой с нанесенными на них штрихами. Окуляр вра­ щением головки устанавливают на фокус: с правой стороны от наблюдателя должна быть расположена вертикальная шкала с делениями от 0 до 95%, из них от 0 до 50% — деления ценой 0,2%, а от 50 до 95% — 0,1%; с левой стороны нанесены пока­ затели преломления от 1,3 до 1 ,54.

Поднимая или опуская рычаг окуляра, наводят визирную линию или центр круга на границу раздела темного и светлого полей и отмечают указываемые цифры. Показания рефрактомет­ ра рассчитаны на постоянную температуру 20° С (он имеет при­ способление для пропускания воды постоянной температуры). Поэтому при работе надо пользоваться таблицами поправок на температуру: вычитать величину поправки из найденного коли­ чества сухих веществ, если температура при определении была

297

ниже нормальной (20° С), и прибавлять, — если температура была выше (см. приложение 1 ).

Определение проводят в следующем порядке. Отводят вверх оправу с призмой, оплавленной стеклянной палочкой наносят на поверхность нижней призмы одну-две капли жидкости (не ка­ саясь палочкой призмы, чтобы не поцарапать ее поверхности) и накрывают ее другой призмой.

При исследовании неоднородных жидкостей (томатных про­ дуктов, повидла и т. п.) несколько капель сока отжимают из вещества через слой марли на призму рефрактометра, причем первые капли отбрасывают. В некоторых случаях, когда из испы­ туемого объекта нельзя выжать каплю сиропа для нанесения ее на призму рефрактометра или продукт окрашен в темный цвет, определение бывает затруднено, а подчас и невозможно из-за того, что граница между полями очень расплывчата. В таких случаях к навеске средней пробы образца (5—10 г с точностью до 0,01 г) прибавляют меркой около 4 г промытого песка и дис­ тиллированной воды в объеме, равном взятой навеске. Смесь быстро и тщательно растирают фарфоровым пестиком, немед­ ленно помещают две капли процеженного через марлю раствора на призму и отсчитывают по шкале показания рефрактометра. Количества сухих веществ вычисляют, учитывая разбавление в 2 раза.

Освещенность поля зрения наблюдают в окуляр, устанавли­ вая компенсатор при помощи рычажка так, чтобы граница раз­ дела света и тени была резкой, после этого отмечают показания рефрактометра, обязательно записывая при этом температуру. Если свет падает через нижнее круглое отверстие, то затемнена нижняя (или левая) половина поля, если же свет проходит через верхнее отверстие, то затемнена верхняя (или правая ) половина. Показания нужно читать быстро, тотчас же после нанесения жидкости на призму, иначе жидкость может начать испаряться

ирезультаты получатся завышенные; кроме того, граница света

итени станет менее резкой. По окончании определения поверх­ ности призм вытирают ватой, слегка смоченной водой иди спир­ том. Расхождения между параллельными отсчетами не должны превышать 0,2 %.

Для проверки правильности показания рефрактометра опре­ деляют заранее известный показатель преломления какой-либо жидкости, например монобромнафталина, бензола, воды и т. п. Так, если нанести на призму каплю дистиллированной воды, то

граница светлого и темного полей должна находиться против По = 1,333, что на шкале процентов соответствует 0.

Обычно при рефрактометре для установления нулевой точки имеется монобромнафталин, показатель преломления которого 1,658, кроме того, к рефрактометру прилагается специальная прямоугольная пластинка, на верхней плоскости которой нане­ сен установленный показатель преломления. Верхняя и три бо­

298

ковые поверхности этой прямоугольной пластинки — матовые и только боковая и нижняя — блестящие, отполированные.

На нижнюю поверхность призмы рефрактометра, тщательно очищенную от пыли, стеклянной палочкой наносят каплю монобромнафталина и покрывают ее пластинкой так, чтобы жидкость распределилась по всей поверхности соприкосновения плоско­ стей, причем отполированная поверхность должна быть обраще­ на внутрь, к рефрактометру.

Если показания рефрактометра совпадают с величиной пока­ зателя преломления, обозначенного на пластинке, то нулевая точка шкалы установлена правильно, если же имеется отклоне­ ние, то его устраняют. Для этого отвинчивают имеющуюся свер­ ху в корпусе рефрактометра гайку и поднимают рычаг окуляра, в отверстие становится видна четырехугольная головка малень­ кого винта, соединенного с призмой прямого зрения. К рефрак­ тометру приложен соответствующий по размерам ключ, который надевают на головку винта; осторожным вращением приводят показания рефрактометра к нормальным.

П о л е в о й р е ф р а к т о м е т р применяют для определения сухих веществ в условиях сада или поля как более простой. Он представляет собой зрительную трубку, соединенную с призмой в металлической оправе с откидной крышкой. К рефрактометру прилагается щуп, которым отбирают пробы мякоти плодов или овощей, маленький ручной пресс для выжимания сока и спе­ циальный ключик к винту, находящемуся в теле зрительной трубки, которым регулируют нулевую точку прибора. В крышке над призмой имеется ряд крупных отверстий, через них проходят лучи света.

Показания рефрактометра меняются с изменением темпера­ туры, поэтому нулевую точку необходимо устанавливать каждый раз, когда изменяется температура окружающего воздуха.

Ф о т о э л е к т р и ч е с к и е р е ф р а к т о м е т р ы (объектив­ ные) применяют при поточном контроле, регистрации и регули­ ровке процесса производства томатных консервов с заданной концентрацией сухих веществ.

Рефрактометрирование ведется с монохроматическим корот­ коволновым источником света, которым служат ртутнокварцевая

или натриевая лампы.

Рефрактометр вмонтирован в вакуум-выпарную установку. По достижении, например, 30% содержания сухих веществ клапан автоматически открывается и насос откачивает пасту для рас­ фасовки. Конструкции таких рефрактометров описаны в специ­ альной литературе.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНОСТИ

299

видов консервного сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Величины этих показателей зависят от природы сырья и каче­ ства готового продукта, его свежести, условий хранения и пере­ работки. Общая кислотность ряда консервов нормируется. На­ пример, в плодовых соках она должна быть не менее: виноград­

растительных консервах — не более 0,4%.

Ощущаемая вкусовая кислотность продукта, направление и скорость многих бактериологических и химических превращений при переработке и хранении сырья и готовой продукции (в част­ ности, коррозии металлов) в значительной степени зависят не от общего количества кислот, а от той их части, которая находится в ионизированном состоянии. Поэтому в практике контроля про­ изводства нередко определяют активную кислотность или pH.

Общая (титруемая) кислотность

Количество щелочи, пошедшее на титрование всех кислых со­ ставных частей продукта, пересчитывают на процентное содер­ жание преобладающей в продукте кислоты или для удобства сравнения кислотности разных продуктов — на одну какую-ни­ будь кислоту.

Общая кислотность овощных консервов допускается не выше 0,7% (в пересчете на яблочную кислоту), а маринадных заливок некоторых консервов — не выше 2 % (в пересчете на уксусную кислоту).

Методы определения общей кислотности в зависимости от характера и консистенции исследуемых объектов сводятся к не­ посредственному титрованию продукта (иногда после разбав­ ления водой) или к титрованию фильтрата, полученного после настаивания продукта с водой при частом взбалтывании либо после выщелачивания кислот и кислых солей из продукта при нагревании.

Общую кислотность консервированных продуктов определяют следующим способом. Навеску средней пробы — 20 г — отвеши­ вают с точностью до 0,01 г в стаканчике или в фарфоровой чаш­ ке на технохимических весах и без потерь переносят (смывая горячей дистиллированной водой через воронку) в мерную кол­ бу емкостью 250 мл. Доливают горячую (80° С) дистиллирован­ ную воду приблизительно до 3Д объема колбы, хорошо встряхи­ вают ее и оставляют на 30 мин, время от времени встряхивая.

Затем колбу охлаждают под краном до комнатной темпера­ туры, доливают дистиллированной водой до метки и, закрыв пробкой, хорошо перемешивают содержимое. Далее жидкость фильтруют через сухой складчатый фильтр в сухой стакан или колбу, отбирают пипеткой 50 мл фильтрата в коническую колбу

300

емкостью 200—250 мл, прибавляют 3—5 капель 1 %-ного спир­

тового раствора фенолфталеина и титруют 0,1 н. раствором едкой щелочи.

Конец титрования окрашенных растворов устанавливают по чувствительной лакмусовой бумажке.

Общую кислотность выражают в процентах (х) в пересчете на соответствующую кислоту. Вычисление производят по фор­ муле

п К -5-100

х = -----------------

а

где п — число миллилитров 0,1 н. раствора щелочи; К— коэффициент пересчета на соответствующую кислоту (на яблочную —

0,0067, лимонную — 0,0064, уксусную — 0,006, молочную — 0,009,- вин­ ную — 0,0075);

а— навеска или взятый объем (для жидких продуктов) испытуемого ве­ щества.

По ГОСТу 8756.15—70 (с. 3) общую кислотность консервов можно выражать также в миллиэквивалентах, т. е. количестве 0,1 н. раствора щелочи в миллилитрах на 100 г или 100 мл ана­ лизируемых консервов, а также в градусах, т. е. количестве 1,0 н. раствора щелочи на те же 100 г или 100 мл продукта.

Если фильтрат сильно окрашен, его разбавляют, доливая перед титрованием в коническую колбу приблизительно такое же по объему количество дистиллированной воды.

Для определения общей кислотности жидких продуктов (со­ ка, рассола, заливочной жидкости и т. п.) в мерную колбу на 250 мл отмеривают пипеткой 20 мл жидкого продукта, доливают дистиллированной водой до метки, хорошо перемешивают и за­ тем отбирают 50 мл в коническую колбу для титрования.

При изменении соотношения объема всей вытяжки и объема, взятого для титрования, вместо числа 5 в формулу расчета под­ ставляют другую величину.

Для определения общей кислотности экстракта 50 мл его по­ мещают в мерную колбу емкостью 500 мл и доводят дистилли­ рованной водой до метки.

При определении кислотности молока 10 мл его разбавляют 20 мл дистиллированной воды, прибавляют 3 капли 1 %-ного спиртового раствора фенолфталеина и титруют 0,1 н. раствором едкой щелочи. Объем щелочи, затраченный на нейтрализацию кислот в 10 мл молока, умножают на 10, так как градусы кис­ лотности (Т), принятые для молока, исчисляют в миллилитрах 0,1 н. раствора щелочи, необходимой для нейтрализации кислот

в100 мл молока.

Вслучае непосредственного титрования щелочью интенсивно

окрашенных соков или вытяжек возможны значительные по­ грешности. При анализе консервов наряду с описанным титро­ метрическим (арбитражным) методом для определения общей

301