Лабораторная работа №1 Методы определения влажности различных зерновых культур и их сравнительная оценка

Влажность сырья, полуфабрикатов и некоторых видов готовой продукции (солода, зерна, ферментных препаратов, дрожжей и др.) является одним из главных свойств материалов, определяющих их качество и оказывающих влияние на технологические процессы.

Влажностью называют содержание воды в материале, выраженное в процентах от его массы. По разности между массой материала и массой воды находят содержание сухих веществ.

Классификация методов определения влаги

В лабораторной практике применяют различные методы определения влажности. Все они могут быть разделены на две основные группы:

1) прямые методы, позволяющие непосредственно определить количество влаги или количество сухих веществ;

2) косвенные методы, позволяющие определить влажность путем измерения функционально связанной с ней величины.

К прямым методам относятся:

а) метод высушивания, основанный на удалении влаги из навески исследуемого материала действием тепла (теплофизические методы);

б) дистилляционный метод, заключающийся в отгонке воды из взятой навески материала и измерении ее количества. Отгонку ведут в присутствии жидкости, не смешивающейся с водой;

в) экстракционный метод, основанный на извлечении воды из исследуемого образца водопоглощающей жидкостью (этиловый спирт, глицерин и др.) с последующим определением полученного экстракта, зависящего от его влажности (относительная плотность, коэффициент преломления, температура кипения и т.п.);

г) химические методы, основанные на взаимодействии какого-либо реагента с водой, содержащейся в навеске исследуемого материала.

Прямые методы, как правило, требуют большой затраты времени, труда и непригодны для оперативного контроля. Поэтому в настоящее время разрабатываются косвенные методы, позволяющие быстро получить информацию о влажности материала, автоматизировать процесс измерения влажности и создавать системы автоматического управления по влажности многих производственных процессов (хранение зерна, сушка солода и пр.)

К косвенным методам относятся электрометрические методы, обоснованные на зависимости влажности материала от электропроводности или диэлектрической проницаемости. Известны и другие методы определения влажности.

Цель работы. Определить влажность различных зерновых культур (ячмень, рожь, пшеница, кукуруза) несколькими методами и дать их сравнительную оценку.

Приборы и материалы. Сушильный шкаф; аналитические весы; эксикатор; металлические бюксы с крышками; тигельные щипцы; прибор Чижовой (ВНИИХП-ВЧ); технические весы; пинцет; бумага.

Определение влажности методом высушивания

Определение влажности состоит в высушивании навески исследуемого материала при определенной температуре до постоянной массы или в течение определенного времени: по разности между начальной массой и массой сухого остатка находят количество влаги в исследуемом материале. Для отвешивания материала и последующего высушивания применяют невысокие широкие бюксы (диаметром 5-6 см, высота 4-5 см), снабженные хорошо притертыми крышками. Во время высушивания крышка бюкса снимается; при охлаждении в эксикаторе и при взвешивании бюкс должен быть закрыт. Бюксы применяют стеклянные или металлические. Высушивание проводят в сушильных шкафах различных систем. Хорошие результаты дает электрический сушильный шкаф СЭШ – 3, в котором навески располагаются на вращающемся диске с гнездами для бюксов (рисунок 1). Данный шкаф служит для определения влажности пищевых продуктов высушиванием при температурах 105, 130 и 160⁰С.

Метод высушивания до постоянной массы

Методом высушивания до постоянной массы определение влажности проводят следующим образом. Бюкс предварительно высушивают при температуре 100-105⁰С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с крышкой. Все взвешивания проводят на аналитических весах. В бюкс отвешивают навеску 5 г размолотого зерна. Открытый бюкс с навеской ставят в сушильный шкаф, подкладывая крышку под бюкс и высушивают в течение 3 часов при температуре 105⁰С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Затем повторно высушивают и через 1 час повторяют ту же операцию охлаждения и взвешивания. Так поступают до тех пор, пока разница между взвешиваниями будет не более 0,001г.

Полученную массу называют "постоянной" и по достижении ее определение считают законченным.

Процентное содержание влаги в исследуемом материале определяют по формуле

, (1)

где W – содержание влаги; а – масса бюкса с навеской до высушивания, г;

в – масса бюкса с навеской после высушивания, г;

с – масса пустого бюкса, г.

Расхождение результатов анализа между двумя параллельными пробами не должно превышать 0,2%. За влажность анализируемой пробы принимают среднеарифметическую величину из двух определений.

Метод определения влажности высушиванием до постоянной массы дает точные результаты, но требует много времени, а также трудоемок.