Sušiny jsou... Způsob určení

Voda je jednou z nejběžnějších chemických sloučenin na Zemi. Hraje v životě biologického světa výjimečnou roli, stejně jako kyslík, je nezbytnou podmínkou života, je součástí všech živých bytostí a podílí se na jejich metabolických systémech. Stanovení obsahu vody (procento vlhkosti) v životním prostředí člověka, potravinách, průmyslových materiálech ,plynných, pevných a kapalných látkách je jedním z mnoha úkolů, které jsou řešeny v laboratořích po celém světě.

Definice pojmu

Nejobecnější definice pojmu sušiny (suché zbytky v chemii) jsou látky, které odstraňují vlhkost. Vlhkost obsaženou v látce nebo materiálu však lze rozdělit na dvě složky:

• ta obsažená v molekulách látky nebo vázaná;
• ten, který je obsažen mezi molekulami látky nebo je volný.

Volnou vodu můžeme odstranit fyzikálními metodami: odpařováním, sušením, destilací atd. d. V tomto případě se struktura látky může změnit, chemické složení není. Vázaná vlhkost může být odstraněna pouze za přísnějších podmínek nebo dokonce pouze pomocí chemikálií.

Suché jsou látky, které postrádají oba druhy vody. Zároveň si musíte pamatovat, že okolní vzduch neustále obsahuje určité množství vodní páry.

Proto musí být sušené horké látky skladovány ve speciálních nádobách, aby se do nich nedostaly vodní páry.

Voda v potravinách

V potravinách se voda nachází ve velkém množství. 70-95 % v různých druzích ovoce a zeleniny a až 4% v sušeném mléce. Vlhkost produktu však neříká procento volné a vázané vody v něm, což hraje hlavní roli při skladování. Ve skutečnosti se v závislosti na vlhkosti mění vzhled, chuť a podle toho čas a způsob skladování bez známek zkaženosti. Výrobci proto obvykle uvádějí nejen dobu, ale také vlhkost a teplotu skladování produktu.

V potravinách může být voda vázána bílkovinami a velkým množstvím dalších organických sloučenin do perzistentních koloidních systémů, ze kterých je obtížné odstranit.

Voda v krmivech pro zvířata

Suchá látka může odkazovat na suchou část krmiva pro zvířata. Živina v krmivu nebo toxin může být přiřazena k těm, které ukazují jejich úroveň v potravě pro zvířata. Zohlednění hladin živin v různých krmivech na bázi sušiny (spíše než na základě důkazů) usnadňuje srovnání. Koneckonců, všechny potraviny mají různá procenta obsahu vody. To také umožňuje porovnat hladinu dané živiny v suchu s úrovní potřebnou ve stravě zvířete.

Procento vody je často určeno zahříváním krmiva na papírové desce v mikrovlnné troubě nebo použitím Koster Tester k sušení krmiva. Stanovení pevných látek může být užitečný u nízkoenergetických krmiv s vysokým procentem vody, aby byla zajištěna odpovídající spotřeba energie. Bylo prokázáno, že zvířata, která konzumují tyto druhy výživy, dostávají méně potravinové energie. Problém zvaný ztráta sušiny může být důsledkem uvolňování tepla způsobeného mikrobiálním dýcháním. To snižuje obsah nestrukturálních sacharidů, bílkovin a celkové potravinové energie.

Jak lze vypočítat množství vlhkosti

Obsah pevných látek je určen rozdílem mezi hmotností celého produktu a jeho vlhkostí (obsah vlhkosti). K tomu se obvykle používají přímé a nepřímé metody.

Přímé metody pomáhají extrahovat vodu obsaženou v produktu a poté určit jeho množství.

Obsah pevných látek určují nepřímé metody, jako je sušení, refraktometrie, hustota nebo elektrická vodivost roztoku. Nepřímé metody mohou také zahrnovat metodu vystavení zkoušené látky chemickými činidly.

Potíže při určování obsahu vlhkosti v látce

Stanovení množství vody ve vzorku je někdy komplikováno skutečností, že jeho sušení vede ke změně jeho chemického složení: snadno se vyskytující látky, jako je oxid uhličitý, některé organické kyseliny, sloučeniny amoniaku a většina alkoholů a esterů se během procesu jednoduše odpařují a oxidace řady organických látek vede ke zvýšení hmotnosti suchého zbytku. Může se také zvýšit vodou obsaženou v perzistentních hydrofilních koloidech.

Jak identifikovat suché zbytky

Stanovení pevných látek se provádí různými metodami. Zvažte hlavní a nejčastěji používané:

1. Arbitrážní metoda. Obsah vody se stanoví metodou sušení na konstantní hmotnost sušiny, když se uvolní hygroskopická vlhkost. Teplota je přísně stanovena. Vzorek se suší na konstantní hmotnost. Existuje také zrychlená metoda prováděná při zvýšené teplotě. V tomto případě je dána konkrétní doba sušení a proces se provádí slinováním do homogenní hmoty s předem kalcinovaným pískem. Množství použitého písku by mělo být dvakrát až čtyřikrát větší než vzorek. Písek nezbytné pro rovnoměrné sušení, zvyšuje pórovitost a usnadňuje odstraňování vlhkosti. Proces se provádí v porcelánových šálcích po dobu 30 minut, teplota je určena typem produktu. Místo porcelánových šálků můžete použít hliník nebo sklo.
2. Sušení ve vysokofrekvenčním zařízení. Takové zařízení poskytuje infračervené záření a obvykle se skládá ze dvou desek, které jsou vzájemně propojeny. Metoda umožňuje mnohokrát urychlit proces sušení, a tedy i celý výzkum.
3. Metoda refraktometrie. Použití této metody je obvykle relevantní pro látky obsahující mnoho sacharózy: sladkosti, sirupy nebo džusy. V tomto případě se porovnávají koeficienty lomu vzorku látky a sacharózy. T. k. koeficient lomu závisí na teplotě, pak se oba roztoky umístí před vyšetřením do termostatu. Tato metoda přesně určuje množství pevných látek.

Zřídka používané metody

1. Metoda diferenciální skenovací kolorimetrie spočívá v ochlazení vzorku pod bodem mrazu vody, přičemž volná voda přejde do pevného stavu a při zahřátí vzorku lze najít teplo vynaložené na roztavení této vody. A vázaná voda bude definována jako rozdíl mezi celkovou vodou a zmrzlou vodou.
2. Metoda dielektrického měření je založena na přítomnosti částečně vázané vody, její vlastnosti jako dielektrika se velmi liší od vzorku, kde taková voda neexistuje. Po určení dielektrických vlastností vzorku látky se podle speciálních tabulek zjistí obsah volné a vázané vody.
3. Metoda měření tepelné kapacity spočívá v měření indikátoru zmrazené vody, když je rozmrazena, když dojde k přerušení vodíkových vazeb. Při vysoké vlhkosti vzorku bude hodnota tepelné kapacity určena volnou vodou, jejíž tepelná kapacita je 2krát větší než LED.
4. Metoda nukleární magnetické rezonance určuje pohyblivost vody v pevné matrici. V přítomnosti volné a vázané vody přístroj detekuje jejich přítomnost ve spektru dvěma čarami najednou. Jeden druh vody produkuje pouze jednu spektrální čáru. Metoda je nákladná, ale velmi přesná a používá se k hlubokému výzkumu struktury organických látek.
5. Denzimetrická metoda začíná stanovením specifické hmotnosti vzorku. Je to běžný způsob výpočtu vody v džusech, sirupech, produktech zpracování ovoce nebo bobulích s cukrem. Měrná hmotnost je určena hustoměrem. Známe-li to, používáme data uvedená v GOST pro zkoumanou látku a stanovujeme obsah vody ve vzorku.

Je třeba poznamenat, že metody stanovení pevných látek nejsou omezeny na metody uvedené v tomto článku.

Doporučení pro výběr metody výzkumu

Pro každý konkrétní vzorek látky, produktu nebo materiálu se používá jiný způsob stanovení pevných látek. Pro objasnění metody je nutné se obrátit na státní normy a předpisy, které jsou určeny pro všechny potraviny a jejich výrobu.

Státní standardy

Velký výběr metod pro stanovení suchého zbytku neznamená amatérský výběr požadované metody. Pro správné provedení studie je nutné se seznámit se státními normami a normami pro provádění těchto analýz podle GOST.

Tak, navržený GOST 26808-2017 "Konzervované ryby a mořské plody. Metody stanovení pevných látek" a GOST 32640-2012 týkající se metod výpočtu obsahu látky v krmivech. V nich velmi procesy jsou podrobně popsány, označený vlastnosti jejich držení, vybavení a materiály pro výzkumy.

Další standardy a předpisy

Kromě státních standardů existuje velké množství různých norem, které určují správnost provádění laboratorních testů pro každý typ vyšetřované látky pro obsah pevných látek. Jedná se o různé AWD, tu, PCT, MVI a další normy a standardy. Například existuje Rd 118.02.8-88 " metoda provádění měření obsahu suchého zbytku (rozpuštěných látek) v odpadní voda».