Методика исследования свойств молока и молочных продукций

 

 На чём основан  полягрофический метод исследования.

Полярографический метод анализа является одним из электрохимических методов. Он основан на расшифровке вольтамперных кривых, называемых полярограммами, которые получаются при электролизе исследуемого раствора в специальной электрополярографической ячейке.

В этой ячейке в качестве одного электрода, называемого рабочим, используют ртуть, вытекающую из тонкого  капилляра — катода с периодом капания 2-7 с и диаметром примерно 1 мм. Второй электрод — анод, является электродом сравнения. Он представляет собой слой ртути с большой  поверхностью на дне сосуда. От внешнего источника тока на электроды подается постепенно увеличивающееся напряжение при наличии в анализируемом  растворе веществ, способных окисляться или восстанавливаться, сила тока возрастает после достижения определенной величины приложенного напряжения, называемой потенциалом полуволны. Эта зависимость  силы тока от приложенного напряжения выражается полярографической волной и регистрируется на самописце полярографа.

Для количественного определения  вещества используют прямо пропорциональную зависимость между силой предельного  тока, выраженной высотой полярографической волны и концентрацией вещества в растворе. Для получения строго количественных закономерностей в анализируемый раствор вводят избыток постороннего электролита — фон. В качестве фона применяют соли лития и другие разбавленные соли, кислоты, щелочи. Присутствие кислорода в анализируемом растворе мешает проведению анализа, поэтому его удаляют, пропуская через раствор инертный газ.

Для полярографии используют полярографы различных марок. Полярографированию поддаются практически все катионы металлов, многие анионы, неорганические и органические вещества, способные к электрохимическому окислению или восстановлению.

Высокая чувствительность метода сочетается с достаточной точностью. Быстрота выполнения анализа, объективность  получаемых результатов в сочетании  с хорошей воспроизводимостью, выгодно выделяет полярографический метод среди других физико-химических методов исследования.

Этот метод нашел широкое  применение в санитарно-химическом анализе для исследования пищевых  продуктов на содержание солей тяжелых  металлов, а также питьевых вод, поверхностных  водоемов и сточных вод на содержание солей хрома, свинца, цинка, меди. В  воздухе полярографическим методом определяют свинец, хром, марганец, цинк, кадмий, медь, формальдегид и другие токсичные вещества.

Для каких целей  предназначен рефрактометрический  метод контроля.

Рефрактометрию широко применяют  при установлении концен-трации углеводов в различных продуктах, массовой доли сухих веществ. Этим методом пользуются также для количественного опреде-ления жиров в пищевых продуктах, для пофазного контроля в процессе производства пищевых продуктов – кондитерских, напитков, некоторых видов консервов.

Метод рефрактометрии основан  на определении показателя преломления (рефракции). Показатель преломления  зависит от температуры и концентрации раствора, а также от длины волны  проходящего света.

Так как показатель преломления  зависит от такого фактора, как температура, поэтому рефрактометрические измерения  принято выполнять при температуре 200С. При отклонении температуры  от 200С вводят соответствующие температурные  поправки.

Для измерения показателя преломления жидких веществ и  растворов применяют приборы, называемые рефрактометрами. Большинство рефрактометров устроено так, что исследуемое вещество помещается между двумя призмами (двумя половинами призмы). Свет, пропущенный  через призму, преломляясь или  отражаясь от границы раздела  сред (призма-вещество), освещает только часть шкалы, образуя достаточно резкую границу света и тени. Положение  этой границы на шкале зависит  от угла полного внутреннего отражения  исследуемого вещества. На шкале указаны  показатели преломления, соответствующие  различным значениям угла полного  внутреннего отражения.

Для определения составных  частей сырья и готовой продукции  используют различные рефрактометры  ИРФ-454, ИРФ-464 и др. Все измерения  проводят в белом свете. Показатель преломления  прозрачных сред определяют в проходящем свете, а полупрозрачных – в отраженном.

 

 

 

 

 

 

 

 

По какому признаку классифицируются приборы для измерения реологических характеристик.

Одним из перспективных  направлений в создании пищевых  продуктов высокого качества, не содержащих посторонних и вредных примесей, является изучение реологических свойств  сырья с использованием современных  приборов и устройств на каждом этапе  технологического процесса.

Приборы для измерения  значений каждой группы реологических свойств сырья имеют свою специфику. Однако общими будут следующие, не считая температуры и технологических характеристик, четыре переменные:

- сила, момент или напряжение;

- расстояние, деформация, площадь  или объем;

- время, скорость деформации  или линейная скорость;

- энергия.

В соответствии с этим механические измерительные приборы содержат устройства для регистрации усилий, деформаций, времени; энергия вычисляется по этим показателям или измеряется реологическими приборами.

По методу измерения величины реологические приборы делят на четыре группы:

● первый метод — постоянной скорости сдвига — реализуется обычно путем применения электромеханического или гидравлического привода, сила измеряется различными динамометрами;

● второй метод — метод  постоянной нагрузки — конструктивно  значительно проще, так как скорость перемещения или вращения легко  измерить обычным секундомером или записать на диаграммной ленте;

● при третьем методе измерения постоянная сила нагружения обусловлена неизменной массой подвижной части прибора, время измерения обычно постоянно (180¸300 с) и принимается несколько больше, чем период релаксации, в приборах измеряют глубину погружения при уменьшающейся скорости, которая в пределе достигает нуля;

● четвертый метод позволяет  по площади диаграммы определить энергию деформирования, а ордината на диаграмме показывает усилие. Кроме  того, в приборах этой группы энергия  может быть вычислена по мощности, если прибор снабжен самопишущим  или показывающим ваттметром или  счетчиком.

Эта классификация в определенной мере условна, так как некоторые приборы позволяют варьировать две величины при постоянной третьей.

Первые два метода получили наибольшее распространение, особенно в вискозиметрии. В некоторых случаях измерение реологических свойств одного продукта различными способами дает неодинаковые результаты. Способ измерения характеризуется определенными геометрическими, кинематическими и динамическими параметрами прибора и условиями проведения опыта при постоянных исходных технологических показателях продукта.

Рассмотрим следующие  приборы для измерения реологических  свойств пищевых продуктов и  сырья:

Приборы для измерения  сдвиговых свойств. Сдвиговые свойства проявляются при касательном  смещении слоев продукта. Для измерения  указанных свойств используют капиллярные вискозиметры, ротационные вискозиметры, пенетрометры, приборы с плоскопараллельным смещением пластин и др.

Приборы для измерения  компрессионных (объемных) свойств. Наряду со сдвигом объемное или осевое сжатие, а также осевое растяжение являются основными типами механической деформации продуктов. Основные способы измерения  названных свойств могут быть осевое сжатие, осевое растяжение, одностороннее  объемное сжатие, двустороннее объемное сжатие. К приборам для измерения  компрессионных (объемных) свойств  можно отнести компрессионный акалориметр, консистометр Геплера, прибор Ю.А. Мачихина и А.С. Максимова, дефометр МТИММПа,  экстенсограф фирмы «Брабендер», универсальную испытательную машину «Инстрон» и т.д. [2].

Приборы для измерения  адгезионных свойств. Поверхностные  свойства пищевых продуктов –  адгезия и внешнее трение –  проявляются на границе раздела  между продуктом и твердой  поверхностью. Для измерения поверхностных  свойств пищевых продуктов используют адгезиометры и приборы для определения внешнего трения.

Таким образом, рассмотренные приборы позволяют определять в лабораторных и производственных условиях рациональные параметры пищевых продуктов на каждом технологическом этапе производства, и, в какой-то мере, контролировать и регулировать их, что создает предпосылки для создания автоматической системы управления качеством. Кроме этого, зная динамику изменений реологических свойств пищевых продуктов и выявив суть происходящих процессов, можно совершенствовать и создавать новые конструкции приборов и устройств.

 

 

 

 

Используемая литература:

 

1. Горбатов А.В. Реология  мясных и молочных продуктов.  – М.: Пищевая промышленность, 1979. – 384 с.

2. Мачихин Ю.А., Мачихин  С.А. Инженерная реология пищевых  материалов. – М.: Легкая и пищевая  пром-сть, 1981. – 216 с.

3. «Руководство к практическим  занятиям по методам санитарно-гигиенических  исследований», Л.Г.Подунова.