Содержание влаги влияет на вкус, текстуру, вес, внешний вид и срок годности пищевых продуктов. Даже небольшое отклонение от определенного стандарта может неблагоприятно влиять на физические свойства пищевого материала. Например, слишком сухие вещества могут влиять на консистенцию конечного продукта. И наоборот, избыточная влажность может привести к тому, что пищевые материалы будут агломерироваться или попадать в систему трубопроводов во время производства. Кроме того, скорость роста микробов увеличивается с общим содержанием воды, что может привести к испорченным партиям, которые необходимо утилизировать. Однако вода также является недорогим ингредиентом, добавляющим к весу конечного продукта. Следовательно, получение оптимального аналитического значения для влаги имеет большое экономическое значение для производителя продуктов питания. По этим причинам аналитики пищевых продуктов участвуют в тонкой балансировке влаги и общего количества твердых веществ для обеспечения постоянного качества продукции,
Правовые требования
Международные и национальные стандарты определяют допустимые пороговые значения содержания влаги в продуктах, продаваемых на коммерческой основе. Регулирующие органы, такие как IFS (Международные стандарты) или GFSI (Глобальная инициатива по безопасности пищевых продуктов), в значительной степени влияют на производство, переработку и продажу продуктов питания. Для производителей продуктов питания это означает увеличение рабочей нагрузки вокруг обеспечения качества и разработки эффективных и экономичных решений. В соответствии с указанными правовыми требованиями методы анализа и процедуры должны быть четко описаны и протестированы. Многие производители продуктов питания имеют строгие критерии точности измерений, для обеспечения постоянного качества их продукции. Эти стандартные рабочие процедуры охватывают весь процесс измерения, включая объем выборки, количество требуемых измерений, максимально допустимое отклонение и процедуры для устранения ошибок.
Технологии анализа влажности
Ниже приведены краткие сведения о технологиях, используемых для определения влажности.
- Термогравиметрический анализ (сушка в печи, сушка галогеном / ИК, прибор Чижова и сушка микроволнами и т. д.)
- Химический анализ (титрование по Карлу Фишеру, тестирование карбидом кальция)
- Спектроскопический анализ (ИК-спектроскопия, СВЧ-спектроскопия, спектроскопия протонного ядерного магнитного резонанса)
- Другие (например, газовая хроматография, определение плотности, рефрактометрия и т. д.)
В этой статье основное внимание уделяется термогравиметрическому анализу (TGA). Измерения содержание влаги происходит на основании потери веса продукта во время сушки путем измерения изменения массы образца при нагревании с контролируемой скоростью до тех пор, пока не будет наблюдаться изменения в весе.
Прибор Чижова модернизированный цифровой ПЧМЦ
В данном случае образец нагревают, чтобы обеспечить высвобождение влаги. Содержание влаги рассчитывается по разнице влажного и сухого веса. В этом процессе чрезвычайно важны точность измерения. Прибор обеспечивает одинаковые условия, при которых температура и продолжительность жизненно важны для получения точных и воспроизводимых результатов. Подробнее о приборе Чижова читайте по ссылке по ссылке
Двумя важными преимуществами, получаемыми при использовании прибора Чижова, являются пропускная способность образца и гибкость в отношении объемов / размеров образца. Этот метод также дает очень точные результаты, будучи экономически эффективным
Анализатор влажности
Влажность можно измерить с помощью анализатора влажности. Принцип измерения не отличается от принципа термогравиметрии. Основное различие заключается в типе используемого источника тепла: в печи образцы нагреваются конвекцией, а анализатор влажности нагревает образцы через поглощение инфракрасной энергии.
Преимущества. Наиболее важным преимуществом является быстрое время измерения благодаря эффективному источнику тепла. Результаты могут быть получены в течение 2-10 минут. Образцы нагреваются быстро и равномерно, и полученные измерения показывают хорошую повторяемость. Обработка также проста и риск ошибки уменьшается.
Недостатки. Все термогравиметрические методы, включая анализатор влажности, несут риск разложения компонентов или потери летучих компонентов во время нагрева. Это приводит к дальнейшему уменьшению веса, что не объясняется высвобождением воды. Наконец, образцы могут быть измерены только по одному, а автоматизация измерений невозможна.
Галогеновая технология
Технология сушки галогена может измерять содержание влаги практически в любом веществе. Галогеновая технология использует галогеновое нагревательное устройство в сочетании со встроенным прецизионным балансом для измерения и регистрации массы образца до, во время и после выпуска влаги. Благодаря инновационной технологии нагрева галогенные анализаторы влажности (HMA) способны производить быстрые и точные измерения.
Кроме того, автоматическое определение влажности устраняет ошибки транскрипции и расчета. Большинство HMA предлагают ряд предопределенных методов, которые могут быть сохранены и легко доступны через меню дисплея. Некоторые производители также позволяют пользователям устанавливать индивидуальные права пользователей для обеспечения соответствия критериев качества. Вычисленные результаты хранятся в инструментах или могут быть распечатаны или перенесены на ПК через USB или другие интерфейсы.
Выводы
Содержание влаги является критическим показателем качества, безопасности и срока годности продуктов питания, поэтому анализ влажности служит важной функцией контроля качества на разных этапах цепи производства продуктов питания, начиная с тестирования сырья в лаборатории и заканчивая инспекцией входящих товаров. Существует несколько аналитических процедур для измерения содержания влаги в различных образцах продуктов питания. Выбор правильной процедуры для конкретного образца или приложения имеет отношение к успеху пищевой промышленности, поскольку точность измерений влажности сильно зависит от используемого аналитического метода.