Pszczelarze i recepcjonistki zawsze badają miód pod kątem wilgotności, aby określić jego jakość. Odbywa się to za pomocą refraktometru - specjalnego urządzenia, które wykrywa ułamek masowy wilgoci w dowolnym produkcie spożywczym zawierającym cukier, niezależnie od warunków środowiskowych. Przeczytaj więcej o tym urządzeniu i zasadach jego działania poniżej.
Co to za urządzenie?
Refraktometr to urządzenie optyczne z zasilaczem lub bez, które mierzy stężenie cząstek rozpuszczonych w ciekłym ośrodku za pomocą wiązki światła. W pszczelarstwie służy do określania udziału masowego wilgoci w miodzie.
Zgodnie z wymaganiami GOST wskaźnik ten powinien utrzymywać się w przedziale 18,5-21%, co jest również uważane za zakres jakości miodu. Liczby te nie zostały ustalone przypadkowo, ale w związku z następującymi cechami produktów pszczelarskich:
- Przy wilgotności poniżej 18% miód staje się zbyt lepki.
- Przy wilgotności powyżej 21% aktywowane są mikroorganizmy drożdżowe obecne w miodzie, które przetwarzają cukier i wpływają na zawartość cukru w produkcie. Ponadto rozpoczynają procesy fermentacji, przez co produkt staje się bezużyteczny.
Aby ułamek masowy wody miodowej nie przekraczał 21%, wypompowując ją z gniazd rodzin pszczelich należy zetrzeć plastry miodu, które w 2/3 wysokości są uszczelnione zaślepkami woskowymi. Dodatkowo musisz kontrolować zawartość wody za pomocą refraktora.
Ocena organoleptyczna różnych odmian miodów ma różną lepkość, dlatego nie zawsze jest możliwa wizualna ocena zawartości wody.
Urządzenie urządzenia
Główne elementy refraktometru to:
- Pryzmat . Jest to kluczowy element optyczny w postaci „tabeli przedmiotowej”, w której stosowana jest substancja badana. Wykonane z materiału o wysokim współczynniku załamania światła.
- Szkło ochronne na zawiasach . Szkło o gładkiej powierzchni opuszcza się na pryzmat i ściska badaną warstwę.
- Śruba kalibracyjna . Znajduje się na skośnym kroju. Używane podczas kalibracji urządzenia. Zakres dostawy obejmuje specjalny miniaturowy śrubokręt do obracania śruby, aż linia podziału znajdzie się na żądanym miejscu.
- System soczewek optycznych . Znajduje się wewnątrz ciała, a mianowicie w obszarze skośnego cięcia. Soczewki są koloru niebieskiego i mają optycznie jednolitą strukturę. Pełnią funkcję załamania światła - sztucznego (od lampy) lub naturalnego (od słońca).
- Płyta bimetaliczna . Jest to „korektor”, który jest wbudowany w korpus i zmienia właściwości optyczne refraktometru w zależności od temperatury.
- Skala . Poprzez system soczewek optycznych wiązka światła wpada do skali - stopniowanego koła. Oświetlona część wagi będzie jasna, a reszta ciemna (nie padnie na nią żaden promień światła). W wielu modelach refraktometrów przeznaczonych do analizy miodu występuje jednocześnie kilka skal:
- WODA . Skala wodna ze wskaźnikami w zakresie 12-27%. Pomaga określić zawartość wilgoci w badanym produkcie.
- Brix (Brix) . Skala o wartościach 58-90%, która określa zawartość cukru w miodzie. Na przykład, jeśli Brix wynosi 80%, oznacza to, że 100 g miodu zawiera 80 g cukru.
- Baume (Bome) . Skala z konwencjonalnymi stopniami Baume'a (Be °), która mierzy gęstość cieczy. Na przykład, gęstość czystej wody destylowanej w temperaturze + 15 ° C odpowiada 0Be °, a indeks 15Be ° odpowiada gęstości 15% roztworu chlorku sodu.
- Monokularowy . Specjalny otwór na rączce urządzenia, w którym można zobaczyć wynik testu.
Poniższy schemat przedstawia urządzenie ręcznego refraktometru:
Zasada działania
Działanie refraktometru oparte jest na metodzie refraktometrycznej, która polega na analizie badanej substancji przez współczynnik załamania światła padającego na daną substancję promienia słonecznego. Zasada ta jest realizowana w następujący sposób:
- Miód nakładany jest na powierzchnię pryzmatu i pokrywany od góry szkłem ochronnym, tworząc jednolitą warstwę o ściśle określonej grubości.
- Padając na miód promień padającego światła przechodzi z jednego ośrodka do drugiego, a na ich granicy odchyla się od prostoliniowego kierunku o pewien kąt, to znaczy ulega załamaniu. Im gęstsze medium, tym bardziej promień zwalnia.
Wartość kąta załamania światła zależy od składu roztworu i jego gęstości (stężenia).
- Ponadto wewnątrz obudowy wiązka światła przechodzi przez układ soczewek optycznych, uderza w skalę instrumentu i przesuwa się w górę lub w dół w zależności od kąta załamania. Sama skala przypomina termometr rtęciowy lub termometr do pomiaru temperatury ciała, w którym słup cieczy porusza się w górę lub w dół.
- Jedna część skali jest podświetlona, druga - pozostaje w ciemności. Gęstość optyczną lub współczynnik załamania światła badanej kompozycji można określić na podstawie linii podziału między światłem a cieniem.
Odmiany urządzenia
Istnieje kilka typów refraktometrów:
- laboratorium - urządzenie stacjonarne o dużych rozmiarach i wadze;
- przemysłowy (in-line) - automatyczny refraktometr wbudowany w instalacje technologiczne i działający w czasie rzeczywistym;
- przenośne - urządzenie optyczne używane przez większość pszczelarzy i sprzedawców miodu, ponieważ ma niewielkie rozmiary i wykonuje wszystkie pomiary z maksymalną dokładnością.
Jeśli planowane są analizy rozwiązania w dużych ilościach i ilościach w przedsiębiorstwach przemysłowych, należy wybrać refraktometry przemysłowe. Dla właścicieli prywatnych i małych firm najlepszym wyborem są urządzenia przenośne.
Modele przenośne mogą być również dwojakiego rodzaju:
- cyfrowe - posiadają wyświetlacz ciekłokrystaliczny, na którym wyświetlane są wartości pomiarowe, zwykle działają na bateriach i jednocześnie mogą określać różne cechy miodu;
- manualne - pozbawione są obwodów elektronicznych i baterii, dlatego do działania potrzebują światła naturalnego lub sztucznego.
Refraktometry ręczne są atrakcyjne pod względem przystępnej ceny, kompaktowych rozmiarów i dużej szybkości analizy, ale modele cyfrowe, które można używać nawet w nocy, są bardziej praktyczne.
Cechy refraktometru ATC
Aby refraktometr mógł dokładnie wskazywać poziom wilgotności w miodzie, pomiary należy wykonywać w temperaturze otoczenia + 20 ° C. Oczywiście w większości przypadków pszczelarzowi trudno jest spełnić ten warunek.
Tego nauczyli się producenci refraktometrów, którzy wyposażyli swoje modele w automatyczną kompensację temperatury (ATC). Eliminuje wpływ wahań temperatury otoczenia na dokładność pomiaru. Dzieje się tak za sprawą bimetalicznej płyty, która rozciąga się lub kurczy wraz ze zmianami temperatury, utrzymując prawidłową pracę układu optycznego urządzenia.
Wielkość przesunięcia płytki jest obliczana w taki sposób, aby w pełni skompensować wpływ temperatury na współczynnik załamania światła.
Jak wybrać refraktometr do miodu?
Ręczne refraktometry są przeznaczone do testowania różnych produktów, ale wyglądają praktycznie identycznie. Aby dowiedzieć się, czy dane urządzenie nadaje się do miodu, należy wziąć pod uwagę dwa parametry:
- Skład chemiczny badanego roztworu . W przypadku miodu i innych roztworów zawierających cukier potrzebny jest refraktometr, który określa ilość cukru i wilgotność roztworu. Przyrządy do pomiaru zawartości białka i ciał stałych w próbce mleka są odpowiednie do analizy mleka i jego przetworów. Nie nadają się do badań miodu.
- Wartości w skali Brixa . Miód należy do roztworów mocno nasyconych, dlatego nadają się do niego refraktometry o następujących wartościach w skali Brixa - 45-82%, 58-92% lub 0-87%.
Przegląd popularnych modeli
Pszczelarze często wybierają następujące modele refraktometrów:
- PAL-22S . Cyfrowe urządzenie kieszonkowe z ekranem ciekłokrystalicznym, który odzwierciedla odczyty wilgotności miodu. Ich zakres wynosi 12-30%. Refraktometr posiada funkcję ATC (+ 10… + 40 ° C) i działa na dwóch bateriach AAA.
- PEN-HONEY . Urządzenie jest również zasilane bateriami i mierzy wilgotność miodu w granicach 13-30%. W przeciwieństwie do poprzedniego modelu testowanego produktu nie trzeba nakładać na pryzmat, wystarczy dotknąć próbki końcówką urządzenia. Odczyty można również wykonać pod źródłem światła. Korpus tego refraktometru jest niezawodnie chroniony przed wnikaniem wody i pyłu. Pryzmat jest również chroniony przed kurzem i chwilowym zanurzeniem w wodzie. Urządzenie wyposażone jest w funkcję ATC, która umożliwia dokładną analizę próbki w temperaturze otoczenia + 10 ... + 100 ° C. Kalibrację przeprowadza się za pomocą wody destylowanej.
- HHR-2N . Ręczne urządzenie mierzące wilgotność produktu od 12 do 30%. Nie potrzebuje źródła zasilania, ponieważ brakuje mu elektronicznego „wypełnienia”. Kalibrację przeprowadza się za pomocą specjalnej cieczy dostarczonej w zestawie.
- Mistrz-miód . Kieszonkowa wersja urządzenia umożliwiająca analizę miodu w dowolnym miejscu. Posiada funkcję ATC i wykrywa zawartość wilgoci w zakresie 13-30%. Różnica między tym refraktometrem a innymi polega na tym, że badana próbka może być zarówno ciekła, jak i stała (skrystalizowana). Korpus, z wyjątkiem okularu, jest chroniony przed strumieniami wody i kurzem. Urządzenie pracuje w temperaturze otoczenia + 10 ... + 40 ° C.
- Mistrz HONEY / BX . Ręczny refraktometr optyczny o podwójnej skali. Pierwszy z nich określa wilgotność miodu (12-30%), a drugi (Brix) - zawartość cukru (58-90%). Do kalibracji urządzenia używana jest woda destylowana lub specjalny płyn „Cukier”. Jest wyposażony w funkcję ATC i działa w temperaturze otoczenia + 10 ... + 40 ° C.
- Przenośne refraktometry RHB . Wszystkie urządzenia tej linii pozwalają na badanie próbki pod kątem wilgotności w skali wodnej (12-27%), zawartości cukru w skali Brixa (58-90% - dla modeli RHB-90 i RHB-90 АТС, 58-92% - dla RHB-92 ATC ) i gęstość w skali Baume'a (38-43Be °). Model RHB-90 nie posiada funkcji ATC, dlatego lepiej wybrać urządzenia RHB-90 ATC i RHB-92 ATC. Wszystkie urządzenia RHB są kompaktowe, nie wymagają zasilania i są już skalibrowane.
- Refraktopolarymetr RePo-4 . Urządzenie łączy w sobie refraktometr i polarymetr dzięki czemu pozwala na głębszą analizę miodu. Oprócz wilgotności (13-30%) i zawartości cukru według Brixa (0-85%), możesz go użyć do sprawdzenia zawartości fruktozy (od 0 do 99%). Ten ostatni wskaźnik pozwala zidentyfikować podróbkę i określić rodzaj miodu. Urządzenie wyposażone jest w funkcję ATC i jest chronione przed kurzem i wodą. Wymaga zasilania w postaci 4 baterii AAA. Wymagana objętość próbki do badań to co najmniej 3 ml.
Poniższy film przedstawia przegląd refraktometru RHB 90 ATC:
Kalibracja refraktometru
Aby urządzenie wyświetlało wynik z najmniejszym błędem, należy je skalibrować. Będzie to wymagało wody destylowanej lub cieczy refraktometrycznej, która jest zwykle dostarczana w zestawach.
Urządzenie jest kalibrowane w następującej kolejności:
- Podnieś pokrywę światła dziennego i odmierz 2-3 krople wody destylowanej na główny pryzmat.
- Zamknij szybkę ochronną tak, aby woda była równomiernie rozprowadzona na całej powierzchni pryzmatu. Nie powinno być pęcherzyków powietrza ani pustych przestrzeni.
- Odczekaj około 15-30 sekund, aż próbka dostosuje się do temperatury otoczenia.
- Skieruj refraktometr w stronę naturalnego źródła światła i spójrz przez monokular. W środku okręgu znajduje się podziałka z podziałami. Jeśli podziałka jest słabo widoczna, należy wyregulować ostrość monokularu.
- Poczekaj, aż górna część urządzenia będzie ciemna, a spód jasny.
- Dokręć śrubę kalibracyjną tak, aby granica między ciemnymi i jasnymi obszarami znajdowała się dokładnie na znaku zerowym lub 78,4% w zależności od modelu urządzenia.
- Wytrzyj powierzchnię pryzmatu miękką, suchą szmatką i użyj refraktometru zgodnie z zaleceniami.
Przykład tego, jak wygląda skala przyrządu przed i po kalibracji, pokazano poniżej:
Instrukcja obsługi
Wszystkie czynności wykonujemy w tej samej kolejności co podczas kalibracji, ale zamiast wody destylowanej na pryzmat nakłada się kilka kropel miodu. Instrukcje krok po kroku są następujące:
- Pobierz próbkę miodu z plastra miodu szklanym lub plastikowym patyczkiem. Jeśli potrzebujesz zmierzyć wilgotność już zebranego miodu, pobierz próbkę ze słoika. Skrystalizowany produkt o niejednorodnej konsystencji i obecności cząstek stałych w łaźni wodnej (do 40 ° C) podgrzać wstępnie, ostudzić do temperatury pokojowej, dokładnie wymieszać i stosować zgodnie z zaleceniami.
- Otworzyć płytkę ochronną, nanieść pipetą 2-3 krople przygotowanego miodu na powierzchnię pryzmatu i równomiernie rozprowadzić, eliminując wszelkie pęcherzyki i zaschnięte fragmenty. Zamknij osłonę pryzmatu. Jeśli nadmiar roztworu wypłynął z obszaru pomiarowego, usuń go miękką szmatką.
Im cieńsza warstwa równomiernie rozłożonego miodu, tym dokładniejszy będzie pomiar.
- Odczekaj 30 sekund, aż temperatura badanej próbki i przyrządu się wyrówna. Jednocześnie nie dotykaj śruby kalibracyjnej - musi ona pozostać w pierwotnej pozycji ustawionej podczas kalibracji urządzenia.
- Skieruj refraktometr na źródło światła - naturalne światło dzienne lub żarówkę.
- Spójrz przez monokular, aby zobaczyć wyniki pomiarów. Odczyt wilgotności będzie widoczny na granicy niebiesko-białej skali. Aby poprawić przejrzystość podziałki, można wyregulować ostrość monokularu.
Dokładność pomiaru zależy od kalibracji przyrządu, a także od tej samej temperatury pryzmatu i badanej próbki.
Jak sprawdzić wilgotność miodu za pomocą refraktometru, jest wyraźnie pokazane na poniższym filmie:
Jak dbać o mój refraktometr?
Aby urządzenie służyło jak najdłużej, podczas jego eksploatacji warto pamiętać o następujących zaleceniach:
- Nie zanurzaj refraktometru w wodzie ani nie używaj go w wilgotnej lub wilgotnej atmosferze. Jeśli do wnętrza obudowy dostanie się woda, obraz zacznie się rozmywać. Będziesz potrzebować pomocy wykwalifikowanego technika, aby rozwiązać problem.
- Po każdym użyciu wytrzyj refraktometr miękką, wilgotną szmatką. W przeciwnym razie kolejne pomiary będą błędne, a powierzchnia pryzmatu zostanie uszkodzona.
- Do czyszczenia instrumentu nie należy używać środków ściernych ani chemicznych, ponieważ mogą one uszkodzić powierzchnię pryzmatu głównego.
- W żadnym wypadku nie należy demontować refraktometru, aby nie zakłócać ustawień, a także nie dopuścić do upadku lub uderzenia.
- Przechowuj urządzenie optyczne ostrożnie, unikając uszkodzeń mechanicznych, ponieważ rysa na powierzchni pryzmatu prowadzi do zniekształcenia pomiaru.
Aby zacząć pompować miód w odpowiednim czasie, pszczelarze mogą regularnie sprawdzać jego wilgotność za pomocą ręcznego refraktometru. Kupujący będą potrzebować tego urządzenia do określenia jakości miodu przed jego zakupem. Do analizy produktu pszczelarskiego wymagane jest minimum surowców, co jest dodatkowym plusem urządzenia.