Способ определения активности воды в пищевых продуктах Советский патент 1990 года по МПК G01N33/02 

Изобретение относится к физико-химическим методам контроля пищевых продуктов и других биологических объектов, а именно к определению активности воды (АВ) как показателя, определяющего, устойчивость дтищевых продуктов к микробиологической порче при изготовлении и хранении, и может быть использовано в пищевой, и микробиологической промышленности.

Цель изобретения - сокращение длительности и упрощение осуществления способа определения активности воды в пищевых продуктах.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют скорость испарения воды с поверхности пищевого продукта в воздушную атмосферу герметичного сосуда,с относительной влажностью

близкой к нулю при постоянном перемешивании воздуха в сосуде. В качестве гигроскопичного вещества используют пятиокись фосфора (РгО), скорость испарения воды определяют по приращению массы гигроскопичного вещества в единицу времени, а расчет активности воды осуществляют по формуле

01

ч

S со со

АВ 0,2v - 1,

где v - скорость испарения воды, мг/мин.

На фиг. 1 представлена, схема установки для измерения активности воды в пищевых продуктах; на фиг. 2 - зависимости приращения массы пятиокиси фосфора; на фиг. 3 - калибровочный график для определения активности во- ды (АВ) в пищевых продуктах (v - скорость испарения воды, мг/мин).

Схема установки для измерения активности воды в пищевых продуктах содержит герметичную стеклянную емI.

кость 1, исследуемый образец 2, пяти- Ькись фосфора 3, микровентиЛятор 4, аналитические весы 5. На фиг. 2 покапаны зависимости приращения массы ятиокиси фосфора для пустого со- Суда 6, для дистиллированной воды 7, для картофельного пюре 8.

Способ иллюстрируется следующими Примерами.

П р и.м е р 1. Для расчета актив- йости воды (АВ) проводили измерение скорости испарения воды (v) из исследуемого образца как отношение приращения массы гигроскопичного вещества Лm к промежутку времени At, Ја который проведено измерение

f йт

( v - --- ). В качестве гигроскопичного вещества, использовали сухую пятиокись фосфора (), навеска koTopou присоединялась к коромыслу весов 5. Для проведения измерений со- (уд 1 с исследуемым образцом 2 и пя- fHOKHCbio фосфора изолировали от внеш- Йей атмосферы. Воздух в сосуде перемешивали с помощью микровентилятора. При объеме сосуда 1 л для проведения измерений достаточно 1-2 г .

Измерение приращения массы проводили для пустого сосуда, для со- Суда с 10 мг дистиллированной воды и для сосуда с 10 мг сухого картофельного пюре. Как видно из кривой 6 (фиг. 2) через 5 мин после начала

измерения масса со временем прег кращает увеличиваться, так как влажность в пустом сосуде становилась близкой к нулю. В этой связи опреде.- ление скорости испарения исследуемого Образца проводили спустя 5 мин после Качала измерения при постоянной температуре.

П р и м е р 2. Построение калибровочного графика. Измеряли скорость

ч/

0

Q

,

5

0

0

5

испарения воды для эталонных растворов кристаллогидратов с известными значениями АВ: КгСг04(,97), КН4Р04 (,954), КС1 (,843), NCI (,755), NaNC4 (,644), дистиллированная вода (), обеэ- . воженный воздух (). Строили зависимость величины АВ от скорости испарения. Установлено что калибровочный график описывается уравнением

АВ 0,2v - 0,1.

Таким образом, для определения активности воды исследуемого образца достаточно измерить скорость испарения воды из образца (мг/мин) и рас- читать АВ по приведенной формуле.

Пример 3. Сопоставительный анализ. Навеску в 10 г сухого картофельного пюре в виде хлопьев с относительной влажностью 7,85% помещали в стеклянный сосуд и измеряли скорость испарения воды. Расчет актив- ности воды проводили, как в примере 1. Процесс измерения занимал 15 мин.

Для сравнения 10 навесок в бюксах этого же картофельного пюре по 20 г каждая помещали в 10 эксикаторов с налитой на дно серной кислотой известной концентрации, а следовательно, с известным значением активности воды. Эксикаторы плотно закрывали, помещали в термостат при 25°С, через 24 ч взвешивали каждый бюкс. По известным величинам АВ для серной кислоты и изменения веса (%) для серии образцов путем графической интерполяции устанавливали АВ образца в момент достижения равновесия между влажностью образца и влажностью серной кислоты. Определение АВ по этому методу продолжалось свыше 24 ч. Для расчета активности воды 1 образца необходимо провести измерения для 10 образцов.

Далее проведены измерения активности воды образцов сухого картофельного пюре с относительной влажностью 9,78; 11,52; 13,20; 14,80; 16,34; 34,40; 39,30; 42,45% по предлагаемому и известному способам. Полученные результаты представлены в табл. 1.

Из примера 2 и табл. 1 следует, что данный способ обладает хорошей точностью, отличается простотой (для определения АВ одного образца не надо проводить измерения 10 образцов) и малой длительностью.

П р и м е р 4, Проводили измерения скорости испарения воды и расчитывали активность воды для полуфабриката из картофеля - картофельной крупки, хлеба сорта Дарницкий, муки пшеничной высшего сорта, икры кабачковой по предлагаемому способу, изложенному в примере 1.

Результаты представлены в табл. 2.

Как видно из примера 4, способ позволяет определять активность воды в сыпучих, твердых, вязких пищевых продуктах.

П р и м е р 5. Экспериментальным путем установлено,что при приготовлении полуфабрикатов из картофеля, например, сухого картофельного пюре, массовая доля влаги в нем не должна быть меньше 5-15%, что соответствует активности воды 0,75. Однако при таких значениях АВ развивается патогенная микрофлора и полуфабрикат долго не хранится. Снижение массовой доли влаги нецелесообразно, так как при приготовлении восстановленного пюре (готового к употреблению) ухудшается его качество (цвет, вкус, реологические свойства и т.п.). Микробную устойчивость продукта при сохранении его вкусовых свойств можно обеспечить снижением АВ при заданной массовой доле влаги добавлением различных пищевых добавок (в небольших количествах) : соли, сахара, уксусной кислоты и т.п. Для этого проводили измерение активности воды для образцов картофельной крупки с практически постоян

ной массовой долей воды (36%) и с дф- бавлением уксусной кислоты.

Полученные результаты представлены в табл. 3.

Как видно из табл. 3, способ позволяет зарегистрировать снижение активности воды в картофельной крупке с постоянной массовой долей воды при добавлении пищевой добавки, снижающей активности воды.

5

5

0

Формула изобретения 1. Способ определения активности воды в пищевых продуктах, предусматривающий размещение анализируемого продукта в герметичной камере с гигроскопичным веществом при постоянной температуре, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности и упрощения осуществления спо-. соба, устанавливают скорость испарения воды с поверхности пищевого продукта в воздушную атмосферу герметичного сосуда с относительной влажностью близкой к нулю путем измерения приращения массы гигроскопичного вещества при постоянном перемешивании воздуха в сосуде, а активность воды

определяют по установленному значению скорости испарения воды.

2. Способ по п. отличающийся тем , что в качестве гигроскопичного вещества используют пятио- кись фосфора (Ра05), а активность во ды определяют по формуле АВ 0,2 v - 0,1, где v - скорость испарения воды, мг/мин.

Т а б л и ц а 1

Таблица2

Образец I Относительная влажность, Активность

%воды

Картофельная крупка350,72

Хлеб Дарницкий470,42

Мука пшеничная0,38

Икра кабачковая810,34

ТаблицаЗ

Содержание уксусной кислоты Массовая доля воды, Активность в растворе для увлажнения%воды

картофельных хлопьев %

О360,72

0,25360,50

0,28 360,48

0,56360,40

1,12360,40

Изобретение относится к физико-химическим методам контроля пищевых продуктов и других биологических объектов, а именно к способам определения активности воды (АВ) как показателя, определяющего их устойчивость к микробиологической порче при изготовлении и хранении, и может быть использовано в пищевой и микробиологической промышленности. Цель изобретения - сокращение длительности и упрощение осуществления способа. Способ включает размещение анализируемого продукта в герметичной камере с гигроскопичным веществом при постоянной температуре и установление скорости испарения воды с поверхности пищевого продукта в воздушную атмосферу герметичного сосуда с относительной влажностью, близкой к нулю, путем измерения приращения массы гигроскопичного вещества при постоянном перемешивании воздуха в сосуде. В качестве гигроскопического вещества используют пятиокись фосфора, а активность воды определяют по формуле АВ = 0,2V-0,1, где V - скорость испарения воды, мг/мин. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Ъ60660666&

Фие.1

О 10 20 30 t

ми.

Фие.1

АВ

V МГ/MUft.

Фиг.з