Пасічники і приймальники завжди перевіряють мед на рівень вологості, щоб визначити його якість. Роблять це за допомогою рефрактометра - спеціального приладу, який знаходить масову частку вологи будь-якого цукровмісної продукту харчування незалежно від умов зовнішнього середовища. Детальніше про цей прилад і принципах його експлуатації читайте далі.
Що це за прилад?
Рефрактометр - це оптичний прилад з джерелом живлення або без нього, який вимірює концентрацію розчинених у рідкому середовищі частинок за допомогою світлового променя. У бджільництві він використовується для визначення масової частки вологи в меді.
Згідно з вимогами ГОСТу, даний показник повинен триматися в діапазоні 18,5-21%, який також вважається діапазоном якості меду. Ці числа визначені не випадково, а в зв'язку з такими особливостями продукції бджільництва:
- При вологості менше 18% мед стає надмірно в'язким.
- При вологості більше 21% активізуються присутні в меді дріжджові мікроорганізми, які переробляють цукор і впливають на цукристість продукту. Більш того, вони запускають процеси бродіння, тому продукт стає непридатним для вживання.
Щоб масова частка води меду не перевищувала 21%, при його відкачуванні з гнізд бджолиних сімей потрібно обтирати стільники, які на 2/3 своєї висоти запечатані восковими кришечками. Додатково контролювати вміст води потрібно за допомогою рефрактора.
Різним сортам меду при органолептичної оцінки властива різна в'язкість, тому візуально оцінити їх водність не завжди представляється можливим.
пристрій приладу
Головними елементами рефрактометра є:
- Призма . Це ключовий оптичний елемент у вигляді «предметного столика», куди наноситься досліджувана речовина. Зроблений з матеріалу з високим коефіцієнтом заломлення.
- Захисне скло на шарнірі . Гладкою поверхнею скло опускається на призму і стискає досліджуваний шар.
- Калібрувальний гвинт . Розташовується на похилому зрізі. Задіюється при калібрування приладу. У комплект поставки входить спеціальна мініатюрна викрутка для обертання гвинта до установки розділової лінії на потрібній позначці.
- Система оптичних лінз . Знаходиться всередині корпусу, а саме - в області похилого зрізу. Лінзи пофарбовані в синій колір і мають оптично однорідну структуру. Вони виконують функцію заломлення світла - штучного (від лампи) або природного (від сонця).
- Біметалічна пластина . Це «коректор», який вбудований всередину корпусу і змінює оптичні характеристики рефрактометра в залежності від температури.
- Шкала . Через систему оптичних лінз промінь світла потрапляє на шкалу - проградуювати окружність. Освітлена частина шкали буде світлою, а інша - темної (на неї не падає промінь світла). У багатьох моделях рефрактометра, призначених для аналізу меду, присутній відразу кілька шкал:
- WATER . Водяна шкала з показниками в діапазоні 12-27%. Допомагає визначити вологість досліджуваного продукту.
- Brix (Брікс) . Шкала зі значеннями 58-90%, по якій дізнаються вміст цукру в меді. Наприклад, якщо показник Brix становить 80%, це означає, що в 100 г меду міститься 80 г цукру.
- Baume (Боме) . Шкала з умовними градусами Боме (Be °), яка вимірює щільність рідини. Наприклад, щільність чистої дистильованої води при + 15 ° C відповідає 0Be °, а показник 15Be ° відповідає щільності 15% розчину кухонної солі.
- Монокуляр . Спеціальний отвір на рукоятці приладу, в якому можна побачити результат дослідження.
Пристрій ручного рефрактометра зображено на наступній схемі:
Принцип роботи
В основі функціонування рефрактометра лежить метод рефрактометрії, який передбачає аналіз досліджуваної речовини за показником заломлення сонячного променя, що потрапляє на дану речовину. Реалізується даний принцип наступним чином:
- На поверхню призми наноситься мед і накривається зверху захисним склом для створення рівномірного шару строго певної товщини.
- Потрапляючи на мед, промінь падаючого світла переходить з одного середовища в іншу, а на їх кордоні відхиляється від прямолінійного напряму на деякий кут, тобто заломлюється. Чим щільніше середовище, тим сильніше сповільнюється швидкість променя.
Величина кута заломлення світла залежить від складу розчину і його щільності (концентрації).
- Далі всередині корпусу промінь світла проходить через систему оптичних лінз, потрапляє на шкалу приладу і переміщається вниз або вгору в залежності від кута свого заломлення. Сама шкала нагадує ртутний термометр або градусник для виміру температури тіла, де стовпчик з рідиною рухається вгору або вниз.
- Одна частина шкали висвітлюється, в одного - залишається в темряві. По лінії розділу між світлом і тінню можна визначити оптичну щільність або коефіцієнт заломлення досліджуваного складу.
різновиди приладу
Рефрактометр буває декількох видів:
- лабораторний - настільний прилад великого розміру і ваги;
- промисловий (потоковий) - автоматичний рефрактометр, який вбудовується в технологічні установки і працює в реальному масштабі часу;
- портативний - оптичний прилад, яким користується більшість бджолярів і продавців меду, оскільки він має компактний розмір і з максимальною точністю проводить всі вимірювання.
Якщо аналізи розчину планується проводити у великих обсягах і кількостях на виробничих підприємствах, потрібно вибирати промислові рефрактометри. Для приватників же і представників малого бізнесу кращий вибір - портативні прилади.
Портативні моделі також можуть бути двох типів:
- цифровими - мають рідкокристалічний екран, на якому зображуються показники вимірювань, зазвичай працюють від батарейок і одночасно можуть визначати різні властивості меду;
- ручними - позбавлені електронних схем і елементів живлення, тому для їх роботи необхідний природний або штучний світло.
Ручні рефрактометри привабливі з точки зору прийнятної ціни, компактних розмірів і високої швидкості аналізу, однак більш практичними є цифрові моделі, які можна використовувати навіть вночі.
Особливості рефрактометра з функцією АТС
Щоб рефрактометр точно показував рівень вологи в меді, вимірювання потрібно проводити при температурі навколишнього середовища + 20 ° C. Звичайно, в більшості випадків пасічника складно дотримати цю умову.
Це вчили виробники рефрактометрів, які оснастили випускаються моделі функцією автоматичної температурної компенсації (АТС). Вона усуває вплив коливань температури навколишнього середовища на точність вимірювань. Відбувається це завдяки біметалічною пластині, яка при перепадах температури розтягується або стискається, підтримуючи коректну роботу оптичної системи приладу.
Величина зрушень пластини розрахована таким чином, щоб повністю компенсувати вплив температури на коефіцієнт заломлення.
Як вибрати рефрактометр для меду?
Портативні рефрактометри призначені для досліджень різних продуктів, але за зовнішнім виглядом вони практично нічим не відрізняються. Щоб з'ясувати, чи підходить конкретний прилад для меду, слід виходити з двох параметрів:
- Хімічного складу досліджуваного розчину . Для меду та інших цукровмісних розчинів потрібен рефрактометр, який визначає кількість цукру і вологість розчину. Прилади, які вимірюють рівень білка і сухого залишку в молочній пробі, придатні для аналізу молока і молочних продуктів. Для дослідження меду вони не підходять.
- Значний шкали Brix . Мед відноситься до високо насиченим розчинів, тому для нього підійдуть рефрактометри з наступними значеннями шкали Brix - 45-82%, 58-92% або 0-87%.
Огляд популярних моделей
Бджолярі часто вибирають такі моделі рефрактометрів:
- PAL-22S . Цифровий кишеньковий прилад з рідкокристалічним екраном, на якому відображаються показники вологості меду. Їх діапазон - 12-30%. Рефрактометр має функцію ATC (+ 10 ... + 40 ° C) і працює від двох батарей типу AAA.
- PEN-HONEY . Прилад також працює від батарейок і вимірює вологість меду в межах 13-30%. На відміну від попередньої моделі досліджуваний продукт не треба наносити на призму, а досить кінчиком приладу доторкнутися до зразка. Показання можна зняти і при джерелі світла. Корпус цього рефрактометра надійно захищений від попадання всередину води і пилу. Призма також має захист від пилу і тимчасового занурення в воду. Прилад оснащений функцією ATC, що дозволяє точно аналізувати зразок при температурі навколишнього середовища + 10 ... + 100 ° C. Калібрування проводиться дистильованою водою.
- HHR-2N . Ручний прилад, який вимірює вологість продукту від 12 до 30%. Він не потребує джерелі живлення, так як в ньому відсутня електронна «начинка». Калібрування проводиться за допомогою спеціальної рідини, яка поставляється в комплекті.
- Master-HONEY . Кишеньковий варіант приладу, який дозволяє зробити аналіз меду в будь-якому місці. Він оснащений функцією ATC і визначає вміст вологи в діапазоні 13-30%. Відмінність цього рефрактометра від інших в тому, що досліджуваний зразок може бути і в рідкому, і в твердому (кристалізований) вигляді. Корпус, крім окуляра, захищений від струменя води і пилу. Працює прилад при температурі навколишнього середовища + 10 ... + 40 ° C.
- Master HONEY / BX . Ручний оптичний рефрактометр з подвійною шкалою. За першою з них визначають вологість меду (12-30%), а по другий (Brix) - цукристість (58-90%). Для калібрування приладу використовується дистильована вода або спеціальна рідина «Сахарозка». Він оснащений функцією ATC і працює при температурі навколишнього середовища + 10 ... + 40 ° C.
- Портативні рефрактометри RHB . Всі прилади цієї лінійки дозволяють досліджувати зразок на вологість за шкалою Water (12-27%), цукристість за шкалою Brix (58-90% - у моделей RHB-90 і RHB-90 АТС, 58-92% - у RHB-92 ATC ) і щільність за шкалою Боме (38-43Be °). Модель RHB-90 не має функції АТС, тому краще вибирати прилади RHB-90 ATC і RHB-92 ATC. Всі прилади RHB компактні, не потребують джерелі живлення і надходять у продаж вже в відкаліброваному вигляді.
- Рефрактополяріметр RePo-4 . Прилад поєднує в собі рефрактометр і поляриметр, тому дозволяє робити більш глибокий аналіз меду. Крім вологості (13-30%) і цукристості по Brix (0-85%), за допомогою нього можна дізнатися вміст фруктози (від 0 до 99%). Останній показник дозволяє виявити підробку та визначити тип меду. Прилад оснащений функцією ATC, має захист від пилу і води. Для його роботи необхідне джерело живлення у вигляді 4 батарейок AAA. Необхідний обсяг зразка для дослідження - не менше 3 мл.
Огляд на рефрактометр RHB 90 ATC наводиться в відео нижче:
калібрування рефрактометра
Щоб прилад показував результат з найменшою похибкою, його необхідно відкалібрувати. Для цього знадобиться дистильована вода або рефрактометричних рідина, якою зазвичай комплектуються набори.
Калібрування приладу проводиться в такій послідовності:
- Підняти кришку для освітлення денним світлом і за допомогою піпетки нанести на головну призму 2-3 краплі дистильованої води.
- Закрити захисне скло таким чином, щоб вода рівномірно розподілилася по всій поверхні призми. Не повинно бути ні бульбашок повітря, ні порожніх місць.
- Почекати близько 15-30 секунд, щоб зразок адаптувався до температури навколишнього середовища.
- Направити рефрактометр в бік природного джерела світла і подивитися в монокуляр. У центрі кола можна побачити шкалу з розподілу. Якщо ж градуювання погано проглядається, потрібно налаштувати фокус монокуляра.
- Дочекатися, поки верхня частина приладу стане темного кольору, а нижня - світлого.
- Підкрутити калібрувальний гвинт таким чином, щоб кордон між темним і світлим областями встановилася точно в нульовій позначці або на рівні 78,4% в залежності від моделі приладу.
- Витерти поверхню призми м'якою сухою тканиною і використовувати рефрактометр за призначенням.
Приклад того, як виглядає шкала приладу до і після калібрування, представлений нижче:
Інструкція з експлуатації
Всі дії проводяться в тій же послідовності, що і при калібрування, але замість дистильованої води на призму наноситься кілька крапель меду. Покрокова інструкція така:
- Взяти пробу меду з сот скляній або пластикової паличкою. Якщо потрібно виміряти вологість вже зібраного меду, взяти пробу з банки. Закристалізований продукт неоднорідною консистенції і з присутністю твердих частинок попередньо розігріти на водяній бані (до 40 ° C), охолодити до кімнатної температури, ретельно перемішати і використовувати за призначенням.
- Відкрити захисну пластину, за допомогою піпетки нанести на поверхню призми 2-3 краплі підготовленого меду і рівномірно його розподілити, усуваючи всі бульбашки і сухі фрагменти. Прикрити кришку призми. Якщо надлишки розчину витекли за межі зони вимірювання, прибрати їх м'якою тканиною.
Чим тонше шар рівномірно розподіленого меду, тим точніше будуть результати вимірювань.
- Почекати 30 секунд, щоб температура досліджуваного зразка і приладу зрівнялася. Калібрувальний гвинт при цьому не чіпати - він повинен залишатися в первісному положенні, виставленому при калібрування приладу.
- Направити рефрактометр в сторону джерела світла - природного денного або від лампи розжарювання.
- Подивитися в монокуляр, щоб побачити результати вимірювання. Показник вологості буде видно на кордоні біло-синьої шкали. Щоб підвищити чіткість градуювання, фокус монокуляра можна коригувати.
Точність вимірювань залежить від калібрування приладу, а також від однакової температури призми і досліджуваного зразка.
Як перевірити вологість меду рефрактометром, наочно показується в наступному відео:
Як зберегти рефрактометр?
Щоб прилад прослужив максимально довго, при його експлуатації варто пам'ятати про такі рекомендації:
- Чи не занурювати рефрактометр в воду і не використовувати його при вологій або сирої атмосфері. Якщо всередину корпусу потрапить вода, зображення почне розпливатися. Щоб усунути неполадку, буде потрібна допомога кваліфікованого фахівця.
- Після кожного використання рефрактометр протирати м'якою і вологою тканиною. Якщо цього не робити, наступні вимірювання виявляться помилковими, а поверхня призми пошкодиться.
- При чищенні приладу не використовувати абразивні або хімічні засоби - вони можуть пошкодити поверхню головною призми.
- Ні в якому разі не розбирати рефрактометр, щоб не збити настройки, а також не допустити його падіння або удару.
- Оптичний прилад дбайливо зберігати, не допускаючи будь-яких механічних пошкоджень, як так будь-яка подряпина на поверхні призми призведе до спотворення вимірювань.
Щоб своєчасно почати відкачку меду, пасічники можуть регулярно досліджувати показники його вологості за допомогою ручного рефрактометра. Покупцям же даний прилад буде потрібно для визначення якості меду перед його покупкою. Для аналізу продукту бджільництва потрібно мінімум сировини, в чому полягає додатковий плюс приладу.