Способ определения влажности пищевых продуктов

бинете:а У Ь 4 НИЕ Союз Соеетсва Социалистицеоеих Реслублик27/7 кис присоединением з есудерственный кемктет СССР по делам нзейретеннй н еткрытнй) Авторыизобретени В, Ф, Андронов, И. Андронова рье, Г. И. ков и Московский ордена Трудового Красного Знамениехнологический институт пищевой промышленности Заявите(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВем, что елаксос в мосигнала дополподают ый моцель достигается т вой регистрации р рвый строб-импуль ющии максимумуиндукции, подают адусный импульслвс в установленн Поставленная в систему цифро метра подают пе мент, соответству спада свободной нительный 90- гр второй строб-импу Изобретение относится к области техно- химического контроля пищевых продуктов и может быть использовано для контроля влажности карамельных масс.Повышение качества и производительности современного пищевого производства путем его автоматизации требует и создания новых экспрессных или непрерывных методов контроля физико-химических показателей сырья, технологических полупродуктов и готовых изделий, например их влажности.Известен способ определения влажности материалов путем измерения интенсивности сигнала ядерного, магнитного резонанса (ЯМР) протонов воды, сорбированной на твердом материале 1.Описанный способ не позволяет контролировать влажность менее 4% и не применим к материалам, образующим с водой гомогенную систему,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения влажности пищевых продуктов, основанный на регистрации сигналов свободной индукции ядер водорода образца,помейенного в постоянное магнитное поле и облучаемого 90-градусным радиочастотным импульсом в катушке датчика 2.Однако этот способ требует приготовления эталонного образца, взвешивания исследуемого образца, измерения сигналов свободной процессии ядер исследуемого и эталонного образца и не позволяет определять содержание компонентов в смесях представляющих собой гомогенные системы например, влаги в карамельной массе, 1 О так как таким способом невозможно выделить и измерить сигнал свободной процессии (индукции) протонов воды.Целью изобретения является повышениеточности и экспрессности определения влаж 1 е ности веществ, образующих е водой гомогенную систему, например, карамельной массы.3мент времени, соответствующий 20% величины сигнала спада свободной индукциидля сухого образца, измеряют интенсивности сигналов спада свободной индукции 1(1)и 1(1 а) в момент действия первого и второго строб-импульсов, соответственно, и определяют влажность по формуле% = а + в 1 (1 а,11 (1 т ),где % - влажность, %;а и в - константы.Возможность определения содержаниявлаги в гомогенной системе, например,в карамельной массе путем измерениясигнала спада свободной индукции протонов сахаров обусловлена тем, что сахара и влага карамельной массы образуютединую полимерную аморфную систему,молекулярная подвижность которой и, соответственно, время спин-спи новой релаксации протонов полностью определяютсясодержанием влаги. В результате сигналысвободной индукции протонов сахаров образцов карамели с различной влажностьюописываются экспонентами с отличающимися характеристичными временами Та, функционально связанными с содержанием влаги в карамельной массе. Вследствие этогоотношение интенсивностей сигнала спадасвободной индукции протонов сахаров, измеренные в моменты действия строб-импульсов, например, через 2 и 10 мкс после окончания действия 90 - градусных импульсовтакже функционально связано с содержанием влаги в карамельной массе.Пример. Для определения влажности карамельной массы образец в количестве0,5 - 1 г помещаем в стеклянную ампулу иустанавливают ее в датчик релаксометра.Интервал запуска серии 90- градусных импульсов устанавливают не менее Зс. Моменты действия строб-импульсов - 2 и 10 мкспосле действия, соответственно, первого ивторого 90 - градусного импульсов. Измерения проводят при температуре образца34+ 2 С. Измеряют интенсивности сигналаспада свободной индукции в моменты 2 и 10мкс после действия 90 - градусного импульса и находят влажность, пользуясь функиональной зависимостью их отношения отсодержания воды:Ю= Ы,Я 1 и - 3,19,где % - влажность карамельноймассы, 7.;1(1,), 1(1 - интенсивность сигналаспада свободной индукции в моменты времени 2и 10 мкс после действия90-градусного импульса,которые определяются путем измерения высокочастотного напряжения накатушке датчика,ЦК И И ПИ Заказ 6067/14Филиал П П П Патент, г. 4Для анализа не существенны форма, весили физическое состояние образца. Анализ влаги в образце карамельной массы выполняют за 3 - 5 мин. Средняя квадратичная ошибка анализа не более 0,13% абсолютных.3Эффективность предлагаемого способаопределения влаги по сравнению с известным, например, рефрактометрическим способом или определением по Фишеру, обусловлена сокращением времени анализа не менее, чем в пять раз; повышением точности в два-три раза; существенным снижением трудоемкости анализа за счет устранения операции взвешивания, растворения, проведения химической реакции; отсутствием необходимости специального помещения - лаборатории (экспрессный анализ может проводиться в цеховых условиях); в случае применения датчика ЯМР анализ может производиться непрерывно в потоке.26Формула изобретенияСпособ определения влажности пищевых продуктов, основанный на регистрации сигналов свободной индукции ядер водорода образца, помещенного в постоянное магнитное поле и облучаемого 90-градусным радиочастотным импульсом в катушке датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и экспрессности определения влажности веществ, образующих с водой гомогенную систему, например, карамельной массы, в систему цифровОй регистрации релаксометра подают первый строб- импульс в момент, соответствующий максиэю муму сигнала спада свободной индукции,подают дополнительный 90 - градусный импульс, подают второй строб-импульс в момент времени, соответствующий 20% величины сигнала спада свободной индукции для сухого образца, измеряют интенсивности сигналов спада свободной индукции 1 (1 ) и 1(1 а) в момент действия первого и второго строб-и мпульсов, соответственно, определяют влажность по формулеЮ = а + Ы а) /1 1),где Ъ - влажность, %; а и в - константы. эОИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Попл Дж., Шнейдер В. Бернстейн Г.Спектры ядерного магнитного резонансавысокого разрешения. М., Иностраннаялитература, 1962, с. 546.л 2. Авторское свидетельство СССР483618, кл. б О 1 1 х( 27/78, 1971 (прототип).тираж 1673 ПодписноеУжгород, ул, Проектная, 4