تعیین بریکس شکر0

تعیین بریکس شکر بدون آماده سازی نمونه

تعیین بریکس شکر بدون آماده سازی نمونه با دانسیتومتر و رفرکتومتر

تعیین بریکس شکر بدون آماده سازی نمونه با دانسیتومتر و رفرکتومتر کمپانی متلر سوییس Mettler Toledo

اندازه گیری محتوای بریکس شکر

معرفی

بسیاری از قندهای مختلف وجود دارد ، به عنوان مثال. ساکارز ، قند مالت ، گلوکز ، HFCS.

اگر بخواهیم به طور دقیق از بریکس صحبت کنیم ، فقط محتوای ساکارز خالص در یک محلول منظور است.

اما اغلب ، شربت ذرت با فروکتوز بالا (HFCS) با بریکس اندازه گیری و بیان می شود.

این غلظت قند را می توان با دانسیتومتر ها و رفرکتومتر ها اندازه گیری کرد.

هر دو ابزار قادرند داده های تجربی اندازه گیری شده را به طور خودکار به درجه Brix یا HFCS تبدیل کنند.

بریکس چیست؟

بریکس اندازه گیری درصد ساکارز بر حسب وزن در 100 گرم محلول آب خالص است.

این تعیین درجه Brix فقط برای محلولهای خالص ساکارز معتبر است.

ساکارز خالص از نیشکر یا چغندر قند استخراج می شود.

HFCS چیست؟

شربت ذرت با فروکتوز بالا (HFCS) یک شیرین کننده مایع است که از نشاسته ذرت حاوی عمدتا فروکتوز و گلوکز D استخراج می شود.

HFCS برای جایگزینی ساکارز در صنایع غذایی و آشامیدنی استفاده می شود.

HFCS در سه سطح مختلف فروکتوز HFCS 42٪ ، 55٪ و 90٪ درصد وزن موجود است و عمدتا در ایالات متحده استفاده می شود.

دو روش برای اندازه گیری Brix و HFCS

اندازه گیری محتوای Brix و HFCS با دانسیتومتر و رفرکتومتر امکان پذیر است.

اگر میزان ساکارز خالص/HFCS یک محلول آب اندازه گیری شود ، هر دو روش نتیجه مشابهی خواهند داشت.

روشهای قدیمی اندازه گیری بریکس

هیدرومتر , پیکنومتر و Abbe

Brix Hydrometer, Pycnometer, Abbe Refractometer

روشهای جدید اندازه گیری بریکس

دانسیتومتر دیجیتال و رفرکتومتر دیجیتال

دستگاه های اندازه گیری دانسیتومتر دیجیتال و رفرکتومتر دیجیتال مانند Excellence Density Meter D4 و Excellence Refractometer R4 از Mettler-Toledo امکان اندازه گیری مستقیم درجه بریکس یا HFCS٪ را فراهم می کنند.

هر دو روش اندازه گیری اجازه می دهد تا ضریب شکست / چگالی خودکار به درجه Brix یا HFCS٪ تبدیل شود.

با هر دو روش ، نتایج به دست آمده هنگام اندازه گیری ساکارز خالص یا HFCS خالص در آب یکسان است و می توان آنها را با یکدیگر مقایسه کرد.

جداول زیر تبدیل بین ضریب شکست پاسخ را نشان می دهد.

تعیین بریکس شکر بدون آماده سازی نمونه با دانسیتومتر و رفرکتومتر کمپانی متلر سوییس Mettler Toledo

چگالی تا بریکس در دمای 20 درجه سانتی گراد

تعریف دانسیته یا چگالی

چگالی ، ضریب جرم m و حجم V یک ماده (چگالی جرم) است.

از آنجا که چگالی در درجه اول به دما بستگی دارد ، دومی همیشه باید مشخص شود.

d = m/V [kg/m³] or [g/cm³]

بین چگالی و BRIX رابطه مستقیمی وجود دارد.

چگالی اندازه گیری شده را می توان مستقیماً به درصد وزنی درصد ساکارز (درجه بریکس) تبدیل کرد.

این تبدیل بر اساس جدول 109 NBS Circular 440 است.

جداول تبدیل دیگری نیز موجود است که در دانسیتومترهای کمپانی متلر تولدو Mettler Toledo ذخیره می شوند:

Extract-content in percentage weight (% w/w), Plato table, from true density at 20 °C	Plato
Saccharose content in percentage weight (% w/w), NBS table 113, from true density at 20 °C	Brix NBS 113
Saccharose content in percentage weight (% w/w), according to A. Emmerich, Zuckerindustrie 119 (1994), from true density at 20 °C	Brix Emmerich
%-weight HFCS syrup (High Fructose Corn Syrup) with 42% fructose fraction, based on true density at 20 °C. Must be measured at 20 °C.	HFCS42
%-weight HFCS syrup (High Fructose Corn Syrup) with 55% fructose fraction, based on true density at 20 °C. Must be measured at 20 °C.	HFCS55
%-weight invert sugar, based on true density at 20 °C. Must be measured at 20 °C.	Invert sugar
Klosterneuburg sugar grade (Austria). Precise sugar content in grape juice. Based on true density at 20 °C.	KMW
Sugar content in grape juice (Italy). Based on true density at 20 °C.	Babo (KMW)
*Oechsle degree in grape juice, based on the specific weight at 15 °C. °Oe = (SG-1) 1000, with d in g/cm³**	Oechsle

تعریف ضریب شکست یا رفرکتیو ایندکس

اگر یک پرتو نور از یک محیط به محیط دیگر با چگالی کمتری حرکت کند ، جهت خود را تغییر می دهد.

با افزایش زاویه برخورد ، به مقدار بحرانی می رسد که در آن هیچ نوری از محیط متراکم تر خارج نمی شود.

در صورت فراتر رفتن از این زوایای بحرانی ، بازتاب کلی رخ می دهد. ضریب شکست از این زاویه بحرانی محاسبه می شود.

از آنجا که شکست به طول موج نور برخوردی بستگی دارد ، ضریب شکست در طول موج خط D سدیم (589.3 نانومتر) به صورت استاندارد اندازه گیری می شود و با nD نماد می شود.

ضریب شکست نه تنها به طول موج مورد استفاده برای اندازه گیری بستگی دارد ، بلکه به دمای محلول اندازه گیری شده نیز بستگی دارد.

بین ضریب شکست و بریکس رابطه مستقیمی وجود دارد.

ضریب شکست اندازه گیری شده مستقیماً به درصد وزنی درصد ساکارز (° بریکس) تبدیل می شود.

این تبدیل بر اساس ICUMSA (کمیسیون بین المللی روشهای یکنواخت تجزیه و تحلیل قند) است.

Brix و HFCS در کجا و چرا اندازه گیری می شود ?

برای هر نمونه حاوی ساکارز یا HFCS اندازه گیری Brix را می توان برای بدست آوردن جزء جامد قند انجام داد.

بریکس به عنوان درصد وزن حاوی محلول ساکارز آب خالص تعریف شده است.

برای قندهای دیگر به غیر از ساکارز ، “بریکس ظاهری” نامیده می شود و همیشه یک مقدار نسبی است.

اگرچه تعیین بریکس فقط برای محلولهایی که جامدات آنها کاملاً ساکارز است ، کاملاً معتبر است ، اما صنعت از اندازه گیری تا حدودی به عنوان مقدار مرجع برای اندازه گیری هرگونه جامدات شیرین در یک محصول استفاده می کند.

بنابراین هر محصول قندی دیگری به عنوان ساکارز نمی تواند مقدار بریکس مناسب را ارائه دهد.

هنگام تعیین درجه Brix در موارد زیر:

شکر مالت
گلوکز
عسل

نتایج بدست آمده درجه بریکس واقعی نیستند و فقط مقادیر نسبی هستند.

مقادیر بریکس به دست آمده در اندازه گیری غیر ساکارز با چگالی سنج یا انکسارسنج قابل مقایسه نیست.

جدول زیر نتایج اندازه گیری بریکس را روی نمونه های مختلف نشان می دهد که یکبار با چگالی سنج و یکبار با رفراکتومتر اندازه گیری شده است.

اگر محلولهای ساکارز خالص اندازه گیری شوند ، این دو نتیجه یکسان هستند. در سایر اندازه گیری ها نتایج با دو روش آزمون مقادیر متفاوتی را نشان می دهند.

Sample	Density Brix	Refrac. Brix	Comment
20% Sucrose solution	20.00%	20.00%	Identical because only sucrose
Orange juice	11.38%	11.54%	Different because of relative Brix measurement. Especially acidity has an influence on different measuring techniques
Molasses	43.92%	42.20%	Residue from sugar production only about 50% of molasses is sucrose. Different because only relative Brix measuremen
Maltose	20.02%	20.34%	Different because of relative BRIX measurement
Fructose	39.95%	40.01%	Different because of relative BRIX measurement

اندازه گیری بریکس بیشتر در صنایع غذایی به دلایل کنترل کیفیت انجام می شود. محلول ساکارز (شربت قند).

شربت شکر که برای استفاده در نوشیدنی ها و محصولات مشابه در نظر گرفته می شود بر اساس وزن و میزان قند فروخته می شود.

بنابراین تعیین Brix برای کنترل هزینه و کیفیت در صنعت نوشیدنی (نوشابه) بسیار مهم است.

برای محصول نهایی در صنعت نوشیدنی ، محتوای HFCS برای کنترل کیفیت به عنوان یکی از ارزشهای کیفیت تعیین شده مهم است.

مزایای دانسیتومتر دیجیتال :

Fully automatic with air and water

Quick and easy

 Traceable adjustment according to GLP (print-out of adjustment data)

Quick and easy, especially compared to pycnometer

 No readjustment of volume caused by temperature change

 Small sample volume

 Handling of sticky and high viscous samples is reduced to a minimum

Rapid and very accurate, due to small sample volume

 No thermostatic unit required

 No moisture condensing, water sensitive products

 Elimination of temperature control errors

 Measurement temperature always at desired temperature, no temperature correction needed

 Starts on a keystroke, and then fully automatic

 High reproducibility (not dependent on operator’s accuracy)

 Rapid, easy and highly accurate

 Waits until stabilization of temperature and measuring value

 No visual reading errors

 Series measurements very quick, if desired fully automatic with sample changer

 Full Brix range

 Sample changers can be used to measure sample series

 Direct conversion and print-out of Brix (no manual error prone, no look up in tables)

 High accuracy (up ± 0.001% Brix)

 Print-out according to GLP

 Can be transferred to a computer/LIMS

 The results are not affected by individual operator techniques

 Measurements are very quick and accurate

 Easy to operate

 Reducing of errors, possibility to be operated by unskilled people

 No breakable glassware

 Direct calculation of Brix

 Less sample, less waste

 Easy to clean

 Sample changer for automatic series measurements

 Data transfer to computer or LIMS

مزایای رفرکتومتر دیجیتال

 Automatic, quick and easy adjustment with water or known standards

 No breakable glass to calibrate as with Abbe (very expensive due to high precision of glassware)

Easy, because only adding to prism: no closing of measuring prism. This closing can lead to errors if sample is squeezed out of the measuring gap. New filling is then necessary

 Very accurate and fully automatic temperature control (no stepwise readjustment of thermostatic bath required)

 Short waiting time for temperature equilibrium

 No temperature compensation need, measurement at desired temperature, eg. 40 °C or 60 °C.

 No breakable glass to calibrate as with Abbe (very expensive due to high precision of glassware)

 Rapid, easy and highly accurate

 Fully automatic start of measurement at desired temperature and results equilibrium (absence of operator)

 Automatic Brix measurement

 No errors, due to of human-eye reading

 Series measurements very quick, if desired fully automatic with sample changer

 Sample changers can be used to measure sample series

 Results are not affected by individual operator techniques

 Direct conversion and print-out of Brix (no manual error prone, no look up in tables)

 Print-out according to GLP

 Data transfer to computer or LIMS

 Sample changer for automatic series measurements

نتیجه گیری

دانسیتومترهای دیجیتالی مدرن و رفرکتومترها روشی انعطاف پذیر برای اندازه گیری غلظت Brix و HFCS و سایر واحدهای مورد استفاده برای اندازه گیری محتوای مربوط به قند را ارائه می دهند.

هر دو روش نتایج سریع و بسیار قابل تکرار را به همراه خواهند داشت.

نتایج مستقل از اپراتور است.

بدون نیاز به حمام ترموستاتیک خارجی ، ترموستات داخلی Peltier امکان اندازه گیری سریع و بسیار دقیق را فراهم می کند.

این ابزارهای دیجیتالی را می توان به یک نمونه تغییر برای اندازه گیری سری نمونه و به یک کامپیوتر یا LIMS برای انتقال داده متصل کرد.

با وجود این ویژگی ها ، تجهیزات را می توان در آزمایشگاه کنترل کیفیت , تضمین کیفیت و یا بخش تحقیق و توسعه R&D برای اندازه گیری سریع ، آسان و بسیار دقیق قرار داد.

سنسورهای دانسیتومتر EasyPlus و Excellence و رفرکتومتر ها دارای ویژگی کنترل کیفیت داخلی هستند ، که مقدار اندازه گیری شده برای یک محصول را با محدوده های پایین و بالای تعریف شده برای این محصول مقایسه می کند و نتیجه Pass / Fail فوری را ارائه می دهد.

تعیین بریکس شکر

لیست مقالات

مقالات