Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Niespodzianka
Strona główna Start

Wyznaczanie wilgotności wyrobów spożywczych

Do celów laboratoryjnych stosuje się obecnie dwa główne systemy wagowe. Jeden z nich wykorzystuje czujniki tensometryczne, drugi - siłowniki elektromagnetyczne.
Rozwinięciem nowoczesnych wag elektronicznych są wagosuszarki, które mają niewielką komorę w celu suszenia próbek podczas ważenia. Ciężar próbki jest dalej porównywalny z jej ciężarem początkowym w celu ustalenia ubytków masy i obliczenia wilgotności lub suchej masy w procentach. Wagosuszarki używane są w szerokim zakresie w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym itd. [1].

Budowa i działanie półprzewodnikowych czujników tensometrycznych
Własności kryształów są przedmiotem badań prowadzonych w ciągu ostatnich lat w laboratoriach zajmujących się zagadnieniem tranzystorów stosowanych dla celów elektronicznych. Dotychczasowe badania wykazały, że nieznaczne ilości (ślady) składników obcych, zwanych często zanieczyszczeniami, wprowadzonych do materiału monokryształów krzemu w zasadniczy sposób wpływają na własności tych kryształów. Dla przykładu można powiedzieć, że zależnie od rodzaju i ilości wyżej wymienionych składników zawartych w monokrysztale krzemu osiąga się dla dwóch identycznych pod względem budowy geometrycznej tensometrów olbrzymie zmiany ich rezystancji. [2].

Korzystną cechą wyróżniającą tensometry półprzewodnikowe od innych dotąd znanych i stosowanych tensometrów oporowych jest ich stosunkowo bardzo duży współczynnik czułości odkształceniowej. Współczynnik ten w stosunku do obecnie wyrabianych tensometrów drutowych lub foliowych jest 50 do 100 razy większy.

Tensometry te są produkowane w dwóch rodzajach:
  • monokrystaliczne, wykonywane z cienkich (o grubości 0,02-0,1 mm) pasków wycinanych z monokryształów krzemu lub germanu;
  • cienkowarstwowe, otrzymywane przez naparowywanie bizmutu lub germanu. na elastycznym podłożu neutralnym.
Tensometry półprzewodnikowe, podobnie jak zwykłe tensometry oporowe drutowe lub foliowe, pracują w układzie mostka Wheatstone'a i służą do pomiaru odkształceń, na podstawie których w znany sposób oblicza się odpowiadające im naprężenia. [2].

W porównaniu z tensometrami drutowymi odznaczają się one takimi zaletami, jak możliwość wykonywania o dowolnej postaci ich siatki oporowej, lepszym powiązaniem z badanym podłożem, lepszą zdolnością do odprowadzania ciepła, a co za tym idzie większym dopuszczalnym prądem pomiarowym, mniejszą skłonnością do pełzania pod obciążeniem, mniejszą histerezą oraz większą stałością punktu zerowego.

Tensometr półprzewodnikowy



Zastosowanie wagosuszarki do wyznaczania wilgotności makaronu
Prezentowana poniżej wagosuszarka WPS 30 S jest stosowana w częstochowskiej firmie GOLIARD. Oferta firmy zawiera różne rodzaje przetworów zbożowych, wśród których poczesne miejsce zajmują makarony. Całość procesu produkcyjnego odbywa się w sposób zautomatyzowany.

Norma PN-A-74131 dotycząca przetworów zbożowych określa dopuszczalną maksymalną wartość wilgotności produktu finalnego jakim jest makaron na 12,5 %. Uzyskiwana wilgotność nie może być także za mała. Wartość wilgotności jest określana przez badania prowadzone równolegle do procesu produkcyjnego. Wilgotność określana w procesie jest to stosunek masy wody zawartej w próbce do masy całkowitej próbki przed odparoweniem z niej wody. [3,4].

Wagosuszarka składa się z precyzyjnej wagi laboratoryjnej oraz połączonej z nią komory suszenia, zapewniającej stabilną temperaturę suszenia podczas pomiaru. Taka konstrukcja powoduje, że sposób pomiaru wilgotności względnej odbiega od metody uznanej za tradycyjną.

Istota działania wagosuszarki sprowadza się do:
  • ważenia badanej-próbki: przed wysuszeniem, w trakcie suszenia i po wysuszeniu.
  • suszenia próbki bez potrzeby przenoszenia jej do komory suszenia.
  • automatycznym zakończeniu pomiaru gdy nastąpi całkowite odparowanie wody z próbki (suszenie do stałej masy).
  • wyliczeniu wyników suszenia w/g poniższego wzoru.
Wilgotność określana w stosunku do masy początkowej próbki. Masa próbki kontrolowana jest na bieżąco, na wyświetlaczu obserwujemy na bieżąco wartość wyliczana ze wzoru:

Urządzenie w określonych odstępach czasu porównuje masę próbki z dwoma poprzednimi pomiarami, jeżeli trzy kolejne pomiary są identyczne następuje automatyczne zakończenie pomiaru. Wyświetlona wartość odpowiada wilgotności względnej próbki. [3,4].

Temperatura suszenia badanego materiału ustawiana jest przez użytkownika z klawiatury wagosuszarki. Jest ona stabilizowana przez układ regulacji. Układ ten skalowany jest fabrycznie w stosunku do punktu leżącego ok. 1 mm nad środkiem pustej szalki. Ze względu na rozkład temperatur w komorze suszenia i na cechy fizyczne badanego materiału (grubość warstwy próbki, kolor próbki) temperatura regulowana może nieco różnić się od rzeczywistej temperatury suszonego materiału. Aby temperatura suszonego materiału odpowiadała oczekiwanym wartościom użytkownik może wprowadzić odpowiedni. współczynnik korekcji temperatury dla badanego materiału. Wielkość współczynnika można określić mierząc temperaturę suszonego materiału zewnętrznym termometrem (po ustaleniu się temperatury wewnątrz komory suszenia - po ok. 10 min.). [3,4].

Poniżej przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów wykonane w laboratorium przemysłowym firmy GOLIARD.


Podsumowanie
Pomiar wilgotności względnej metoda tradycyjną, czyli ważenie próbki, suszenie, ważenie, liczenie jest skomplikowany i czasochłonny. Aby czas ten skrócić i ułatwić sobie pomiar stosujemy urządzenia służące do określenia zawartości wody w próbce - wagosuszarki. Należy jednak pamiętać, że jest to inna metoda pomiaru, która wymaga indywidualnego (dla danego materiału) doboru parametrów - temperatury suszenia; masy próbki i czasu próbkowania. Nie zawsze istnieje norma branżowa określająca wartość tych parametrów dla tej metody pomiaru.

Wagosuszarka może być wykorzystywana jako precyzyjna waga elektroniczna klasy II. Uzyskiwane wyniki pomiarów wilgotności wyświetlane są z dokładnością 0.01%, ale mogą być one obarczone błędem wynikającym z niewłaściwie dobranych parametrów.

Przy serii pomiarów wykonywanych w jednakowej temperaturze suszenia zaleca się odrzucić wynik pierwszego pomiaru - pomiar ten może być obarczony dodatkowym błędem związanym ze stabilizacją cieplną komory suszenia i wagi. Badaną próbkę należy równomiernie rozłożyć na całej powierzchnr szalki a materiały gruboziarniste należy przed pomiarem rozdrobnić.


Literatura:
[1] Lewandowski W.: Waga w laboratorium cz. 1. ANALITYKA nr 1, rok 2000.
[2] Chwaleba A., Czajewski J.: Przetworniki pomiarowe i defektoskopow, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1998.
[3] Janas S.: Wagosuszarki – szybkie określanie wilgotności, POMIAR, nr 3 rok. II, V-VI 2002.
[4] Materiały firmy RADWAG.

Marek Kurkowski; Paweł Witkowski
Kwartalnik "Ważenie, Dozowanie, Pakowanie"






Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Chemia powierzchniowa między grafenem a cieczami Dieta śródziemnomorska pomocna w osteoporozie Polacy opracowali innowacyjną metodę pozyskiwania metali Coraz mniej tlenu w wodach Bałtyku Lekkie, porowate materiały o wielu zastosowaniach Mózg unikalny jak odcisk palca Chemia powierzchniowa między grafenem a cieczami Dieta śródziemnomorska pomocna w osteoporozie Polacy opracowali innowacyjną metodę pozyskiwania metali Coraz mniej tlenu w wodach Bałtyku Lekkie, porowate materiały o wielu zastosowaniach Mózg unikalny jak odcisk palca Chemia powierzchniowa między grafenem a cieczami Dieta śródziemnomorska pomocna w osteoporozie Polacy opracowali innowacyjną metodę pozyskiwania metali Coraz mniej tlenu w wodach Bałtyku Lekkie, porowate materiały o wielu zastosowaniach Mózg unikalny jak odcisk palca

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje