Trockenmasse ist Bestimmungsmethode

2024 Autor: Isabella Gilson | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 03:21

Wasser ist eine der häufigsten chemischen Verbindungen auf der Erde. Es spielt eine herausragende Rolle im Leben der biologischen Welt, ebenso wie Sauerstoff als lebensnotwendige Voraussetzung Bestandteil aller Lebewesen ist und an deren Stoffwechselsystemen teilnimmt. Die Bestimmung des Wassergeh alts (Feuchtigkeitsprozentsatz) in der menschlichen Umgebung, in Lebensmitteln, Industriematerialien, gasförmigen, festen und flüssigen Substanzen ist eine der vielen Aufgaben, die in Laboratorien auf der ganzen Welt gelöst werden.

Begriffsdefinition

Die allgemeinste Definition von Feststoffen (Trockenrückstand in der Chemie) ist, dass dies Substanzen sind, denen Feuchtigkeit entzogen wurde. Aber die in einem Stoff oder Material enth altene Feuchtigkeit kann in zwei Komponenten unterteilt werden:

• ein Stoff, der in den Molekülen einer Substanz enth alten oder damit verbunden ist;
• das, was zwischen den Molekülen einer Substanz enth alten ist, oder frei.

Freies Wasser kann physikalisch entfernt werdenMethoden: Verdampfung, Trocknung, Destillation usw. In diesem Fall kann sich die Struktur des Stoffes ändern, die chemische Zusammensetzung jedoch nicht. Gebundene Feuchtigkeit kann nur unter erschwerten Bedingungen oder gar nur mit Chemikalien entfernt werden.

Trocken - das sind Substanzen, in denen beide Arten von Wasser fehlen. Zu beachten ist, dass die Umgebungsluft ständig eine gewisse Menge Wasserdampf enthält.

Daher müssen getrocknete heiße Substanzen in speziellen Behältern gelagert werden, damit kein Wasserdampf in sie eindringt.

Wasser im Essen

Lebensmittel enth alten große Mengen Wasser. Von 70-95 % in verschiedenen Obst- und Gemüsesorten und bis zu 4 % in Milchpulver. Der Feuchtigkeitsgeh alt des Produkts gibt jedoch nicht den Prozentsatz an freiem und gebundenem Wasser an, und dies spielt eine führende Rolle bei der Lagerung. Tatsächlich ändern sich je nach Luftfeuchtigkeit Aussehen, Geschmack und dementsprechend Zeit und Art der Lagerung, ohne dass Anzeichen von Verderb auftreten. Daher geben die Hersteller in der Regel nicht nur den Zeitraum, sondern auch die Luftfeuchtigkeit und Temperatur der Lagerung des Produkts an.

In Lebensmitteln kann Wasser durch Proteine und eine Vielzahl anderer organischer Verbindungen zu stabilen kolloidalen Systemen gebunden werden, aus denen es schwer zu entfernen ist.

Wasser in Tierfutter

Trockenmasse kann sich auf den Trockenanteil von Tierfutter beziehen. Ein Futtermittelnährstoff oder -toxin kann als solcher klassifiziert werden, um seinen Geh alt in Tierfutter anzugeben. Berücksichtigung von Nährstoffgeh alten in verschiedenenFuttermittel auf Trockenmassebasis (eher als evidenzbasiert) erleichtern den Vergleich. Schließlich haben alle Lebensmittel unterschiedliche Wasseranteile. Es ermöglicht auch den Vergleich des Trockengeh alts eines bestimmten Nährstoffs mit dem für die Ernährung des Tieres erforderlichen Geh alt.

Der Wasseranteil wird oft durch Erhitzen der Lebensmittel auf einem Pappteller in der Mikrowelle oder durch Verwendung des Köster-Testers zum Trocknen der Lebensmittel bestimmt. Die Bestimmung von Feststoffen kann bei energiearmen Futtermitteln mit hohem Wasseranteil sinnvoll sein, um eine ausreichende Energieaufnahme sicherzustellen. Es hat sich gezeigt, dass Tiere, die diese Art von Futter konsumieren, weniger Nahrungsenergie erh alten. Ein Problem, das als Trockensubstanzverlust bezeichnet wird, kann aus der Freisetzung von Wärme resultieren, die durch mikrobielle Atmung verursacht wird. Dies reduziert den Geh alt an nicht-strukturellen Kohlenhydraten, Proteinen und der gesamten Nahrungsenergie.

Wie berechnet man die Feuchtigkeitsmenge

Der Feststoffgeh alt wird durch die Differenz zwischen dem Gewicht des gesamten Produkts und seinem Feuchtigkeitsgeh alt (Feuchtigkeitsgeh alt) bestimmt. Dazu werden in der Regel direkte und indirekte Methoden verwendet.

Direkte Methoden helfen, das im Produkt enth altene Wasser zu extrahieren und dann dessen Menge zu bestimmen.

Indirekte Methoden wie Trocknung, Refraktometrie, Dichte oder Leitfähigkeit einer Lösung bestimmen den Feststoffgeh alt. Indirekte Methoden können auch die Methode der Exposition gegenüber der Testsubstanz mit chemischen Reagenzien umfassen.

Schwierigkeiten bei der Bestimmung des Feuchtigkeitsgeh alts einer Substanz

MengenbestimmungWasser in einer Probe wird manchmal dadurch erschwert, dass seine Trocknung auch zu einer Änderung seiner chemischen Zusammensetzung führt: Flüchtige Substanzen wie Kohlendioxid, einige organische Säuren, Ammoniakverbindungen sowie die meisten Alkohole und Ether verdampfen während des Prozesses einfach, und die Oxidation einer Reihe organischer Substanzen führt zu einer Erhöhung des Trockengewichts. Sie kann sich auch durch das in den stabilen hydrophilen Kolloiden enth altene Wasser erhöhen.

So bestimmen Sie den Trockenrückstand

Die Feststoffbestimmung erfolgt nach verschiedenen Methoden. Betrachten Sie die wichtigsten und am häufigsten verwendeten:

1. Schlichtungsmethode. Der Wassergeh alt wird durch Trocknung auf ein konstantes Trockengewicht bestimmt, wenn hygroskopische Feuchtigkeit freigesetzt wird. Die Temperatur wird streng definiert geh alten. Die Probe wird bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Es gibt auch ein beschleunigtes Verfahren, das bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird. Dabei wird eine bestimmte Trocknungszeit eingestellt und der Prozess durch Sintern zu einer homogenen Masse mit vorkalziniertem Sand durchgeführt. Die aufgetragene Sandmenge sollte das Zwei- bis Vierfache der Probe betragen. Sand ist für eine gleichmäßige Trocknung erforderlich, erhöht die Porosität und erleichtert die Entfernung von Feuchtigkeit. Der Prozess wird 30 Minuten lang in Porzellantassen durchgeführt, die Temperatur richtet sich nach der Art des Produkts. Anstelle von Porzellanbechern können auch Aluminium- oder Glasbecher verwendet werden.
2. Hochfrequenztrocknung. Eine solche Apparatur erzeugt Infrarotstrahlung und besteht üblicherweise aus zwei Platten, dieverbunden. Die Methode ermöglicht es, den Trocknungsprozess und damit die gesamte Studie um ein Vielfaches zu beschleunigen.
3. Refraktometrie-Methode. Der Einsatz dieser Methode ist in der Regel für Stoffe relevant, die viel Saccharose enth alten: Süßigkeiten, Sirupe oder Säfte. Dabei werden die Brechungsindizes der Substanz- und Saccharoseprobe verglichen. Da der Brechungsindex temperaturabhängig ist, werden beide Lösungen vor der Untersuchung in einen Thermostaten gestellt. Diese Methode bestimmt die Feststoffmenge genau.

Selten verwendete Methoden

1. Die Methode der Differentialscanning-Kolorimetrie besteht darin, die Probe unter den Gefrierpunkt von Wasser zu kühlen, während freies Wasser in einen festen Zustand übergeht, und wenn die Probe erhitzt wird, kann die zum Schmelzen dieses Wassers aufgewendete Wärme gefunden werden. Und gebundenes Wasser wird als die Differenz zwischen Gesamtwasser und gefrorenem Wasser definiert.
2. Die Methode der Dielektrizitätsmessung basiert auf der Tatsache, dass sich seine Eigenschaften als Dielektrikum in Anwesenheit von teilweise gebundenem Wasser stark von der Probe unterscheiden, in der kein solches Wasser vorhanden ist. Nach Bestimmung der dielektrischen Eigenschaften einer Stoffprobe wird der Geh alt an freiem und gebundenem Wasser anhand spezieller Tabellen ermittelt.
3. Die Methode zur Messung der Wärmekapazität besteht darin, den Index von gefrorenem Wasser zu messen, wenn es aufgetaut wird, wenn Wasserstoffbrückenbindungen gebrochen werden. Bei hoher Feuchtigkeit der Probe wird der Wert der Wärmekapazität durch freies Wasser bestimmt, dessen Wärmekapazität doppelt so groß ist wie die von Eis.
4. Die Methode der Kernspinresonanz bestimmt die Beweglichkeit von Wasser infeste Matrix. Bei Vorhandensein von freiem und gebundenem Wasser bestimmt das Gerät deren Anwesenheit im Spektrum mit zwei Linien gleichzeitig. Eine Wasserart ergibt nur eine Spektrallinie. Die Methode ist teuer, aber sehr genau und wird für tiefgreifende Untersuchungen der Struktur organischer Substanzen verwendet.
5. Die densimetrische Methode beginnt mit der Bestimmung des spezifischen Gewichts der Probe. Dies ist die übliche Methode, um Wasser in Säften, Sirupen, verarbeiteten Früchten oder Beeren mit Zucker zu berechnen. Das spezifische Gewicht wird mit einem Aräometer bestimmt. In Kenntnis dessen verwenden wir die in GOST angegebenen Daten für die Testsubstanz und stellen den Wassergeh alt in der Probe ein.

Es ist zu beachten, dass die Methoden zur Bestimmung von Feststoffen nicht auf die in diesem Artikel angegebenen beschränkt sind.

Empfehlungen zur Wahl einer Forschungsmethode

Für jede spezifische Probe eines Stoffes, Produkts oder Materials wird eine eigene Methode zur Bestimmung der Trockensubstanz verwendet. Um die Methode zu verdeutlichen, ist es notwendig, sich auf staatliche Standards und Vorschriften zu beziehen, die für alle Lebensmittelprodukte und ihre Branchen entwickelt wurden.

Staatliche Standards

Eine große Auswahl an Methoden zur Bestimmung des Trockenrückstandes bedeutet keine unabhängige Wahl der gewünschten Methode. Für die korrekte Durchführung der Studie ist es erforderlich, sich mit den staatlichen Standards und Vorschriften zur Durchführung dieser Analysen gemäß GOST vertraut zu machen.

Daher GOST 26808-2017 "Fisch- und Meeresfrüchtekonserven. Methoden zur Bestimmung der Trockenmasse" und GOST 32640-2012 zu Methoden zur Berechnung des Inh alts einer Substanz infüttern. Sie beschreiben die Prozesse sehr detailliert, notieren die Merkmale ihrer Durchführung, Ausrüstung und Materialien für die Forschung.

Sonstige Normen und Vorschriften

Neben den Landesnormen gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Normen, die die Richtigkeit von Laboruntersuchungen für jede Art von Prüfsubstanz für den Trockensubstanzgeh alt bestimmen. Dies sind verschiedene OSTs, TU, PCT, MVI und andere Normen und Standards. So gibt es zum Beispiel RD 118.02.8-88 „Methodik zur Messung des Geh alts an Trockenrückständen (gelöste Stoffe) im Abwasser.“