Измерение растворимости яичного порошка с помощью рефрактометров ATAGO
Яичный порошок (или сухой меланж) представляет собой полуфабрикат - концентрат высушенных яиц. Необходимость в меланже возникла очень давно. Куриные яйца крайне неудобны в транспортировке из-за хрупкости скорлупы и в хранении из-за большого количества занимаемого места. При этом сама скорлупа в промышленности не используется. Соответственно, практически применимое содержимое каждого яйца удобно хранить отдельно от скорлупы в специальных емкостях. Отличительными чертами, обеспечивающими высокую популярность яичного порошка, являются:
- Безопасность (отсутствие сальмонеллы, антибактериальная защита).
- Качество (длительный срок хранения, сохранение физико-химических свойств).
- Простота использования.
Яичный порошок - отличный заменитель привычных нам жидких яиц. Его активно используют в производстве кондитерских изделий, мясных полуфабрикатов, соусов, молочной и масложировой продукции, так как продукт не требует особых условий хранения, а его вкусовые качества не уступают свежим яйцам. Яичный порошок, изготовленные по правильной технологии, способен заменить свежее яйцо, так как в нем сохраняются все его питательные свойства и витамины A, D, B1, B2, B12, а также минеральные вещества, как, например, фосфор, сера, железо и цинк.
Получают яичные порошки методом сушки при распылении или пленочным способом. Пылевидный порошок получают пульверизацией яичной массы в токе нагретого воздуха, в котором мельчайшие капельки массы высыхают на лету, превращаясь в порошок. При изготовлении пленочного яичного порошка свежую яичную массу наливают на горячий вращающийся вал, на котором она высыхает, и затем измельчают в порошок. Крайне важно соблюдать определенный температурный режим в процессе высушивания во избежание денатурации белка (процесс нарушения общего плана уникальной нативной молекулы белка, приводящий к изменению ее физико-химических свойств, в том числе и к ухудшению растворимости).
Высокая растворимость яичного порошка является одним из главных показателей качества данного продукта. Согласно ГОСТ 2858-82 величина растворимости яичного порошка в пересчете на сухое вещество не менее 90.0% на конец технологического процесса и не менее 85.0% на конец периода хранения.
В лаборатории "АТАГО Рус" были проведены экспериментальные исследования, в ходе которых были получены величины растворимости сухого яичного порошка двумя методами:
- Экспресс-метод по индексу растворимости (ГОСТ 2858-82).
- Экспресс-метод по сухому остатку с использованием шкалы %Brix.
Перед экспериментальными исследованиями была проведена одинаковая пробоподготовка для двух представленных методов (в соответствии с ГОСТом 2858-82). В качестве оборудования использовались: весы лабораторные (погрешность измерения не более ±0.01г), аппарат для встряхивания жидкости, рефрактометр, обеспечивающий измерение показателя преломления с точностью ±0.0002 (в нашем случае ±0.00004, RX-5000alpha), часы, пипетка, колба, 5%-ный раствор хлористого натрия.
В чистую сухую плоскодонную колбу помещается навеска яичного порошка массой 2 г, медленно добавляет 10 мл раствора хлористого натрия. Содержимое колбы взбалтывается на аппарате для встряхивания в течение 20 минут. После 5 минут покоя образец, взятый со дна, помещается на измерительную призму рефрактометра для проведения измерения показателя преломления и сухого остатка (шкалы nD и %Brix). Таким же образом на рефрактометре измеряют показатель преломления и сухой остаток 5%-ного раствора хлористого натрия.
Экспресс-метод по индексу растворимости
При проведении измерений по ГОСТу необходимо получить индекс растворимости Х, который вычисляется по следующей формуле:
Растворимость яичного порошка в процентах определяется по индексу в соответствии с нормами, указанными в таблице:
Были проведены по 10 измерений показателя преломления и сухого остатка образца на высокоточном автоматическом рефрактометре RX-5000alpha , а также получены средние арифметические значения проведенных измерений:
На графике представлена диаграмма разброса результатов измерения сухого остатка образца:
Измеренные значения показателя преломления и сухого остатка 5%-ного раствора хлористого натрия 1.34171 и 5.97 %Brix соответственно.
Индекс растворимости яичного порошка, рассчитанный по ГОСТ, составил:
На графике представлена зависимость величины растворимости от индекса растворимости. С помощью уравнения наклонной аппроксимирующей прямой находим величину растворимости для индекса 18.797.
Из расчета следует, что величина растворимости - 84.45%. Относительная погрешность измерения растворимости данным методом составляет 3%, поэтому следует уточнить рассчитанный результат: (84.45±2.53)% или (81.92...86.98)%, из чего следует, что норма растворимости, установленная в ГОСТ, входит в диапазон значений, полученных для данного образца - растворимость образца соответствует ГОСТу.
Экспресс-метод по сухому остатку с использованием шкалы %Brix
Для определения величины растворимости яичного порошка с помощью второго метода в первую очередь необходимо рассчитать количество полностью растворенного яичного порошка в растворе хлористого натрия:
Эту величину в дальнейшем будем называть практическим значением сухого остатка растворенного яичного порошка в меланже. Далее необходимо рассчитать теоретическое значение. Так как шкала %Brix в оригинале отражает количественное содержание сахарозы, то при сахарном растворе 5.97 %Brix означало бы, что в 100 г воды содержится 5.97 г сахарозы, но такая система некорректна для раствора соли. Поэтому необходимо рассчитать теоретическое количество (массу) сухого образца соли при величине сухого остатка 5.97 %Brix:
Для проведения измерений в раствор был введен яичный порошок массой 2.001 г, поэтому суммарная масса сухих веществ в образце:
Теоретическое значение сухого остатка всех растворенных веществ в меланже:
Теоретическое значение сухого остатка растворенного яичного порошка в меланже:
Величина растворимости рассчитывается по следующей формуле:
Величина растворимости, полученная вторым методом, составила - 79.66%. Относительная погрешность измерения растворимости данным методом составляет 2%, поэтому следует уточнить рассчитанный результат: (79.66±1.59)% или (78.07...81.25)%, из чего следует, что норма растворимости, установленная в ГОСТ, не входит в диапазон значений, полученных для данного образца - растворимость образца не соответствует ГОСТ.
Ввиду неоднородности меланжа мы рекомендуем проводить измерения при помощи ручного цифрового рефрактометра PAL-S, если Вы измеряете по шкале %Brix, разработанного специально для мутных и неоднородных образцов: прибор проводит несколько измерений и выводит на экран среднее значение, что облегчает поставленную задачу. Если же Вы проводите измерения по шкале nD, лучшим вариантом станет ручной цифровой рефрактометр PAL-RI.
Какой из методов измерения использовать - выбирать Вам. Мы же в своем исследовании показали, что рефрактометрический метод анализа растворимости яичного порошка оптимален. Он позволяет минимизировать как временные так и денежные затраты. А использование рефрактометров ATAGO для контроля качества гарантирует Вам высокую точность и стабильность измерений, а сами приборы прослужат Вам долгую службу.