Цифровой кондуктометрический солемер с выносным щупом PAL-FM1

В нашей стране большой популярностью пользуется линейка кондуктометрических солемеров компании АТАГО. Один из таких приборов PAL-FM1 – это солемер с выносным датчиком для измерения солености малосольной, вяленой и копченой рыбы. Прибор произвел неожиданный фурор в России, а ведь разработан он был исключительно для японского рынка. В чем его главная отличительная особенность? В возможности проводить измерения непосредственно образца без проведения пробоподготовок. Многие солемеры требуют получить выжимку из образца, которую в дальнейшем используют для измерений. PAL-FM1 же позволяет измерять соленость с помощью выносного щупа, который втыкается в тушку рыбы.

Крайне важно обдуманно и последовательно проводить измерения цельного куска рыбы, так как ввиду твердости образца соленость по нему распределения неравномерно. Так значение солености у головы рыбы может отличаться от солености в хвосте, а соленость на спине отличаться от солености на брюшке. Так как проводить измерения и каким показаниям верить? Можно ли измерять с помощью данного прибора другие продукты? Почему показания солемера отличаются от значений, полученных методом титрования? Почему при измерении предельно засоленной рыбы и рыбы с низкой влажностью прибор показывает заниженные значения? На эти часто задаваемые вопросы мы попытаемся ответить в этой статье.

Как проводить измерения и каким показаниям верить?

В нашей лаборатории были проведены измерения малосольной сельди для нахождения оптимальной измерительной методики.

В ходе работы использовались три солемера: цифровой солемер для рыбы с выносным датчиком PAL-FM1, цифровой солемер с функцией оффсет PAL-SALT и высокоточный цифровой солемер ES-421. В данном случае PAL-FM1 был испытуемым прибором, а PAL-SALT и ES-421 – контрольными. С помощью контрольных устройств были измерены рассол, в котором находилась рыба, и размоченные в дистиллированной воде кусочки из разных частей рыбы. Измерение тушки рыбы с помощью выносного щупа необходимо проводить в определенных областях, описанных в инструкции к прибору. Тем не менее, для получения более объективного результата необходимо увеличить количество мест для измерения: по четыре с каждой стороны рыбы вдоль позвоночника – у хвоста, у головы и два между ними (как показано на рисунке).

Перед проведением измерения необходимо очистить измеряемую область от кожи, чтобы электроды могли беспрепятственно войти в рыбную тушку, не повредившись при этом. Втыкая электроды, убедитесь, что не осталось их непокрытой поверхности, а также проследите, чтобы ничего не мешало электродам проводить корректные измерения (отсутствие костей, хрящей, воздушных промежутков внутри). Для уменьшения величины погрешности важно провести минимум по три измерения для каждого участка. Самый просто способ получения общей солености исследуемой рыбы – нахождение среднего арифметического полученного массива значений. При необходимости можно рассчитать погрешность измерений.

В ходе исследования было проведено по пять измерений каждой точки с каждой стороны (по 5 измерений на каждую из 8 точек). После обработки полученных данных общая величина солености всей тушки рыбы составила 3,69 % (г / 100г), погрешность проведенных измерений ±0,33.

Для получения объективных результатов необходимо проводить измерения с помощью PAL-SALT и ES-421 точно тех областей и образцов мяса, которые были задействованы в прошлых измерениях с помощью солемера PAL-FM1.  В данных точках тушки были извлечены, мелко порезаны и разбавлены дистиллированной водой в соотношении 1:9 кусочки мяса. Образцы настаивались в течение 12 минут, после чего были выжаты, а полученные растворы использовались для проведения измерений. В результаты общая соленость, полученная с использованием солемера PAL-SALT, составила 6,45%, а с использованием солемера ES-421 – 6,18%. Общая соленость получена методом нахождения среднего арифметического всех полученных значений для одного прибора. При этом соленость образца, взятого у головы на 1-1,2% выше, чем соленость образца, взятого у хвоста. Важно помнить, что при разбавлении образца в определенной пропорции необходимо полученный результат умножить на коэффициент разбавления, в нашем случае на 10.

Полученные результаты несколько отличаются друг от друга. Солемер с выносным щупом PAL-FM1 занизил результаты, что обусловлено высокой соленостью исследуемого образца. Тем не менее полученные в ходе измерений результаты стабильные, а значит проблема решаема (см.  «Почему при измерении предельно засоленной рыбы и рыбы с низкой влажностью прибор показывает заниженные значения?»)

Можно ли измерить с помощью данного прибора другие продукты?

Хоть солемер PAL-FM1 и был разработан специально для рыбы, его также можно использовать для измерения солености слабосоленого мяса, плотного сыра и других твердых образцов. Прибор прекрасно работает с твердыми продуктами с пониженным содержанием соли и влажностью не меенее 50%. Толщина образца при этом обязательно должна быть не менее 1 см, чтобы полностью покрывать поверхность электродов щупа.

Один такой прибор как раз успешно используется в лаборатории компании, занимающейся производством мясных продуктов. Значения измерений, получаемые с использованием PAL-FM1, максимально схожи со значениями, полученными титрованием, так как соленость измеряемого образца составляет всего 1,5 – 2,0 %.

Обратите внимание, что полученные значения могут отличаться даже при низких концентрациях ввиду особенностей образцов. Для введения прибора в обиход необходимо убедиться, что показания верны, применив к образцу метод титрования.

Почему показания солемера отличаются от значений, полученных методом титрования?

Ответ кроется в различии данных методов. Метод титрования заключается в измерении количества титра, вступающего в реакцию с исследуемым веществом. Кондуктометрический метод основан на измерении электропроводности – способности тела проводить электрический ток. Соль, являясь электролитом, диссоциирует на ионы, которые и проводят ток. Для сильных электролитов, коими и является соль, величина электропроводности прямопропорциональна концентрации исследуемого вещества: больше электропроводность – выше концентрация.

Соответственно эти два метода априори не могут давать одинаковые показания. Некоторые солемеры оснащены функцией оффсет, позволяющей вручную ввести поправочный коэффициент, чтобы показания прибора совпадали со значениями, полученными титрованием. К сожалению PAL-FM1 не оснащен данной функцией, поэтому, при необходимости, поправочный коэффициент необходимо будет учитывать при расчетах вручную.

Внимание! Для получения корректных значений измерений необходимо регулярно проводить калибровку прибора стандартными жидкостями. Наша компания предоставляет стандартные калибровочные жидкости «NaCl» номиналом 1%, 2,5%, 5% и 7% (чтобы получить дополнительную информацию о жидкостях «NaCl», свяжитесь с нами по телефону или посредством электронной почты, указанными в разделе контакты).

Почему при измерении рыбы с высоким содержанием соли и рыбы с низкой влажностью прибор показывает заниженные результаты?

При измерении образцов с высокой соленостью прибор зачастую показывает заниженные результаты. Виной тому само явление электропроводности. Дело в том, что при увеличении числа ионов в единице объема раствора уменьшается их скорость за счет торможения ионами противоположного знака. Грубо говоря, больше соли -  меньше показания. При измерении жидких образцов любыми кондуктометрическими солемерами эта проблема легко решаема – достаточно просто разбавить образец в известном соотношении и умножить результат на коэффициент разбавления. При работе с солемером PAL-FM1 необходимо самостоятельно найти корреляцию между показаниями прибора и истинными значениями солености.

При измерении образцов с низкой влажностью наблюдается тот же эффект, что и при высокосоленых образцах – занижаются результаты измерений. И тут виной всему электропроводность: при недостаточном количестве растворителя (в данном случае воды, содержащейся в образце) скорость движения ионов слишком низкая. Чем выше влажность, тем ближе показания прибора к реальным значениям солености. Решается проблема так же, как и при повышенной солености, нахождением корреляции. Будьте предельно аккуратны при измерении сухой рыбы, так как она может повредить тонкие электроды щупа прибора.

Подведем итог.

Какой солемер использовать – решать Вам. У каждого солемера есть свои достоинства и недостатки. Мы рекомендуем использовать солемер PAL-FM1 для измерения солености рыбы, мяса и твердого сыра, но важно понимать следующее:

1. Образец, в том числе рыба, не должны быть слишком сухими. Помните, что при пониженной влажности прибор выдает заниженные, но стабильные показания. Для решения подобной проблемы необходимо либо найти корреляцию самостоятельно, либо использовать солемеры, измеряющие выжимку из образца.
2. Образец не должен быть слишком соленым. Это влечет за собой те же последствия, что и в случае с сухими образцами. Решение проблемы происходит аналогичным способом: корреляция или выжимка с разбавлением.
3. Помните, что соленость в разных частях рыбы разная, физически невозможно добиться одинаковой солености во всей тушке рыбы. Для получения корректных значений при использовании любых солемеров необходимо провести измерения нескольких областей и найти среднее арифметическое значение общей солености.
4. Электроды щупа должны быть полностью покрыты измеряемым образцов, при этом они не должны касаться костей и связок. Обязательно удалите кожу с участка измерения, чтобы не повредить электроды.

При грамотном использовании кондуктометрический солемер PAL-FM1 может стать верным незаменимым помощником как в лаборатории, так и непосредственно на производстве.