اهمیت و روش‌های اندازه‌گیری رطوبت و خاکستر مواد غذایی

تعیین رطوبت یکی از مهمترین و پرکاربردترین مقدار تحلیلی در پردازش و آزمایش کردن غذا است . مقدار رطویت غالبا معیاری پایدار و نیز مقدار کیفیت یک محصول یا غذای جامد است. زندگی و مواد غذایی و انبار کردن و پردازش و بسته بندی تحت تاثیر فشار جزیی بخار آب در اتمسفر گرم برای متعادل کردن رطوبت حالت الزام آوری پیدا کرده اند.

در حرارت ثابت ومقدار رطوبت معین به جای فشار اسمزی غذا یا نقطه ی انجماد , رطوبت نسبی هوا در توازن در توازن با رطوبت غذا کم می شود .

جذب یا از دست دادن رطوبت از مواد غذایی به فضای اطراف و هم چنین به مواد غذایی بسته بندی شده ی دیگر نتیجه ی عمل کرد فشار بخار آب از مواد غذایی است.

محصولات شیرین و مواد غذایی که دچار کم آبی شده اند خواص خود را که توسط فشار بخار آب خودشان تحت تاثیر قرار گرفته نگه می دارند.

رطوبت نسبی مواد غذایی که باعث می شود ماده غذایی برای نوعی میکروب آماده شود از عوامل کنترل رشد میکروب جهت مدت زمان مقدار حرارت دوره ی انبار داری است.

اندازه گیری رطوبت از طریق روش های تبخیری,تقطیری,SO2,کربنات کلسیم قابل اندازه گیری است. هدف از اندازه گیری رطوبت تعیین مقدار آب ماده غذایی برای مواردی مانند انبار داری و بسته بندی است.

وقتی غذا و محصولات غذایی در دمای 500 تا 600 درجه حرارت می‌بینند آب ودیگر ترکیبات فرار مانند بخارها تکمیل شده و ترکیبات آلی در حضور اکسیژن سوخته و کربن دی اکسید و نیترات تولید شده و برخی با هدروژن ترکیب و حذف می‌شوند.

اندازه‌گیری مقدار خاکستر به این صورت است که , کاهش وزنی که در طول سوزاندن نمونه در دمایی بالا و متناسب رخ می‌دهد, همراه با سوختن مواد آلی و بدون تجزیه و نابودی قابل محسوس مواد تشکیل دهنده خاکستر و یا کاهش مواد فرار مورد نیاز در اندازه گیری می‌باشد.

حرارت تا یکنواخت شدن رنگ نمونه به سفید یا خاکستری و بعضی مواقع مایل به قرمز یا سبز و یکنواخت شدن ذرات آزاد کربن یا ذرات کلوخه‌ای که نمی‌سوزد ادامه پیدا می‌کند.

اکثر مواقع به دست آوردن مقدار جز به جز خاکستر که مورد رضایت باشد, به خصوص برای مواد غذایی که قلیای متوازن دارند , مشکل است; دلیل این امر به علت پیشرفت تجزیه ی کربنات یا کاهش نسبت مواد تشکیل دهنده فرار مانند کلرید می‌باشد.

درصد رطوبت

وسایل لازم برای اندازه گیری رطوبت:

• ترازوی دقیق آزمایشگاهی
• آسیاب برای خرد کردن نمونه
• آون
• دسیکاتور
• پلیت آلومینیومی

روش کار:

مقداری از نمونه (ذرت) را آسیاب کرده سپس پلیت را به مدت 30 دقیقه در آون 105 درجه گذاشته و بعد داخل دسیکاتور گذاشته تا به دمای محیط برسد. 2 گرم از نمونه را وزن کرده و در پلیت می‌ریزیم سپس به مدت تقریبا 3 ساعت در آون 100 درجه قرار می‌دهیم.تا آن‌جا باید حرارت‌دهی را ادامه داد تا اگر نمونه را وزن کنیم و دوباره حرارت دهیم برای بار دوم وزن نمونه تغییر نکند. بعد از عمل ثابت کردن وزن نمونه را در دسیکاتور گذاشته تا به دمای محیط برسد.
نمونه ی سرد شده را وزن کرده و طبق فرمول درصد رطوبت به دست می‌آید.

شرح نتايج:

M1 : وزن ظرف و نمونه قبل از خشك كردن
M2 : وزن ظرف و نمونه بعد از خشك كردن
M0 : وزن نمونه
M1-M2
درصد رطوبت = ×100
M0
26.608-26.308
درصد رطوبت = 2 × 100= 15

هرگز مواد مرطوب را داخل آونی كه محتوی نمونه‌ای مورد آزمايش در مراحل پايانی خشك شدن می‌باشد نباید قرار داد, زيرا در اينصورت نمونه‌های خشك شده مجدداً رطوبت جذب كرده و نتيجه درستي بدست نمي آید.

نمونه‌هایی که اندازه ذرات آن کمتر مساوی 1.7 میلیمتر باشد و یا کمتر از 10 درصد حجمی آن‌ها بیشتر از 1 میلیمتر باشد نیازی به خرد کردن ندارند. حداکثر مجاز در‌صد رطوبت 13 است.

فوايد اندازه گیری رطوبت:

• تعيين زمان ماندگاري
• تعيين ميزان رطوبت و به موازات آن تعيين مقدار DM
• بررسي تقلبات (درجه خلوص)

تطبيق نتايج با نتايج موجود محصول ذرت در زمان برداشت در مزرعه تقريبا دارای رطوبت حدود 20 درصد جرمی می‌باشد كه گاهی اوقات اين ميزان به 40 درصد جرمی نيز می‌رسد. اين ميزان رطوبت براي بررسی‌هايی از قبيل تعيين اندازه و بافت دانه ذرت و نيز جهت ذخيره دانه در انبار كارخانجات روغن کشی و مرغداری‌ها و حمل با كشتی و قطار مناسب نيست زيرا سريعاً اكسيده شده و فاسد می‌شود به همين منظور براي مساعد نمودن وضعيت ذخيره سازی و نگهداری اين محصول بايد ميزان رطوبت آن را با خشك كردن به وسيله دستگاه خشك كن در محل‌های خريد از كشاورزان و توليدكنندگان و قبل از حمل آن‌ها به انبارهای مخصوص با روش‌های تعيين شده ، قرار داد.

اندازه گیری خاکستر:

وسایل لازم برای اندازه گیری خاکستر:

• ترازوی دقیق آزمایشگاهی
• آسیاب برای خرد کردن نمونه
• دستگاه گدازه ساز(کوره)
• دسیکاتور
• بوته چینی
• گیره
• چراغ جهت حرارت دادن

روش کار:

مقداری از نمونه(ذرت) را آسیاب کرده سپس بوته چینی را به مدت 30 دقیقه در کوره 500 تا 550 درجه گذاشته و بعد داخل دسیکاتور گذاشته تا به دمای محیط برسد. 2 گرم از نمونه را وزن کرده و در بوته چینی می‌ریزیم. سپس با گیره بوته چینی را گرفته و حرارت داده تا محتویات بوته چینی سیاه رنگ شده و از آن دود خارج شود. سپس به مدت تقریبا 3 تا 5 ساعت در کوره 550 درجه قرار می‌دهیم. تا آن‌جا باید حرارت‌دهی را ادامه داد تا محتویات بوته چینی سفید(خاکستری) شود. بعد نمونه را در دسیکاتور گذاشته تا به دمای محیط برسد.

نمونه ی سرد شده را وزن کرده و طبق فرمول مقدار خاکستر به دست می‌آید.

شرح نتايج:

M0: وزن نمونه
M1: وزن بوته چینی
M2:وزن نمونه و وزن بوته چینی بعد خاکستر شدن
M2-M1
مقدار خاکستر = ×100 36.205-35.668 ×100=26.85
M0 2

دمای کوره باید تا 550 درجه سانتیگراد برسد و اگر بیشتر شود, احتمالا ممکن است املاح از بین برود و در نتیجه جواب بسیار بیشتر از حد استاندارد باشد.

اگر ابتدا نمونه را نسوزانیم محیط داخل کوره سیاه رنگ شده و امکان انفجار کوره تا حدی بالا می‌رود.

اگر نمونه کاملا خاکستری نشده باشد, با افزودن 2تا 4 قطره آب به نمونه عمل خاکستر سازی را ادامه می‌دهیم و اگر بی‌نتیجه بود چند قطره اسید نیتریک به نمونه اضافه می‌کنیم.

چرا مقدار خاکستر را اندازه میگیرند؟

به وسیله خاکستر می‌توان مقدار عناصر ماده غذایی را حساب کرد. همچنین در اندازه گیری مقدار سرب, آهن, کادمیوم, جیوه و … کاربرد دارد.

همچنین در اندازه گیری کلسیم و منیزیم و فسفر برخی عناصر موجود در غذا کاربرد دارد.

هر ماده غذایی با هر منبعی که باشد دارای مقادیر متغیری از مواد معدنی در درون خود می‌باشد. حال اگر این ماده غذایی منبع گیاهی داشته باشد، گیاه مواد معدنی را از خاک دریافت کرده و در ساقه و برگ خود ذخیره می‌کند. میزان ذخیره مواد معدنی در گیاه بستگی به عوامل مختلفی دارد که یکی از آن‌ها خاک منطقه‌ای است که گیاه در آن رشد کرده است . هر چه خاک منطقه از عناصر معدنی غنی باشد میزان ذخیره سازی این عناصر در گیاه هم بیشتر می‌شود و همینطور اگر خاک منطقه فقیر باشد به همین میزان در گیاه نیز تاثیر گذار است. به همین علت است که میزان عناصر معدنی موجود در یک نوع گیاه که در مناطق مختلف رشد یافته ، متفاوت می‌باشد و شما در اندازه گیری این عناصر مقادیر مختلفی را به دست می‌آورید و این امر طبیعی می‌باشد.
اگر ماده غذایی منبع حیوانی داشته باشد این عناصر توسط حیوان در زمان حیات آن از محیط دریافت شده و در بافت‌ها ذخیره می‌شود که این ذخیره سازی مواد معدنی در بافت‌های مختلف نیز متفاوت است مثلاً مقدار کلسیم موجود در استخوان خیلی بیشتر از میزان آن در قسمت‌های دیگر می‌باشد .
هر ماده غذایی دارای فاکتورهای مختلفی در درون خود می‌باشد که جداسازی هر کدام از آن‌ها روش خاص خود را دارد.