Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Шкала Брикс представляет собой метрическую систему измерения массовой концентрации сахарозы в водных растворах. Один градус Брикс соответствует одному грамму сахарозы, растворенному в ста граммах раствора при стандартной температуре двадцать градусов Цельсия. Данная величина обозначается символом °Bx и широко применяется в пищевой промышленности для контроля качества сиропов, соков, напитков и кондитерских изделий.
Физический принцип измерения основан на зависимости плотности раствора и показателя преломления света от концентрации растворенных веществ. При растворении сахарозы в воде происходит изменение оптических свойств жидкости, что позволяет косвенно определить массовую долю сухих веществ. Данная взаимосвязь описывается математическими моделями, полученными эмпирически для чистых растворов сахарозы.
Важно для специалистов
Для чистых растворов сахарозы градусы Брикс точно соответствуют массовой доле сухих веществ. При наличии других растворенных компонентов результат представляет собой условную величину, называемую рефрактометрическими сухими веществами.
Современные международные стандарты, разработанные ICUMSA, базируются на точных измерениях истинной плотности и показателя преломления растворов сахарозы, фруктозы, глюкозы и инвертного сахара при температуре двадцать градусов Цельсия. Эти таблицы обеспечивают единообразие измерений на предприятиях пищевой промышленности по всему миру.
История создания шкалы Брикс начинается в начале девятнадцатого века с работ немецкого химика Карла Боллинга, который первым установил зависимость между плотностью раствора сахара и его концентрацией. Боллинг разработал шкалу для температуры семнадцать целых пять десятых градуса Цельсия, которая использовалась в европейском виноделии.
Адольф Брикс в середине девятнадцатого столетия усовершенствовал методику Боллинга, пересчитав шкалу для температуры пятнадцать целых пять десятых градуса, а впоследствии для двадцати градусов Цельсия. Данная температура стала международным стандартом благодаря удобству поддержания лабораторных условий и высокой точности измерений.
В настоящее время применяются следующие нормативные документы: ГОСТ ISO 2173-2013 устанавливает рефрактометрический метод определения растворимых сухих веществ в продуктах переработки фруктов и овощей; ГОСТ 5900-2014 регламентирует методы определения влаги и сухих веществ в кондитерских изделиях и полуфабрикатах; ГОСТ 6477-2019 определяет технические условия на карамельную продукцию.
Помимо шкалы Брикс в различных отраслях применяются родственные системы измерения: шкала Плато используется в пивоварении, шкала Боллинга сохранилась в южноафриканской винодельческой промышленности, шкала Эксле распространена в Германии и Швейцарии. Разница между этими шкалами незначительна и составляет доли процента.
Рефрактометрия является наиболее распространенным способом определения концентрации сахарозы в производственных условиях. Метод основан на измерении показателя преломления света при прохождении через анализируемый раствор. Современные цифровые рефрактометры обеспечивают точность измерений до ноля целых одной десятой градуса Брикс и позволяют проводить анализ в течение нескольких секунд.
Для проведения измерений на призму рефрактометра наносят две-три капли исследуемой жидкости, предварительно доведенной до температуры двадцать градусов Цельсия. Прибор автоматически компенсирует температурные отклонения в диапазоне от пятнадцати до сорока градусов. Оптические рефрактометры типа ИРФ-454Б2М широко применяются в лабораториях кондитерских производств благодаря диапазону измерений от нуля до ста процентов по сахарозе.
Ареометры для измерения плотности сахарных растворов используются преимущественно для контроля концентрированных сиропов. Точность ареометрических измерений составляет ноль целых ноль пять сотых градуса Брикс для сиропов и ноль целых две сотых для готовых напитков. Недостатком метода является необходимость большого объема пробы и влияние субъективных факторов при считывании показаний.
Цифровые денситометры с вибрирующей U-образной трубкой обеспечивают наивысшую точность измерений плотности и автоматическое преобразование в градусы Брикс. Данный метод применяется на крупных производствах безалкогольных напитков и пивоваренных заводах, где требуется непрерывный контроль концентрации в технологических потоках.
Температурная компенсация
При измерениях при температуре, отличающейся от двадцати градусов Цельсия, необходимо вносить температурные поправки согласно таблицам стандарта ГОСТ ISO 2173-2013. Отклонение на один градус температуры вызывает погрешность определения концентрации до трех десятых процента.
Технология изготовления карамельных изделий требует точного контроля концентрации сахарного сиропа на всех этапах производства. Начальный сахарный сироп готовят с содержанием сухих веществ семьдесят процентов, что соответствует приблизительно семидесяти градусам Брикс. При добавлении патоки или инвертного сиропа концентрация изменяется в зависимости от требуемых технологических свойств карамельной массы.
Уваривание карамельного сиропа в вакуум-аппаратах происходит до содержания влаги от двух до четырех процентов, что соответствует концентрации девяносто шесть - девяносто девять градусов Брикс. Температура выхода карамельной массы из вакуум-аппарата составляет сто двадцать четыре - сто двадцать шесть градусов Цельсия. Различные виды карамели требуют специфических температурных режимов уваривания: ливная карамель готовится при температуре сто пятьдесят семь - сто шестьдесят три градуса, атласная при ста пятидесяти, пластичная при ста пятидесяти трех градусах Цельсия.
Помадная масса представляет собой насыщенный раствор сахарозы в аморфном состоянии с мелкокристаллической структурой. Для получения помады сахаро-паточный сироп уваривают до концентрации восемьдесят пять - восемьдесят семь градусов Брикс при температуре сто пятнадцать - сто семнадцать градусов Цельсия. Точное соблюдение концентрации критически важно для формирования правильной кристаллической структуры при сбивании помадной массы.
Технология желейного мармелада базируется на способности пектина или агара образовывать гели в присутствии сахаров и органических кислот. Сахарный сироп для мармелада готовят с концентрацией семьдесят - семьдесят пять градусов Брикс. Для зефира и пастилы применяют сиропы с концентрацией семьдесят пять - восемьдесят градусов Брикс, уваренные при температуре сто восемь - сто двенадцать градусов Цельсия.
На кондитерских предприятиях контроль концентрации сахарных сиропов осуществляется на следующих этапах: приемка сырья проверяет соответствие массовой доли сухих веществ в патоке и инвертном сиропе; приготовление сиропов контролирует концентрацию после растворения сахара; уваривание отслеживает достижение требуемой концентрации в карамельной или помадной массе; готовая продукция проходит итоговый контроль влажности.
Периодичность контроля зависит от стадии производства: для сиропа после приготовления проводят единичные измерения каждой варки, для карамельной массы измерения выполняют каждые два часа, для готовых изделий контроль осуществляют один раз в смену. Допустимые отклонения составляют ноль целых две десятых градуса Брикс для концентрированных сиропов и ноль целых пять сотых для готовых изделий.
Рефрактометры подлежат периодической поверке с интервалом один год. Калибровку приборов выполняют с использованием стандартных образцов растворов сахарозы известной концентрации или дистиллированной воды в качестве нулевой точки. Ежедневная проверка нуля выполняется перед началом работы путем нанесения дистиллированной воды на призму рефрактометра.
Точность измерений
Сходимость результатов при повторных измерениях одной пробы не должна превышать ноль целых две десятых градуса Брикс. Воспроизводимость результатов между различными лабораториями допускается в пределах ноль целых пять сотых градуса.
На результаты измерений градусов Брикс влияют следующие параметры: температура пробы должна быть стабильной и находиться в диапазоне двадцать градусов Цельсия плюс-минус ноль целых пять десятых градуса; чистота призмы рефрактометра требует тщательной очистки дистиллированной водой после каждого измерения; наличие взвешенных частиц может искажать показания из-за рассеивания света; присутствие других растворенных веществ кроме сахарозы делает результат условным.
Для продуктов с высокой кислотностью необходимо применять поправочные коэффициенты согласно ГОСТ ISO 2173-2013. Для цитрусовых соков с массовой долей титруемых кислот более одного процента поправка может достигать ноль целых пять десятых градуса Брикс.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.