Refraktometr na med: princip činnosti, návod, kalibrace, přehled modelů

Včelaři a příjemci vždy kontrolují med na úroveň vlhkosti, aby určili jeho kvalitu. To se provádí pomocí refraktometru – speciálního zařízení, které zjišťuje hmotnostní zlomek vlhkosti v jakémkoli potravinářském produktu obsahujícím cukr, bez ohledu na podmínky prostředí. Přečtěte si více o tomto zařízení a principech jeho fungování níže.

Co je to za zařízení?

Refraktometr je optický přístroj s nebo bez zdroje energie, který měří koncentraci rozpuštěných částic v kapalném médiu pomocí světelného paprsku. Ve včelařství se používá ke stanovení hmotnostního podílu vlhkosti v medu.

Podle požadavků GOST by měl být tento ukazatel udržován v rozmezí 18,5-21%, což je také považováno za rozsah kvality medu. Tato čísla nebyla určena náhodou, ale v souvislosti s následujícími vlastnostmi včelařských produktů:

• Když je vlhkost nižší než 18 %, med se stává nadměrně viskózním.
• Při vlhkosti vyšší než 21 % se aktivují kvasinkové mikroorganismy přítomné v medu, které zpracovávají cukr a ovlivňují cukernatost výrobku. Navíc spouštějí fermentační procesy, takže se produkt stává nevhodným ke spotřebě.

Aby hmotnostní podíl medové vody nepřesáhl 21 %, je při jejím odčerpávání z hnízd včelstev nutné otřít plásty, které jsou ve 2/3 výšky uzavřeny voskovými uzávěry. Navíc musíte kontrolovat obsah vody pomocí refraktoru.

Různé druhy medu mají při organoleptickém hodnocení různou viskozitu, proto není vždy možné vizuálně posoudit jejich obsah vody.

Zařízení zařízení

Hlavní prvky refraktometru jsou:

• Prism. Jedná se o klíčový optický prvek ve formě „stage“, kde se studovaná látka aplikuje. Vyrobeno z materiálu s vysokým indexem lomu.
• Ochranné sklo na pantu. Hladký povrch skla je spuštěn na hranol a stlačuje zkoumanou vrstvu.
• Kalibrační šroub. Nachází se na šikmém řezu. Aktivuje se při kalibraci zařízení. Dodávací sada obsahuje speciální miniaturní šroubovák pro otáčení šroubu, dokud není dělicí čára nastavena na požadovanou značku.
• Systém optických čoček. Nachází se uvnitř těla, konkrétně v oblasti šikmého řezu. Čočky jsou lakované modře a mají opticky jednotnou strukturu. Plní funkci lomu světla – umělého (z lampy) nebo přirozeného (od slunce).

Zařízení ručního refraktometru je znázorněno na následujícím schématu:

Princip činnosti

Funkce refraktometru je založena na metodě refraktometrie, která zahrnuje analýzu zkoumané látky podle indexu lomu slunečního paprsku dopadajícího na tuto látku. Tento princip je implementován následovně:

1. Med se nanese na povrch hranolu a navrchu se překryje ochranným sklem, aby se vytvořila stejnoměrná vrstva přesně definované tloušťky.
2. Paprsek dopadajícího světla při dopadu na med prochází z jednoho prostředí do druhého a na jejich hranici se o určitý úhel odchýlí od přímočarého směru, to znamená, že se láme. Čím je médium hustší, tím více se rychlost paprsku zpomaluje.

Úhel lomu světla závisí na složení roztoku a jeho hustotě (koncentraci).

Typy zařízení

Existuje několik typů refraktometrů:

• laboratoř – stolní zařízení velkých rozměrů a hmotnosti;
• průmyslové (in-line) – automatický refraktometr, který je zabudován do technologických zařízení a pracuje v reálném čase;
• přenosný – optické zařízení, které používá většina včelařů a prodejců medu, protože má kompaktní rozměry a provádí všechna měření s maximální přesností.

Pokud je plánováno provádění analýz roztoků ve velkých objemech a množstvích ve výrobních podnicích, musíte zvolit průmyslové refraktometry. Pro soukromé vlastníky a malé firmy jsou nejlepší volbou přenosná zařízení.

Přenosné modely mohou být také dvou typů:

• digitální – mít obrazovku z tekutých krystalů, na které se zobrazují indikátory měření, obvykle běží na baterie a zároveň umí určovat různé vlastnosti medu;
• ručně – postrádají elektronické obvody a baterie, takže ke svému provozu vyžadují přirozené nebo umělé světlo.

Ruční refraktometry jsou atraktivní z hlediska rozumné ceny, kompaktních rozměrů a vysoké rychlosti analýzy, ale praktičtější jsou digitální modely použitelné i v noci.

Vlastnosti refraktometru s funkcí ATC

Aby refraktometr přesně ukazoval hladinu vlhkosti v medu, musí být měření prováděno při okolní teplotě +20°C. Pro včelaře je samozřejmě ve většině případů obtížné tuto podmínku dodržet.

To učili výrobci refraktometrů, kteří své modely vybavili funkcí automatické teplotní kompenzace (ATC). Eliminuje vliv kolísání okolní teploty na přesnost měření. Děje se tak díky bimetalové desce, která se při změnách teploty natahuje nebo smršťuje a udržuje správnou funkci optického systému zařízení.

Množství posunů desek se vypočítá tak, aby se zcela kompenzoval vliv teploty na index lomu.

Jak vybrat refraktometr na med?

Přenosné refraktometry jsou určeny pro výzkum různých produktů, ale vzhledově se prakticky neliší. Chcete-li zjistit, zda je konkrétní zařízení vhodné pro med, měli byste postupovat ze dvou parametrů:

Chemické složení zkušebního roztoku. Pro med a další roztoky obsahující cukr potřebujete refraktometr, který určí množství cukru a vlhkost roztoku. Pro analýzu mléka a mléčných výrobků jsou vhodné přístroje, které měří hladinu bílkovin a sušiny ve vzorku mléka. Nejsou vhodné pro výzkum medu.

Procházet populární modely

Včelaři často volí následující modely refraktometrů:

• PAL-22S. Digitální kapesní zařízení s obrazovkou z tekutých krystalů, která zobrazuje úrovně vlhkosti medu. Jejich rozsah je 12-30%. Refraktometr má funkci ATC (+10…+40°C) a funguje na dvě AAA baterie.
  
• PEN-MED. Přístroj funguje i na baterie a měří vlhkost medu v rozmezí 13-30%. Na rozdíl od předchozího modelu není třeba zkoumaný výrobek nanášet na hranol, ale stačí se špičkou zařízení dotknout vzorku. Čtení lze také provádět pomocí světelného zdroje. Tělo tohoto refraktometru je spolehlivě chráněno před vnikáním vody a prachu. Hranol je také chráněn před prachem a dočasným ponořením do vody. Přístroj je vybaven funkcí ATC, která umožňuje přesnou analýzu vzorku při okolní teplotě +10. +100°C. Kalibrace se provádí destilovanou vodou.
  
• HHR-2N. Ruční přístroj, který měří vlhkost produktu od 12 do 30 %. Nevyžaduje zdroj energie, protože neobsahuje elektronické součástky. Kalibrace se provádí pomocí speciální kapaliny, která je součástí sady.
  
• Mistr-MED. Kapesní verze přístroje, která umožňuje rozbor medu kdekoli. Je vybaven funkcí ATC a detekuje obsah vlhkosti v rozmezí 13-30%. Rozdíl mezi tímto refraktometrem a ostatními je v tom, že zkoumaný vzorek může být v kapalné nebo pevné (krystalizované) formě. Pouzdro, kromě okuláru, je chráněno před proudem vody a prachu. Zařízení pracuje při okolní teplotě +10…+40°C.
  
• Mistr HONEY/BX. Ruční optický refraktometr s duální stupnicí. První z nich určuje vlhkost medu (12-30%) a druhý (Brix) určuje obsah cukru (58-90%). Ke kalibraci zařízení se používá destilovaná voda nebo speciální kapalina „Sakharozka“. Je vybaven funkcí ATC a pracuje při okolní teplotě +10. +40°C.
  
• Přenosné refraktometry RHB. Všechny přístroje této řady umožňují zkoumat vzorek na vlhkost na stupnici Water (12-27%), obsah cukru na stupnici Brix (58-90% pro modely RHB-90 a RHB-90 ATC, 58-92% pro RHB-92 ATC ) a hustotu na stupnici Baume (38-43Be°). Model RHB-90 nemá funkci ATC, proto je lepší zvolit zařízení RHB-90 ATC a RHB-92 ATC. Všechna zařízení RHB jsou kompaktní, nevyžadují zdroj energie a prodávají se již zkalibrovaná.

Refraktopolarimetr RePo-4. Přístroj kombinuje refraktometr a polarimetr, takže umožňuje hlubší rozbor medu. Kromě vlhkosti (13-30 %) a obsahu cukru Brix (0-85 %) lze s jeho pomocí stanovit obsah fruktózy (od 0 do 99 %). Poslední indikátor umožňuje identifikovat padělky a určit typ medu. Zařízení je vybaveno funkcí ATC a je chráněno před prachem a vodou. K provozu vyžaduje zdroj energie v podobě 4 AAA baterií. Požadovaný objem vzorku pro testování je minimálně 3 ml.

Přehled refraktometru RHB 90 ATC je uveden ve videu níže:

Kalibrace refraktometru

Aby zařízení ukázalo výsledek s nejmenší chybou, musí být zkalibrováno. K tomu budete potřebovat destilovanou vodu nebo refraktometrickou kapalinu, která se obvykle dodává se soupravami.

Kalibrace zařízení se provádí v následujícím pořadí:

1. Zvedněte kryt denního světla a pomocí pipety naneste 2-3 kapky destilované vody na hlavní hranol.
2. Uzavřete ochranné sklo tak, aby se voda rovnoměrně rozprostřela po celé ploše hranolu. Neměly by zde být žádné vzduchové bubliny ani prázdná místa.
3. Počkejte asi 15-30 sekund, než se vzorek přizpůsobí okolní teplotě.
4. Namiřte refraktometr na přirozený zdroj světla a podívejte se do monokuláru. Uprostřed kruhu vidíte stupnici s dílky. Pokud je stupnice špatně viditelná, musíte upravit zaostření monokuláru.
5. Počkejte, dokud horní část zařízení neztmavne a spodní část bude světlá.
6. Utáhněte kalibrační šroub tak, aby byla hranice mezi tmavými a světlými oblastmi nastavena přesně na nulovou značku nebo na úroveň 78,4 % v závislosti na modelu zařízení.

Níže je uveden příklad toho, jak stupnice přístroje vypadá před a po kalibraci:

Návod k použití

Všechny akce se provádějí ve stejném pořadí jako při kalibraci, ale místo destilované vody se na hranol aplikuje několik kapek medu. Pokyny krok za krokem jsou následující:

1. Odeberte vzorek medu z plástu pomocí skleněné nebo plastové tyčinky. Pokud potřebujete změřit vlhkost již nasbíraného medu, odeberte vzorek ze sklenice. Vykrystalizovaný produkt heterogenní konzistence a za přítomnosti pevných částic předehřejte ve vodní lázni (do 40°C), ochlaďte na pokojovou teplotu, důkladně promíchejte a použijte podle určení.
2. Otevřete ochrannou desku, pomocí pipety naneste 2-3 kapky připraveného medu na povrch hranolu a rovnoměrně jej rozetřete, odstraňte všechny bublinky a suché úlomky. Zavřete kryt hranolu. Pokud přebytečný roztok uniká mimo oblast měření, odstraňte jej měkkým hadříkem.

Čím tenčí je vrstva rovnoměrně rozloženého medu, tím přesnější budou výsledky měření.

Přesnost měření závisí na kalibraci přístroje a také na stejné teplotě hranolu a testovaného vzorku.

Jak zkontrolovat obsah vlhkosti medu refraktometrem, je názorně ukázáno v následujícím videu:

Jak refraktometr skladovat?

Aby zařízení vydrželo co nejdéle, stojí za to pamatovat při jeho používání na následující doporučení:

• Neponořujte refraktometr do vody a nepoužívejte jej ve vlhkém nebo vlhkém prostředí. Pokud se do pouzdra dostane voda, obraz se začne rozmazávat. Chcete-li problém vyřešit, budete potřebovat pomoc kvalifikovaného odborníka.
• Po každém použití otřete refraktometr měkkým vlhkým hadříkem. Pokud tak neučiníte, následná měření budou chybná a dojde k poškození povrchu hranolu.

Pro včasné zahájení odčerpávání medu mohou včelaři pravidelně zkoumat jeho vlhkost pomocí ručního refraktometru. Kupující budou potřebovat toto zařízení k určení kvality medu před jeho nákupem. K analýze včelařského produktu je potřeba minimum surovin, což je další výhoda zařízení.