Apicultores e compradores sempre verificam a umidade do mel para determinar sua qualidade. Isso é feito usando um refratômetro - um dispositivo especial que encontra a fração mássica de umidade de qualquer produto alimentar que contenha açúcar, independentemente das condições ambientais. Leia mais sobre este dispositivo e os princípios de operação abaixo.
O que é este dispositivo?
Um refratômetro é um dispositivo óptico, com ou sem fonte de alimentação, que mede a concentração de partículas dissolvidas em um meio líquido usando um feixe de luz. Na apicultura, é usado para determinar a fração mássica de umidade no mel.
De acordo com os requisitos do GOST, esse indicador deve ser mantido na faixa de 18,5 a 21%, que também é considerada a faixa de qualidade do mel. Esses números não foram determinados por acaso, mas em conexão com essas características dos produtos da apicultura:
- Com um teor de umidade inferior a 18%, o mel se torna muito viscoso.
- Com um teor de umidade superior a 21%, são ativados os microorganismos presentes no mel, que processam o açúcar e afetam o teor de açúcar do produto. Além disso, eles acionam os processos de fermentação, tornando o produto inutilizável.
Para que a fração mássica da água do mel não exceda 21%, ao bombear para fora dos ninhos das colônias de abelhas, é necessário limpar os favos de mel, que são selados com tampas de cera por 2/3 da sua altura. Além disso, você precisa controlar o conteúdo de água usando um refrator.
A avaliação organoléptica de diferentes variedades de mel tem viscosidade diferente, portanto, nem sempre é possível avaliar visualmente seu conteúdo de água.
Dispositivo dispositivo
Os principais elementos de um refratômetro são:
- Prisma... Este é um elemento óptico essencial na forma de uma "tabela de assuntos" em que a substância em estudo é aplicada. Feito de material com alto índice de refração.
- Vidro de segurança articulado. Com uma superfície lisa, o vidro é baixado sobre o prisma e comprime a camada investigada.
- Parafuso de calibração... Localizado em uma fatia inclinada. Usado ao calibrar o dispositivo. O escopo de fornecimento inclui uma chave de fenda miniatura especial para girar o parafuso até que a linha divisória esteja na marca desejada.
- Sistema de lentes ópticas... Está localizado dentro do corpo, ou seja, na área do corte inclinado. As lentes são de cor azul e possuem uma estrutura opticamente uniforme. Eles desempenham a função de refratar a luz - artificial (da lâmpada) ou natural (do sol).
- Placa bimetálica. Este é um "corretor" incorporado ao corpo e altera as características ópticas do refratômetro, dependendo da temperatura.
- Escala... Através de um sistema de lentes ópticas, um feixe de luz entra em uma escala - um círculo graduado. A parte iluminada da balança será clara e o restante será escuro (nenhum raio de luz cai sobre ela). Em muitos modelos de um refratômetro projetado para a análise de mel, existem várias escalas ao mesmo tempo:
- Água... Escala de água com leituras na faixa de 12 a 27%. Ajuda a determinar o teor de umidade do produto de teste.
- Brix (Brix). Uma escala com valores de 58 a 90%, pela qual o teor de açúcar do mel é reconhecido. Por exemplo, se o Brix for 80%, isso significa que 100 g de mel contém 80 g de açúcar.
- Baume... Uma escala com graus arbitrários Baume (Be °), que mede a densidade de um líquido. Por exemplo, a densidade da água destilada pura a + 15 ° C corresponde a 0Be ° e o indicador 15Be ° corresponde à densidade de uma solução a 15% de cloreto de sódio.
- Monocular... Um orifício especial na alça do dispositivo, onde você pode ver o resultado do teste.
O dispositivo de um refratômetro de mão é mostrado no diagrama a seguir:
Princípio da Operação
O funcionamento do refratômetro é baseado no método da refratometria, que envolve a análise da substância em teste pelo índice de refração do raio do sol que cai sobre essa substância. Este princípio é implementado da seguinte maneira:
- O mel é aplicado na superfície do prisma e coberto com vidro protetor por cima para criar uma camada uniforme de espessura estritamente definida.
- Subindo no mel, o raio de luz incidente passa de um meio para outro e, na fronteira, desvia de uma linha reta por um certo ângulo, ou seja, é refratado. Quanto mais denso o meio, mais o feixe fica mais lento.
O ângulo de refração da luz depende da composição da solução e de sua densidade (concentração).
- Em seguida, dentro da caixa, o feixe de luz passa pelo sistema de lentes ópticas, atinge a escala do instrumento e move-se para cima ou para baixo, dependendo do ângulo de refração. A própria balança lembra um termômetro de mercúrio ou termômetro para medir a temperatura corporal, onde a coluna de líquido se move para cima ou para baixo.
- Uma parte da balança é iluminada, a outra - permanece no escuro. A partir da linha divisória entre luz e sombra, é possível determinar a densidade óptica ou o índice de refração da composição investigada.
Variedades do dispositivo
Existem vários tipos de refratômetro:
- laboratório - um dispositivo de mesa de grande tamanho e peso;
- industrial (em linha) - refratômetro automático, embutido em instalações tecnológicas e funcionando em tempo real;
- portátil - um dispositivo óptico usado pela maioria dos apicultores e vendedores de mel, pois possui um tamanho compacto e a máxima precisão realiza todas as medições.
Se as análises da solução são planejadas para serem realizadas em grandes volumes e quantidades em empresas industriais, é necessário escolher refratômetros industriais. Para proprietários particulares e pequenas empresas, a melhor opção são dispositivos portáteis.
Os modelos portáteis também podem ser de dois tipos:
- digital - ter uma tela de cristal líquido, que exibe valores de medição, geralmente opera com baterias e pode determinar simultaneamente várias características do mel;
- à mão - são desprovidos de circuitos eletrônicos e baterias; portanto, é necessária luz natural ou artificial para sua operação.
Os refratômetros de mão são atraentes em termos de preço acessível, tamanho compacto e alta velocidade de análise, mas os modelos digitais que podem ser usados mesmo à noite são mais práticos.
Características de um refratômetro com função de troca telefônica automática
Para que o refratômetro mostre com precisão o nível de umidade no mel, as medições devem ser realizadas a uma temperatura ambiente de + 20 ° C. Obviamente, na maioria dos casos, o apicultor é difícil de cumprir com essa condição.
Isso foi ensinado pelos fabricantes de refratômetros, que equiparam seus modelos com uma função de compensação automática de temperatura (ATC). Elimina a influência de flutuações na temperatura ambiente na precisão da medição. Isso se deve à placa bimetálica, que se estende ou contrai com quedas de temperatura, mantendo a operação correta do sistema óptico do dispositivo.
A quantidade de deslocamento da placa é calculada de modo a compensar totalmente o efeito da temperatura no índice de refração.
Como escolher um refratômetro para o mel?
Os refratômetros portáteis são projetados para estudar diferentes produtos, mas na aparência eles praticamente não são diferentes. Para descobrir se um aparelho específico é adequado para o mel, deve-se proceder de dois parâmetros:
- A composição química da solução de teste... Para o mel e outras soluções que contêm açúcar, é necessário um refratômetro, que determina a quantidade de açúcar e o teor de umidade da solução. Instrumentos que medem o nível de proteínas e sólidos em uma amostra de leite são adequados para analisar leite e produtos lácteos. Eles não são adequados para pesquisa de mel.
- Valores da escala Brix. O mel pertence a soluções altamente saturadas; portanto, os refratômetros com os seguintes valores da escala Brix são adequados para ele - 45-82%, 58-92% ou 0-87%.
Revisão de modelos populares
Os apicultores geralmente escolhem os seguintes modelos de refratômetros:
- PAL-22S... Um dispositivo de bolso digital com uma tela de cristal líquido, que exibe as leituras de umidade do mel. Seu alcance é de 12 a 30%. O refratômetro possui uma função ATC (+ 10… + 40 ° C) e opera com duas pilhas AAA.
- PEN-MEL... O dispositivo também funciona com baterias e mede o teor de umidade do mel na faixa de 13 a 30%. Ao contrário do modelo anterior, o produto de teste não precisa ser aplicado ao prisma, mas apenas toque a amostra com a ponta do dispositivo. As leituras também podem ser feitas sob uma fonte de luz. O corpo deste refratômetro é protegido de maneira confiável contra a entrada de água e poeira. O prisma também é protegido contra poeira e imersão temporária na água. O dispositivo está equipado com a função ATC, que permite uma análise precisa da amostra a uma temperatura ambiente de + 10 ... + 100 ° C. A calibração é realizada com água destilada.
- HHR-2N. Dispositivo portátil que mede o teor de umidade do produto de 12 a 30%. Ele não precisa de uma fonte de energia, pois não possui um "preenchimento" eletrônico. A calibração é realizada usando um líquido especial que é fornecido no kit.
- Mestre-querida... Versão de bolso do dispositivo que permite analisar o mel em qualquer lugar. É equipado com a função ATC e detecta o teor de umidade na faixa de 13 a 30%. A diferença entre este refratômetro e outros é que a amostra em estudo pode ser líquida e sólida (cristalizada). O corpo, exceto a ocular, está protegido contra jatos de água e poeira. O dispositivo funciona a uma temperatura ambiente de + 10 ... + 40 ° C.
- Mestre MEL / BX. Refratômetro óptico de mão em escala dupla. O primeiro deles determina o teor de umidade do mel (12 a 30%) e o segundo (Brix) - o teor de açúcar (58 a 90%). Água destilada ou um líquido especial "Açúcar" é usado para calibrar o dispositivo. Está equipado com uma função ATC e opera a uma temperatura ambiente de + 10 ... + 40 ° C.
- Refratômetros de mão RHB... Todos os dispositivos desta linha permitem testar a amostra quanto à umidade na escala Water (12-27%), teor de açúcar na escala Brix (58-90% nos modelos RHB-90 e RHB-90 ATC, 58-92% no ATB RHB-92 ) e densidade na escala de Baume (38-43Be °). O modelo RHB-90 não possui uma função ATC, portanto, é melhor escolher os dispositivos RHB-90 ATC e RHB-92 ATC. Todos os dispositivos RHB são compactos, não precisam de uma fonte de alimentação e já estão calibrados.
- Refratômetro RePo-4. O dispositivo combina um refratômetro e um polarímetro, permitindo uma análise mais profunda do mel. Além da umidade (13-30%) e do teor de açúcar de acordo com o Brix (0-85%), ele pode ser usado para determinar o teor de frutose (de 0 a 99%). O último indicador permite identificar um falso e determinar o tipo de mel. O dispositivo está equipado com a função ATC, possui proteção contra poeira e água. Requer uma fonte de energia na forma de 4 pilhas AAA. O volume de amostra necessário para pesquisa é de pelo menos 3 ml.
Uma análise do refratômetro RHB 90 ATC é fornecida no vídeo abaixo:
Calibração do refratômetro
Para que o dispositivo mostre o resultado com o menor erro, ele deve ser calibrado. Isso exigirá água destilada ou líquido refratométrico, que geralmente é fornecido com kits.
A calibração do dispositivo é realizada na seguinte sequência:
- Levante a tampa da luz do dia e pipete 2-3 gotas de água destilada no prisma principal.
- Feche o vidro de proteção para que a água seja distribuída uniformemente por toda a superfície do prisma. Não deve haver bolhas de ar ou espaços vazios.
- Aguarde cerca de 15 a 30 segundos para a amostra se adaptar à temperatura ambiente.
- Aponte o refratômetro para uma fonte de luz natural e olhe através do monocular. No centro do círculo, você pode ver uma escala com uma divisão. Se a graduação estiver pouco visível, você precisará ajustar o foco do monocular.
- Aguarde até que a parte superior do dispositivo fique escura e a luz baixa.
- Aperte o parafuso de calibração para que a borda entre as áreas escuras e claras esteja exatamente na marca zero ou em 78,4%, dependendo do modelo do dispositivo.
- Limpe a superfície do prisma com um pano seco e macio e use o refratômetro conforme indicado.
Um exemplo de como a escala do instrumento parece antes e depois da calibração é apresentado abaixo:
Manual do usuário
Todas as ações são executadas na mesma sequência que durante a calibração, mas em vez de água destilada, algumas gotas de mel são aplicadas ao prisma. As instruções passo a passo são as seguintes:
- Tire uma amostra de mel do favo de mel com um pedaço de vidro ou plástico. Se você precisar medir a umidade do mel já coletado, tire uma amostra de uma jarra. Pré-aqueça o produto cristalizado de consistência não uniforme e com a presença de partículas sólidas em banho-maria (até 40 ° C), deixe esfriar até a temperatura ambiente, misture bem e use conforme as instruções.
- Abra a placa protetora, com uma pipeta, aplique 2-3 gotas de mel preparado na superfície do prisma e distribua-o uniformemente, eliminando todas as bolhas e fragmentos secos. Cubra a cobertura do prisma. Se a solução em excesso sair da área de medição, remova-a com um pano macio.
Quanto mais fina a camada de mel distribuído uniformemente, mais precisos serão os resultados das medições.
- Aguarde 30 segundos para que a temperatura da amostra de teste e do instrumento se igualem. Nesse caso, não toque no parafuso de calibração - ele deve permanecer na posição original definida durante a calibração do dispositivo.
- Aponte o refratômetro para a fonte de luz - luz natural ou de uma lâmpada incandescente.
- Olhe pelo monocular para ver os resultados da medição. A leitura de umidade será visível na borda da escala de azul e branco. Para melhorar a clareza da graduação, o foco do monocular pode ser ajustado.
A precisão da medição depende da calibração do instrumento, bem como da mesma temperatura do prisma e da amostra de teste.
Como manter um refratômetro?
Para que o dispositivo funcione o máximo possível, durante a operação, lembre-se das seguintes recomendações:
- Não mergulhe o refratômetro em água ou use-o em uma atmosfera úmida ou úmida. Se a água entrar no gabinete, a imagem começará a desfocar. Para corrigir o problema, você precisará da ajuda de um profissional qualificado.
- Limpe o refratômetro com um pano macio e úmido após cada uso. Se isso não for feito, as medições subsequentes serão errôneas e a superfície do prisma será danificada.
- Não use agentes abrasivos ou químicos ao limpar o instrumento, pois eles podem danificar a superfície do prisma principal.
- Em nenhum caso, desmonte o refratômetro, de modo a não derrubar as configurações e impedir que ele caia ou bata.
- O dispositivo óptico deve ser cuidadosamente armazenado, evitando danos mecânicos, pois qualquer arranhão na superfície do prisma levará à distorção da medição.
Para começar a bombear o mel em tempo hábil, os apicultores podem examinar regularmente seus indicadores de umidade usando um refratômetro de mão. Os compradores precisarão deste dispositivo para determinar a qualidade do mel antes de comprá-lo. Para a análise de um produto apícola, é necessário um mínimo de matérias-primas, que é uma vantagem adicional do dispositivo.