Peternak lebah dan resepsionis selalu menguji tingkat kelembaban madu untuk menentukan kualitasnya. Mereka melakukan ini menggunakan refraktometer - alat khusus yang menemukan fraksi massa air dari produk makanan yang mengandung gula, terlepas dari kondisi lingkungan. Baca lebih lanjut tentang perangkat ini dan prinsip operasinya di bawah ini.
Perangkat apa ini?
Refractometer adalah perangkat optik dengan atau tanpa sumber daya yang mengukur konsentrasi partikel yang dilarutkan dalam media cair menggunakan sinar. Dalam perlebahan, digunakan untuk menentukan fraksi massa air dalam madu.
Menurut persyaratan GOST, indikator ini harus dijaga pada kisaran 18,5-21%, yang juga dianggap sebagai kisaran kualitas madu. Angka-angka ini tidak ditentukan secara kebetulan, tetapi sehubungan dengan fitur produk perlebahan tersebut:
- Dengan kadar air kurang dari 18%, madu menjadi terlalu kental.
- Pada kadar air lebih dari 21%, mikroorganisme ragi yang ada dalam madu diaktifkan, yang memproses gula dan mempengaruhi kadar gula produk. Selain itu, mereka memulai proses fermentasi, sehingga produk menjadi tidak dapat digunakan.
Agar fraksi massa air madu tidak melebihi 21%, ketika dipompa keluar dari sarang koloni lebah, perlu untuk menghapus sarang madu, yang disegel dengan topi lilin pada 2/3 dari ketinggiannya. Selain itu, Anda perlu mengontrol kadar air menggunakan refraktor.
Varietas madu yang berbeda dengan evaluasi organoleptik memiliki viskositas yang berbeda, sehingga menilai kadar air secara visual tidak selalu memungkinkan.
Perangkat perangkat
Elemen utama dari refraktometer adalah:
- Prisma. Ini adalah elemen optik utama dalam bentuk "tabel subjek" di mana substansi yang diteliti diterapkan. Terbuat dari bahan indeks bias tinggi.
- Kaca pelindung berengsel. Permukaan kaca yang halus jatuh ke prisma dan menekan lapisan uji.
- Sekrup kalibrasi. Terletak pada potongan miring. Digunakan saat mengkalibrasi perangkat. Pengiriman termasuk obeng miniatur khusus untuk memutar sekrup sampai garis pemisah dipasang pada tanda yang diinginkan.
- Sistem lensa optik. Letaknya di dalam perumahan, yaitu di area potongan miring. Lensa berwarna biru dan memiliki struktur yang seragam secara optik. Mereka melakukan fungsi pembiasan cahaya - buatan (dari lampu) atau alami (dari matahari).
- Piring bimetal. Ini adalah "korektor" yang tertanam di dalam tubuh dan mengubah karakteristik optik refraktometer tergantung pada suhu.
- Skala. Melalui sistem lensa optik, seberkas cahaya memasuki skala - sebuah lingkaran bertingkat. Bagian yang diterangi dari skala akan menjadi terang, dan sisanya akan menjadi gelap (tidak ada sinar yang jatuh di atasnya). Dalam banyak model refraktometer yang dirancang untuk analisis madu, ada beberapa skala sekaligus:
- AIR. Skala air dengan bacaan di kisaran 12-27%. Membantu menentukan kadar air produk uji.
- Brix (Brix). Skala dengan nilai 58-90%, yang menentukan kadar gula madu. Misalnya, jika Brix adalah 80%, ini berarti bahwa 100 g madu mengandung 80 g gula.
- Baume. Skala dengan derajat sewenang-wenang Baume (Be °), yang mengukur kepadatan cairan. Sebagai contoh, kerapatan air suling murni pada + 15 ° C sesuai dengan 0Be °, dan 15Be ° sesuai dengan kerapatan larutan natrium klorida 15%.
- Bermata satu. Lubang khusus pada gagang perangkat tempat Anda dapat melihat hasil pengujian.
Perangkat refraktometer genggam ditunjukkan pada diagram berikut:
Prinsip operasi
Pengoperasian refraktometer didasarkan pada metode refraktometri, yang melibatkan analisis bahan yang sedang dipelajari dengan indeks bias sinar matahari yang jatuh pada zat yang diberikan. Prinsip ini diterapkan sebagai berikut:
- Madu diaplikasikan pada permukaan prisma dan ditutup dengan kaca pelindung di atasnya untuk membuat lapisan yang seragam dengan ketebalan yang ditentukan dengan ketat.
- Jatuh pada madu, sinar cahaya datang dari satu medium ke medium lain, dan di perbatasannya menyimpang dari arah bujursangkar dengan sudut tertentu, yaitu dibiaskan. Semakin padat medianya, semakin banyak sinar melambat.
Sudut refraksi cahaya tergantung pada komposisi larutan dan kerapatan (konsentrasi).
- Selanjutnya, di dalam tubuh, sinar cahaya melewati sistem lensa optik, memasuki skala perangkat dan bergerak naik atau turun tergantung pada sudut pembiasannya. Skala itu sendiri menyerupai termometer air raksa atau termometer untuk mengukur suhu tubuh, di mana kolom cairan bergerak naik atau turun.
- Satu bagian dari skala menyala, yang lain - tetap dalam kegelapan. Dari garis pemisah antara cahaya dan bayangan, Anda dapat menentukan kepadatan optik atau indeks bias komposisi yang diselidiki.
Jenis-jenis instrumen
Refraktometer dapat terdiri dari beberapa jenis:
- laboratorium - perangkat desktop ukuran besar dan berat;
- industri (in-line) - refraktometer otomatis, yang dibangun ke dalam instalasi teknologi dan bekerja secara real time;
- portabel - perangkat optik yang digunakan oleh sebagian besar peternak lebah dan penjual madu, karena memiliki ukuran yang ringkas dan melakukan semua pengukuran dengan akurasi maksimum.
Jika analisis solusi direncanakan untuk dilakukan dalam volume dan jumlah besar di perusahaan industri, maka perlu memilih refraktometer industri. Untuk pedagang swasta dan usaha kecil, perangkat portabel adalah pilihan terbaik.
Model portabel juga dapat terdiri dari dua jenis:
- digital - Memiliki layar kristal cair, yang menampilkan nilai pengukuran, biasanya beroperasi pada baterai dan secara bersamaan dapat menentukan berbagai karakteristik madu;
- dengan tangan - tidak memiliki sirkuit elektronik dan baterai, oleh karena itu, cahaya alami atau buatan diperlukan untuk operasinya.
Hand-diadakan refractometer menarik dalam hal harga yang wajar, ukuran kompak dan analisis kecepatan tinggi, namun, model digital yang dapat digunakan bahkan di malam hari lebih praktis.
Fitur refraktometer dengan fungsi pertukaran telepon otomatis
Agar refraktometer dapat secara akurat menunjukkan tingkat kelembaban dalam madu, pengukuran harus dilakukan pada suhu sekitar + 20 ° C. Tentu saja, dalam kebanyakan kasus, peternak lebah sulit untuk mematuhi kondisi ini.
Ini diajarkan oleh produsen refraktometer, yang melengkapi model yang diproduksi dengan fungsi kompensasi suhu otomatis (ATS). Ini menghilangkan pengaruh fluktuasi suhu sekitar pada akurasi pengukuran. Hal ini disebabkan oleh pelat bimetal, yang membentang atau berkontraksi dengan penurunan suhu, menjaga pengoperasian sistem optik perangkat yang benar.
Jumlah perpindahan pelat dihitung sedemikian rupa untuk sepenuhnya mengimbangi efek suhu pada indeks bias.
Bagaimana cara memilih refraktometer untuk madu?
Refraktometer genggam dirancang untuk menguji berbagai produk, tetapi penampilannya hampir identik. Untuk mengetahui apakah alat tertentu cocok untuk madu, seseorang harus melanjutkan dari dua parameter:
- Komposisi kimiawi dari larutan uji. Untuk madu dan larutan yang mengandung gula, Anda memerlukan refraktometer, yang menentukan jumlah gula dan kelembaban larutan. Instrumen yang mengukur kandungan protein dan padatan dalam sampel susu cocok untuk analisis susu dan produk susu. Mereka tidak cocok untuk penelitian madu.
- Nilai Skala Brix. Madu termasuk dalam larutan yang sangat jenuh, oleh karena itu refraktometer dengan nilai-nilai skala Brix berikut sesuai untuknya - 45-82%, 58-92% atau 0-87%.
Ulasan model populer
Peternak lebah sering memilih model refraktometer berikut:
- PAL-22S. Perangkat genggam digital dengan layar kristal cair, yang menampilkan kadar air madu. Kisaran mereka adalah 12-30%. Refractometer memiliki fungsi ATC (+10 ... + 40 ° C) dan beroperasi pada dua baterai AAA.
- PEN-MADU. Perangkat ini juga menggunakan baterai dan mengukur kadar air madu di kisaran 13-30%. Berbeda dengan model sebelumnya, produk uji tidak perlu diterapkan pada prisma, cukup menyentuh sampel dengan ujung perangkat. Indikasi juga dapat diambil dengan sumber cahaya. Tubuh refraktometer ini secara andal dilindungi dari masuknya air dan debu. Prisma juga memiliki perlindungan terhadap debu dan perendaman sementara dalam air. Perangkat ini dilengkapi dengan fungsi ATC yang memungkinkan Anda untuk menganalisis sampel secara akurat pada suhu sekitar +10 ... + 100 ° C. Kalibrasi dilakukan dengan air suling.
- HHR-2N. Perangkat genggam yang mengukur kadar air suatu produk dari 12 hingga 30%. Dia tidak membutuhkan sumber listrik, karena tidak ada "pengisian" elektronik di dalamnya. Kalibrasi dilakukan menggunakan cairan khusus yang disuplai.
- Master-MADU. Versi saku perangkat yang memungkinkan Anda menganalisis madu di mana saja. Itu dilengkapi dengan fungsi ATC dan mendeteksi kadar air di kisaran 13-30%. Perbedaan antara refraktometer ini dan yang lainnya adalah bahwa sampel yang diteliti dapat berupa cairan dan padat (mengkristal). Kasing, kecuali lensa mata, dilindungi dari jet air dan debu. Perangkat beroperasi pada suhu lingkungan +10 ... + 40 ° C.
- Master MADU / BX. Refraktometer optik skala ganda genggam. Yang pertama menentukan kadar air madu (12-30%), dan yang kedua (Brix) - kadar gula (58-90%). Air suling atau cairan khusus "Gula" digunakan untuk mengkalibrasi perangkat. Ini dilengkapi dengan fungsi ATC dan beroperasi pada suhu sekitar +10 ... + 40 ° C
- Refractometer Genggam RHB. Semua perangkat garis ini memungkinkan untuk memeriksa sampel untuk kelembaban pada skala Air (12-27%), kadar gula pada skala Brix (58-90% - untuk model RHB-90 dan RHB-90 АТС, 58-92% - untuk RHB-92 ATC ) dan kepadatan pada skala Baume (38-43Be °). RHB-90 tidak memiliki fungsi ATC, jadi lebih baik untuk memilih perangkat RHB-90 ATC dan RHB-92 ATC. Semua perangkat RHB kompak, tidak memerlukan sumber daya dan sudah dijual dalam bentuk yang dikalibrasi.
- Refractometer RePo-4. Perangkat ini menggabungkan refraktometer dan polarimeter, sehingga memungkinkan Anda untuk melakukan analisis lebih mendalam terhadap madu. Selain kelembaban (13-30%) dan kadar gula menurut Brix (0-85%), Anda dapat menggunakannya untuk mengetahui kandungan fruktosa (dari 0 hingga 99%). Indikator terakhir memungkinkan Anda untuk mengidentifikasi palsu dan menentukan jenis madu. Perangkat ini dilengkapi dengan fungsi ATC dan terlindung dari debu dan air. Untuk operasinya, sumber daya dalam bentuk 4 baterai AAA diperlukan. Volume sampel yang dibutuhkan untuk penelitian minimal 3 ml.
Gambaran umum dari refraktometer RHB 90 ATC diberikan dalam video di bawah ini:
Kalibrasi Refraktometer
Agar perangkat menampilkan hasil dengan kesalahan terkecil, itu harus dikalibrasi. Untuk melakukan ini, Anda memerlukan air suling atau cairan refraktometrik, yang biasanya dilengkapi dengan kit.
Perangkat dikalibrasi dalam urutan berikut:
- Angkat penutup untuk siang hari dan gunakan pipet untuk menerapkan 2-3 tetes air suling ke prisma utama.
- Tutup kaca pelindung sehingga air didistribusikan secara merata ke seluruh permukaan prisma. Seharusnya tidak ada gelembung udara atau ruang kosong.
- Tunggu sekitar 15-30 detik hingga sampel beradaptasi dengan suhu sekitar.
- Arahkan refraktometer ke arah sumber cahaya alami dan lihat ke monokular. Di tengah lingkaran Anda dapat melihat skala dengan pembagian. Jika kalibrasi tidak terlihat dengan jelas, Anda harus menyesuaikan fokus monokular.
- Tunggu sampai bagian atas alat gelap dan bagian bawah terang.
- Kencangkan sekrup kalibrasi sehingga batas antara area gelap dan terang tepat pada titik nol atau 78,4% tergantung pada model perangkat.
- Bersihkan permukaan prisma dengan kain kering yang lembut dan gunakan refraktometer sesuai petunjuk.
Contoh bentuk skala instrumen sebelum dan sesudah kalibrasi ditunjukkan di bawah ini:
Panduan pengguna
Semua tindakan dilakukan dalam urutan yang sama seperti selama kalibrasi, tetapi alih-alih air suling, beberapa tetes madu diterapkan pada prisma. Petunjuk langkah demi langkah adalah sebagai berikut:
- Ambil sampel madu dari sarang madu dengan gelas atau tongkat plastik. Jika Anda perlu mengukur kadar air madu yang sudah dikumpulkan, ambil sampel dari toples. Pra-panaskan produk yang dikristalisasi dengan konsistensi yang tidak seragam dan dengan kehadiran partikel padat dalam penangas air (hingga 40 ° C), dinginkan hingga suhu kamar, aduk hingga rata dan gunakan sesuai petunjuk.
- Buka pelat pelindung, oleskan 2-3 tetes madu yang telah disiapkan dengan pipet pada permukaan prisma dan distribusikan secara merata, hilangkan semua gelembung dan fragmen kering. Tutupi penutup prisma. Jika larutan berlebih keluar dari area pengukuran, lepaskan dengan kain lembut.
Semakin tipis lapisan madu yang terdistribusi secara merata, semakin akurat hasil pengukurannya.
- Tunggu 30 detik untuk suhu sampel uji dan instrumen untuk menyamakan. Pada saat yang sama, jangan menyentuh sekrup kalibrasi - ia harus tetap pada posisi semula yang diatur selama kalibrasi perangkat.
- Arahkan refraktometer ke sumber cahaya - cahaya alami atau dari lampu pijar.
- Lihat melalui monokular untuk melihat hasil pengukuran. Pembacaan kelembaban akan terlihat di perbatasan skala biru-putih. Untuk meningkatkan kejelasan kelulusan, fokus monokular dapat disesuaikan.
Akurasi pengukuran tergantung pada kalibrasi instrumen, serta pada suhu prisma dan sampel uji yang sama.
Bagaimana saya menyimpan refraktometer saya?
Agar perangkat dapat bertahan selama mungkin, selama operasinya perlu diingat rekomendasi tersebut:
- Jangan merendam refraktometer dalam air atau menggunakannya dalam suasana lembab atau lembab. Jika air masuk ke dalam case, gambar akan mulai buram. Anda akan memerlukan bantuan teknisi yang memenuhi syarat untuk memperbaiki masalah tersebut.
- Bersihkan refraktometer dengan kain lembut dan lembab setelah digunakan. Jika ini tidak dilakukan, pengukuran selanjutnya akan salah, dan permukaan prisma akan rusak.
- Jangan menggunakan bahan abrasif atau bahan kimia saat membersihkan instrumen, karena dapat merusak permukaan prisma utama.
- Dalam kasus apapun jangan membongkar refraktometer, agar tidak merobohkan pengaturan, dan juga untuk mencegahnya jatuh atau mengenai.
- Perangkat optik harus disimpan dengan hati-hati, menghindari kerusakan mekanis, karena goresan pada permukaan prisma akan menyebabkan distorsi pengukuran.
Untuk mulai memompa madu tepat waktu, peternak lebah dapat secara teratur memeriksa nilai kelembabannya menggunakan refraktometer genggam. Pembeli akan membutuhkan perangkat ini untuk menentukan kualitas madu sebelum membelinya. Untuk menganalisis produk perlebahan, minimal bahan baku akan diperlukan, yang merupakan nilai tambah tambahan perangkat.