يقوم مربي النحل وموظفو الاستقبال دائمًا باختبار العسل لمستويات الرطوبة لتحديد جودته. يتم ذلك باستخدام جهاز قياس الانكسار - وهو جهاز خاص يجد الجزء الرطب من أي منتج غذائي يحتوي على السكر ، بغض النظر عن الظروف البيئية. اقرأ المزيد عن هذا الجهاز ومبادئ تشغيله أدناه.
ما هذا الجهاز؟
مقياس الانكسار هو جهاز بصري ، مزود أو بدون مزود طاقة ، يقيس تركيز الجزيئات المذابة في وسط سائل باستخدام شعاع ضوئي. في تربية النحل ، يتم استخدامه لتحديد جزء كتلة الرطوبة في العسل.
وفقًا لمتطلبات GOST ، يجب أن يبقى هذا المؤشر في حدود 18.5-21 ٪ ، والذي يعتبر أيضًا نطاق جودة العسل. لم يتم تحديد هذه الأرقام عن طريق الصدفة ، ولكن فيما يتعلق بهذه الميزات من منتجات تربية النحل:
- عند احتوائه على نسبة رطوبة أقل من 18٪ ، يصبح العسل لزجًا للغاية.
- عند نسبة رطوبة تزيد عن 21٪ ، يتم تنشيط كائنات الخميرة الدقيقة الموجودة في العسل ، والتي تعالج السكر وتؤثر على محتوى السكر في المنتج. علاوة على ذلك ، يبدأون عمليات التخمير ، لذلك يصبح المنتج غير مناسب للاستهلاك.
بحيث لا يتجاوز الجزء الضخم من ماء العسل 21 ٪ ، عند ضخه من أعشاش مستعمرات النحل ، من الضروري مسح أقراص العسل ، التي يتم غلقها بأغطية الشمع بنسبة 2/3 من ارتفاعها. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج إلى التحكم في محتوى الماء باستخدام المنكسر.
أنواع مختلفة من العسل مع التقييم الحسي لها لزوجة مختلفة ، لذلك لا يمكن دائمًا تقييم محتوى الماء بصريًا.
جهاز الجهاز
العناصر الرئيسية لمقياس الانكسار هي:
- نشور زجاجي. هذا هو عنصر بصري رئيسي في شكل "مرحلة" ، حيث يتم تطبيق مادة الاختبار. مصنوعة من مواد عالية الانكسار.
- زجاج حماية مفصلي. مع سطح أملس ، يتم إنزال الزجاج على المنشور وضغط الطبقة التي تم فحصها.
- برغي المعايرة. تقع على شريحة مائلة. وتشارك في معايرة الجهاز. يتضمن نطاق التسليم مفكًا مصغرًا خاصًا لتحويل المسمار حتى يصل خط التقسيم إلى العلامة المطلوبة.
- نظام العدسات البصرية. يقع داخل الجسم ، أي في منطقة القطع المائل. العدسات زرقاء ولها هيكل موحد بصريًا. يؤدون وظيفة انكسار الضوء - اصطناعي (من المصباح) أو طبيعي (من الشمس).
- لوحة ثنائية المعدن. هذا "مصحح" مدمج في الجسم ويغير الخصائص البصرية لمقياس الانكسار اعتمادًا على درجة الحرارة.
- مقياس. من خلال نظام من العدسات البصرية ، يضرب شعاع الضوء مقياسًا - دائرة متدرجة. سيكون الجزء المضيء من المقياس خفيفًا ، والباقي سيكون داكنًا (لا تسقط شعاع ضوئي عليه). في العديد من نماذج مقياس الانكسار المصممة لتحليل العسل ، هناك عدة مقاييس في وقت واحد:
- ماء. مقياس المياه مع قراءات في حدود 12-27 ٪. يساعد على تحديد المحتوى الرطوبي لمنتج الاختبار.
- بريكس. مقياس قيمه 58-90٪ يتم من خلاله التعرف على نسبة السكر في العسل. على سبيل المثال ، إذا كان البريكس 80٪ ، فهذا يعني أن 100 جرام من العسل تحتوي على 80 جرامًا من السكر.
- بوم. مقياس بدرجات بوم التقليدية (Be °) ، والذي يقيس كثافة السائل. على سبيل المثال ، كثافة الماء المقطر النقي عند + 15 درجة مئوية تقابل 0Be ° ، و 15Be ° تقابل كثافة محلول كلوريد الصوديوم 15 ٪.
- أحادي. ثقب خاص على مقبض الجهاز ، حيث يمكنك رؤية نتيجة الدراسة.
يظهر جهاز مقياس الانكسار المحمول باليد في الرسم البياني التالي:
مبدأ التشغيل
يعتمد عمل مقياس الانكسار على طريقة قياس الانكسار ، والتي تنطوي على تحليل مادة الاختبار بواسطة مؤشر الانكسار لأشعة الشمس التي تقع على هذه المادة. يتم تطبيق هذا المبدأ على النحو التالي:
- يتم وضع العسل على سطح المنشور ومغطى بزجاج واقٍ في الأعلى لإنشاء طبقة موحدة بسماكة محددة بدقة.
- عند الحصول على العسل ، يمر شعاع الضوء الساقط من وسيط إلى آخر ، وينحرف عند حدودهم من خط مستقيم بزاوية معينة ، أي أنه ينكسر. كلما كان الوسط أكثر كثافة ، كلما زاد تباطؤ الشعاع.
يعتمد حجم زاوية انكسار الضوء على تركيبة المحلول وكثافته (التركيز).
- ثم ، داخل الغلاف ، يمر شعاع الضوء من خلال نظام العدسات الضوئية ، ويضرب مقياس الجهاز ويتحرك لأعلى أو لأسفل حسب زاوية الانكسار. يشبه المقياس نفسه مقياس حرارة زئبقي أو ميزان حرارة لقياس درجة حرارة الجسم ، حيث يتحرك عمود السائل لأعلى أو لأسفل.
- يضيء جزء من الميزان ، بينما يبقى الآخر في الظلام. يمكن تحديد الكثافة البصرية أو معامل الانكسار للتكوين قيد الدراسة من الخط الفاصل بين الضوء والظل.
أصناف الجهاز
هناك عدة أنواع من مقياس الإنكسار:
- مختبر - جهاز سطح مكتب كبير الحجم والوزن ؛
- صناعي (في الخط) - مقياس إنكسار آلي ، مدمج في المنشآت التكنولوجية ويعمل في الوقت الفعلي ؛
- محمولة - جهاز بصري يستخدمه معظم مربي النحل وبائعي العسل ، لأنه صغير الحجم وبأقصى دقة يقوم بجميع القياسات.
إذا كان من المخطط إجراء تحليلات الحل بكميات كبيرة وكميات في المؤسسات الصناعية ، فمن الضروري اختيار مقاييس الانكسار الصناعية. بالنسبة للمالكين الخاصين والشركات الصغيرة ، فإن أفضل خيار هو الأجهزة المحمولة.
يمكن أن تكون النماذج المحمولة أيضًا من نوعين:
- رقمي - لديها شاشة كريستالية سائلة ، تعرض قيم القياس ، وتعمل عادةً على البطاريات ويمكنها تحديد خصائص العسل المختلفة في نفس الوقت ؛
- كبح - محرومة من الدوائر والبطاريات الإلكترونية ، لذلك يتطلب عملها إضاءة طبيعية أو اصطناعية.
تعد مقاييس الانكسار المحمولة جذابة من حيث السعر المناسب والحجم الصغير وسرعة التحليل العالية ، ولكن النماذج الرقمية التي يمكن استخدامها حتى في الليل أكثر عملية.
ميزات مقياس إنكسار ATC
لكي يظهر مقياس الانكسار مستوى الرطوبة في العسل بدقة ، يجب أخذ القياسات عند درجة حرارة محيطة تبلغ + 20 درجة مئوية. بالطبع ، في معظم الحالات يصعب على النحال الامتثال لهذا الشرط.
تم تدريس ذلك من قبل الشركات المصنعة لمقياس الإنكسار ، الذين زودوا نماذجهم بوظيفة تعويض درجة الحرارة التلقائي (ATC). يزيل تأثير التقلبات في درجة الحرارة المحيطة على دقة القياس. هذا يرجع إلى لوحة ثنائية المعدن ، والتي ، عندما تنخفض درجة الحرارة ، وتمتد أو تنكمش ، تحافظ على التشغيل الصحيح للنظام البصري للجهاز.
يتم حساب مقدار التحول في اللوحة بطريقة تعوض بشكل كامل عن تأثير درجة الحرارة على مؤشر الانكسار.
كيف تختار مقياس إنكسار للعسل؟
تم تصميم مقاييس الانكسار المحمولة لدراسة المنتجات المختلفة ، ولكن في المظهر لا تختلف عمليا. لمعرفة ما إذا كان جهاز معين مناسبًا للعسل ، يجب على المرء أن ينتقل من معلمتين:
- التركيب الكيميائي لمحلول الاختبار. بالنسبة للعسل والمحاليل الأخرى المحتوية على السكر ، هناك حاجة إلى مقياس إنكسار ، والذي يحدد كمية السكر ومحتوى الرطوبة في المحلول. الأدوات التي تقيس محتوى البروتين والمواد الصلبة في عينة الحليب مناسبة لتحليل الحليب ومنتجات الألبان. ليست مناسبة لأبحاث العسل.
- قيم مقياس بريكس. ينتمي العسل إلى محاليل عالية الإشباع ، وبالتالي فإن مقاييس الانكسار بقيم مقياس بركس التالية مناسبة له - 45-82٪ ، 58-92٪ أو 0-87٪.
مراجعة النماذج الشعبية
غالبًا ما يختار مربي النحل نماذج مقياس الإنكسار التالية:
- PAL-22S. جهاز جيب رقمي مزود بشاشة كريستالية سائلة تعرض قراءات رطوبة العسل. نطاقها 12-30٪. يحتوي مقياس الانكسار على وظيفة ATC (+ 10 ... + 40 درجة مئوية) ويعمل على بطاريتين AAA.
- قلم عسل. يعمل الجهاز أيضًا على البطاريات ويقيس محتوى رطوبة العسل في حدود 13-30٪. على عكس النموذج السابق ، لا يحتاج منتج الاختبار إلى تطبيقه على المنشور ، ولكن فقط المس العينة بطرف الجهاز. يمكن أيضًا أخذ القراءات تحت مصدر ضوء. جسم مقياس الإنكسار هذا محمي بشكل موثوق من دخول الماء والغبار. يحتوي المنشور أيضًا على حماية ضد الغبار والانغماس المؤقت في الماء. تم تجهيز الجهاز بوظيفة ATC التي تسمح لك بتحليل العينة بدقة عند درجة حرارة محيطة تبلغ + 10 ... + 100 درجة مئوية. تتم المعايرة بالماء المقطر.
- HHR-2N. جهاز محمول باليد يقيس المحتوى الرطوبي للمنتج من 12 إلى 30٪. لا تحتاج إلى مصدر طاقة ، لأنها تفتقر إلى "تعبئة" إلكترونية. يتم إجراء المعايرة باستخدام سائل خاص يتم توفيره في المجموعة.
- سيد العسل. نسخة الجيب من الجهاز التي تسمح لك بتحليل العسل في أي مكان. وهي مجهزة بوظيفة ATC وتحدد محتوى الرطوبة في حدود 13-30٪. الفرق بين مقياس الانكسار هذا والآخر هو أن العينة قيد الدراسة يمكن أن تكون سائلة وصلبة (متبلورة). الجسم ، باستثناء العدسة ، محمي من نفث الماء والغبار. يعمل الجهاز عند درجة حرارة محيطة تبلغ + 10 ... + 40 درجة مئوية.
- سيد العسل / BX. مقياس إنكسار بصري مزدوج النطاق. أولهما يحدد محتوى رطوبة العسل (12-30٪) ، والثاني (بركس) - محتوى السكر (58-90٪). يستخدم الماء المقطر أو سائل خاص لمعايرة الجهاز. وهي مجهزة بوظيفة ATC وتعمل في درجة حرارة محيطة تبلغ + 10 ... + 40 درجة مئوية.
- مقاييس إنكسار RHB المحمولة. تسمح جميع أجهزة هذا الخط بفحص عينة الرطوبة على مقياس الماء (12-27٪) ، ومحتوى السكر على مقياس Brix (58-90٪ - للطرازين RHB-90 و RHB-90 АТС ، 58-92٪ - لـ RHB-92 ATC ) والكثافة على مقياس بوم (38-43Be °). لا يحتوي طراز RHB-90 على وظيفة ATC ، لذا من الأفضل اختيار أجهزة RHB-90 ATC و RHB-92 ATC. جميع أجهزة RHB مدمجة ، ولا تحتاج إلى مصدر طاقة وهي معروضة للبيع بالفعل في شكل معاير.
- مقياس إنكسار RePo-4. يجمع الجهاز بين مقياس إنكسار ومقياس قطبي ، لذلك يسمح لك بإجراء تحليل أعمق للعسل. بالإضافة إلى الرطوبة (13-30٪) ومحتوى السكر وفقًا لـ Brix (0-85٪) ، باستخدامه يمكنك معرفة محتوى الفركتوز (من 0 إلى 99٪). يسمح لك المؤشر الأخير بتحديد نوع العسل المزيف وتحديده. الجهاز مزود بوظيفة ATC ومحمي ضد الغبار والماء. يتطلب مصدر طاقة على شكل 4 بطاريات AAA. حجم العينة المطلوب للبحث لا يقل عن 3 مل.
تم تقديم نظرة عامة على مقياس إنكسار RHB 90 ATC في الفيديو أدناه:
معايرة مقياس الانكسار
لكي يعرض الجهاز النتيجة بأصغر خطأ ، يجب معايرتها. سيتطلب ذلك ماءً مقطرًا أو سائلًا مقاومًا للانكسار ، والذي يتم تزويده عادةً بمجموعات.
يتم معايرة الجهاز بالتسلسل التالي:
- ارفع غطاء ضوء النهار والماصة 2-3 قطرات من الماء المقطر على المنشور الرئيسي.
- أغلق الزجاج الواقي بحيث يتم توزيع الماء بالتساوي على كامل سطح المنشور. يجب ألا يكون هناك فقاعات هواء أو مساحات فارغة.
- انتظر حوالي 15-30 ثانية حتى تتكيف العينة مع درجة الحرارة المحيطة.
- وجه مقياس الانكسار نحو مصدر ضوء طبيعي وانظر من خلال أحادي. في وسط الدائرة ، يمكنك رؤية مقياس مع قسم. إذا كان التخرج غير مرئي بشكل سيئ ، فأنت بحاجة إلى ضبط تركيز أحادي.
- انتظر حتى يصبح الجزء العلوي من الجهاز مظلمًا والجزء السفلي مضيئًا.
- أحكم ربط برغي المعايرة بحيث تكون الحدود بين المناطق المظلمة والخفيفة تمامًا عند علامة الصفر أو بنسبة 78.4٪ اعتمادًا على طراز الجهاز.
- امسح سطح المنشور بقطعة قماش ناعمة وجافة واستخدم مقياس الانكسار على النحو المنشود.
فيما يلي مثال لكيفية ظهور ميزان الأجهزة قبل المعايرة وبعدها:
دليل المستخدم
يتم تنفيذ جميع الإجراءات في نفس التسلسل أثناء المعايرة ، ولكن بدلاً من الماء المقطر ، يتم تطبيق بضع قطرات من العسل على المنشور. التعليمات خطوة بخطوة هي كما يلي:
- خذ عينة العسل من قرص العسل بقطعة من الزجاج أو البلاستيك. إذا كنت بحاجة إلى قياس المحتوى الرطوبي للعسل الذي تم جمعه بالفعل ، خذ عينة من البرطمان. سخن المنتج المتبلور من الاتساق غير المتجانس ووجود جزيئات صلبة في حمام مائي (حتى 40 درجة مئوية) ، بارد إلى درجة حرارة الغرفة ، وامزج جيدًا واستخدمه حسب التوجيهات.
- افتح اللوح الواقي ، وضع 2-3 قطرات من العسل المحضر مع ماصة على سطح المنشور وقم بتوزيعه بالتساوي ، وإزالة جميع الفقاعات والشظايا الجافة. أغلق غطاء المنشور. إذا تسرب المحلول الزائد خارج منطقة القياس ، فامسحه بقطعة قماش ناعمة.
كلما كانت طبقة العسل موزعة بالتساوي كلما كانت نتائج القياس أكثر دقة.
- انتظر 30 ثانية حتى تتساوى درجة حرارة العينة والصك. في هذه الحالة ، لا تلمس برغي المعايرة - يجب أن يبقى في الوضع الأصلي المحدد أثناء معايرة الجهاز.
- وجّه مقياس الانكسار نحو مصدر الضوء - ضوء النهار الطبيعي أو من المصابيح المتوهجة.
- انظر من خلال أحادي لرؤية نتائج القياس. سيكون مؤشر الرطوبة مرئيًا على حدود المقياس الأبيض-الأزرق. لتحسين وضوح التخرج ، يمكن تعديل تركيز أحادي.
تعتمد دقة القياسات على معايرة الجهاز ، وكذلك على نفس درجة حرارة المنشور وعينة الاختبار.
كيف أحافظ على مقياس الانكسار الخاص بي؟
لكي يستمر الجهاز لأطول فترة ممكنة ، يجدر تذكره أثناء تشغيله لهذه التوصيات:
- لا تغمر مقياس الانكسار في الماء أو تستخدمه في جو رطب أو رطب. إذا دخل الماء داخل العلبة ، فإن الصورة سوف تمويه. ستحتاج إلى مساعدة فني مؤهل لإصلاح المشكلة.
- بعد كل استخدام ، امسح مقياس الانكسار بقطعة قماش ناعمة ورطبة. إذا لم يتم ذلك ، فستكون القياسات اللاحقة خاطئة ، وسيتلف سطح المنشور.
- لا تستخدم مواد كاشطة أو كيميائية عند تنظيف الجهاز ، لأنها قد تتلف سطح المنشور الرئيسي.
- لا تقم بأي حال من الأحوال بتفكيك مقياس الإنكسار ، حتى لا تهدم الإعدادات ، وكذلك لمنعه من السقوط أو الضرب.
- يجب تخزين الجهاز البصري بعناية ، وتجنب أي ضرر ميكانيكي ، لأن أي خدش على سطح المنشور سيؤدي إلى تشويه القياس.
من أجل البدء في ضخ العسل في الوقت المناسب ، يمكن لمربي النحل فحص مؤشرات الرطوبة بانتظام باستخدام مقياس الانكسار المحمول باليد. سيحتاج المشترون إلى هذا الجهاز لتحديد جودة العسل قبل شرائه. لتحليل منتج تربية النحل ، ستكون هناك حاجة إلى الحد الأدنى من المواد الخام ، وهو زائد إضافي للجهاز.