Виготовлення процентних розчинів
Розчином називається однорідна (гомогенна) суміш, яка складається із розчиненої речовини, розчинника і продуктів їх взаємодії. В розчині молекули речовини рівномірно розподіляються між молекулами розчинника. Розчини бувають водні і неводні. До неводних розчинників відносять: спирт, ефір, ацетон, бензол і інші органічні речовини.
Концентрацією називається кількість розчиненої речовини (вагове або об'ємне), яка міститься в певній кількості розчину.
Концентрацію розчинів виражають в процентах: вагових, об'ємно- вагових (умовних) або об'ємних; в грам-молях і грам-еквівалентах, а також в грамах на 1 л розчину або на 100 мл води. Існують і інші способи вираження концентрації розчинів.
Розчини, в яких при даних умовах не відбувається подальше розчинення речовини, називають насиченими. Концентрація, що відповідає насиченому розчину, називається розчинністю даної речовини. Розчинність речовини виражають в грамах на 100 мл води.
Концентрація розчину, виражена в процентах, показує на вміст розчиненої речовини в 100 г розчину, але не в 100 мл розчину, що дуже часто путають.
Розрахунок концентрації розчину можна розглянути на прикладі: потрібно приготувати 60 г 40%-ного розчину азотнокислого амонію (МН4М03). В 100 г розчину міститься 40 г (NH4NO3). Скільки азотнокислого амонію (х) міститься в 60 г розчину?
Складаємо пропорцію: в 100 г - 40 г
в 60 г - х
Звідси
х
=
Отже, потрібно 24 г азотнокислого амонію і 36 г води (60-24).
При виготовленні розчинів із сухих речовин їх зважують. Воду відміряють мірним циліндром або мензуркою, так як питома вага її дорівнює 1.
Багато хімічних речовин містять кристалізаційну воду і тому називаються кристалогідратами, наприклад, Na2С03Н20, СuS04 ·5Н20 та ін. Готуючи розчини із таких речовин, враховують кристалізаційну воду, яка міститься в них.
Наприклад, необхідно приготувати 1 кг 10%-ного розчину сірчанокислої міді із кристалогідрату СuS04 ·5Н20 в розрахунку на безводну сіль. На 1 кг розчину потрібно 100 г безводної солі. Молекулярна маса безводної солі (СuS04) становить 159,6 (160), кристалогідрату CuS04·5H20 - 249,7 (250). Звідси, в 250 г кристалогідрату міститься 160 г безводної сірчанокислої міді. Скільки потрібно кристалогідрату на 100 г безводної солі?
В 250 г CuS04 · 5H20 - 160 г CuS04
х - 100 г CuS04
х
=
Звідси, на 100 г безводної солі необхідно 156 г кристалогідрату, а води 1000-156 = 844 мл.
Для розчинів з концентрацією менше 1% відповідну кількість речовини розчиняють в 100 мл води.
При виготовленні розчину за об'ємно-ваговими (умовними) процентами речовину розчиняють у воді і доводять об'єм до 100 мл. Така методика виготовлення розчину наближена і може мати великі розбіжності особливо при виготовленні висококонцентрованих розчинів. Тому в лабораторіях завжди готують розчини у вагових процентах.
Для прискорення розчинення до проведення зважування речовину рекомендується подрібнювати, якщо тонко подрібнена речовина погано змочується водою і плаває на її поверхні, утворюючи плівку. Для розчину речовину спочатку змочують чистим спиртом (етиловим або метиловим), а потім додають воду. Спирт можна використовувати при розчиненні як органічних, так і неорганічних речовин, якщо він хімічно не впливає на речовину або розчин.
Розчинність багатьох речовин збільшуються з підвищенням температури, тому для прискорення розчинення їх підігрівають.
Правило змішування розчинів ("правило хреста")
Одержання розчину потрібної концентрації (у вагових процентах) змішування двох даних розчинів.
Потрібну концентрацію розчину пишуть на межі перетину двох ліній, а концентрацію у даних розчинах - в кінцях обох цих ліній зліва (більша - зверху, менша - внизу). Потім на кожній лінії проводять вирахування одного написаного на ній числа із другого і різницю записують біля вільного кінця тієї ж лінії. Одержані числа (розміщені справа - вгорі і внизу) показують скільки вагових частин кожного розчину слід взяти, щоб одержати розчин потрібної концентрації.
Приклад. Для одержання 60%-ного розчину із 85%-ного і 40%-ного розчинів слід взяти 20 вагових частин 85%-ного розчину і 25 вагових частин 40%-ного.
Розведення розчину до потрібної концентрації (у вагових процентах) додаванням розчинника.
В цьому випадку поступають так само, як і в першому, але зліва внизу замість меншої концентрації ставлять нуль. Одержані числа (розміщені справа - зверху і знизу) показують, скільки слід взяти вагових частин розчину і скільки розчинника.
Приклад. Щоб розвести 35%-ний водний розчин до 25%-ного, на 25 вагових частин розчину потрібно 10 вагових частин води.
Виготовлення молярних і нормальних розчинів
Молярні розчини. Молем або грам-молекулою називається кількість речовини в грамах, що дорівнює його молекулярній вазі. Полярність позначається буквою М.
Молярним називається розчин, який містить в 1 л одну грам-молекулу або 1 моль розчиненої речовини.
Для приготування 1 М розчину підраховують грам-молекулу даної речовини, як суму атомної ваги складових елементів. На аналітичних вагах зважують точну наважку, що дорівнює в грамах її молекулярній вазі.
Наприклад, потрібно приготувати 0,5 л 0,1 М розчину двохромовокислого калію. Підраховуємо молекулярну вагу К2Сr2О7
2К - 39,10 · 2 = 78,20;
2Сг- 52,01 · 2 = 104,02;
70 - 16,00 · 7 = 112,00
Молекулярна вага - 294,22
Для виготовлення 1 л 0,1 М розчину необхідно було б узяти 0,1 грам- молекули, тобто 294,22 · 0,1 = 29,422 г двохромовокислого калію. Для приготування 0,5 л розчину К2Сr2О7 одержуємо множенням знайденої наважки на 0,5 л (29,422 · 0,5 = 14,711 г.).
Дану масу двохромовокислого калію засипають в мірну колбу на 500 мл. Після розчинення солі місткість колби доводять до відмітки і добре перемішують.
Визначення свіжості м'яса
М'ясо - це сукупність м'язової, жирової, сполучної і кісткової тканин, кількісне співвідношення яких перш за все визначають якість м'яса. Морфологічний склад м'яса залежить від виду тварин, віку, статі, вгодованості та технології їх вирощування. Крім того, на якість м'яса впливають умови транспортування тварин, передзабійне їх утримання та первинна переробка. В значній мірі якість м'яса залежить від умов зберігання. При комплексній оцінці якості м'яса забійних тварин приймають до уваги масу туші, ступінь жировідкладень, вміст м'яких тканин, вихід відрубів, хімічний склад та санітарно-гігієнічні показники м'яса.
До комплексу показників, що визначають харчову цінність м'яса і м'ясопродуктів, входять органолептичні, які визначаються за допомогою органів чуття. Це дає можливість швидко встановити ряд таких властивостей продукту як колір, смак, запах, консистенцію, соковитість тощо. Показники якості м'ясних продуктів визначають спочатку на цілому, а потім на розрізаному продукті.
Органолептичну оцінку окремих властивостей продукту здійснюють відповідно до природної послідовності сприймання органами чуття органолептичних показників. Спочатку оцінюють якісні показники за допомогою органів зору: зовнішній вигляд, колір, стан поверхні. Потім визначають запах на поверхні продукту. При необхідності визначення запаху в глибині продукту використовують ніж, або спеціальну дерев'яну чи металеву голку, попередньо нагрівають їх на водяній бані, а потім вводять в товщу м'язів і швидко виймають. Визначають запах, який залишився на поверхні голки (ножа). При цьому слід враховувати, що продукти, які створюють запах леткі, і тому всю операцію необхідно проводити досить швидко. Аналогічно оцінюють запах м'язової тканини, що прилягає до кісток у продуктах, які за технологією випускають з кістками. В кінці визначають: смак, консистенцію (ніжність, жорсткість), соковитість - при розжовуванні зразка.
За зовнішнім виглядом складають загальне враження про продукт, при візуальній оцінці відмічають наявність на поверхні продукту плісені, слизу, сторонніх включень, механічних пошкоджень та забруднень, характер рисунка на розрізі.
Колір м'яса і м'ясопродуктів є одним із важливих показників якості, за якими споживач одержує уяву про товарний вигляд продукту. Колір м'яса і м'ясопродуктів залежить від ряду факторів: вмісту міоглобіну і гемоглобіну та їх похідних, величини рН, кількості жиру і сполучної тканини в продукті, характеру технологічної обробки, умов зберігання.
Колір м'яса змінюється при окисленні гемових пігментів з утворенням коричневого, сірого або зеленого забарвлення. Останнє може бути також результатом мікробіологічних процесів.
Запах і смак є важливими показниками якості продуктів, які впливають на їх засвоєння. Інтенсивність запаху і смаку м'ясопродуктів обумовлена наявністю численних компонентів різних класів органічних сполук: летких сірковмісних та карбоксильних, жирних кислот, спиртів, ефірів, амінів та інших.
Утворення смакових і ароматичних речовин може бути пов'язане з дією тканинних та мікробних ферментів, які мали місце при дозріванні м'яса, окислювальними процесами, Консистенція продукту визначається дотичними відчуттями у ротовій порожнині. Вона в значній мірі обумовлена станом міофібрилярних білків, ступенем асоціації актину і міозину, а також агрегаційною взаємодією м'язових білків та їх деструктивними змінами. На консистенцію м'яса суттєво впливають кількість внутрішньом'язового жиру і сполучної тканини, співвідношення колагену і еластину, рН м'язової тканини, що визначає ступінь гідратації м'язових білків.
Консистенція значно змінюється при зберіганні в замороженому стані, солінні, тепловій обробці.
Органолептична оцінка якості продукту може бути диференційована за окремими показниками і комплексна, що враховує значення усіх показників, характерних для даного продукту. При органолептичному аналізі якості продукту використовують систему "переважної" і бальної оцінок.
Систему переважної оцінки в основному застосовують для споживчої характеристики продукту за принципом переваги (дуже подобається, подобається, не подобається, дуже не подобається).
Бальна оцінка органолептичних показників дозволяє кількісно охарактеризувати якість продукту. У м'ясній промисловості гіри органолептичній оцінці якості м'яса і м'ясопродуктів найчастіше використовують 5-, 9- та 30-бальні системи. Оцінка передбачає знижку з максимального балу за вади, виявлені по кожному показнику і якості, встановлює мінімальний бал, при якому продукт вважається недоброякісним.
Зберігання м'яса супроводжується зміною його якісних показників, характер та інтенсивність яких залежать від умов і режимів процесу, також складу та властивостей м'яса, яке надходить на зберігання. Зміни властивостей м'яса при зберіганні в охолодженому стані обумовлені поряд з діяльністю тканинних ферментів також і мікробіологічними процесами. Інтенсивне розмноження бактерій та висока протеолітична активність їх призводить до мікробіологічного псування - гниття.
Зниження температури до 10-12°С уповільнює розвиток мікроорганізмів, але повністю запобігти їх розвитку при плюсових температурах неможливо. Адже є такі форми мікроорганізмів, які можуть розвиватися навіть при мінусових температурах, особливо пліснява. Зміна якості м'яса в процесі зберігання при низьких температурах є наслідком перекристалізації вологи та її сублімації з поверхні, розвитку окислювальних процесів, денатураційних і агрегаційних явищ, а також біологічних перетворень під дією тканинних ферментів.
Ступінь свіжості м'яса оцінюють за рівнем розщеплення білків та їх похідних, наявністю ферментів гнильної мікрофлори і окисних змін жиру протягом тривалого контакту із киснем повітря. Переважаючими процесами при розпаді амінокислот є дезамінування та декарбоксилювання, в результаті чого утворюються речовини (агматин, кадаварин, тирамін, гістамін) з токсичними властивостями, а також індол, скатол, крезол і меркаптан, які, крім токсичності, мають неприємний специфічний запах.
При зберіганні в несприятливих санітарно-гігієнічних умовах м'ясо швидко псується. На свіжість його досліджують стандартними методами (ГОСТ 23392-78) і (ГОСТ 7269—79).
Органолептичні дослідження зразків м'яса (охолодженого, мороженого і дефростованого) на свіжість.
Обладнання та реактиви. Проби м'яса різної свіжості, ваги з важками, ножиці, скальпель, водяна баня, 10 пробірок, спиртівка, мікроскоп, шпатель, бюретка, предметні скельця, З колби місткістю 250 мл, 2 колби місткістю 100 мл, штатив для пробірок лійки, фільтрувальний папір, дистильована вода, 5 мл 1%-ного розчину фенолфталеїну, 50 мл децинормального розчину їдкого натрію, 30 мл формаліну, 5%-ний розчин сульфату міді, іонометр універсальний для визначення рН.
Хід дослідження.
Свіжість м'яса визначають за характеристикою органолептичних показників і хімічних досліджень. З цією метою від кожної туші або її частини відбирають зразки - загальний кусок м'язової тканини масою не менше 200 г із таких місць: біля зарізу, проти 4-5-го шийних хребців; в ділянці лопатки; в ділянці стегна і товстих часток м'язів.
Для визначення запаху, прозорості, аромату бульйону, і хімічних досліджень зразки старанно подрібнюють. За свіжістю м'ясо поділяють на свіже, сумнівної свіжості та несвіже.
Органолептична оцінка м'яса. Свіжість м'яса встановлюють за оцінкою зовнішнього вигляду, кольору, консистенції і запаху, стану підшкірного і кісткового жиру та сухожилків, якості бульйону після варіння м'яса.
При огляді поверхні туші визначають наявність або відсутність кірочки підсихання; звертають увагу на колір, консистенцію і запах м'яса з поверхні та на розрізі; наявність згустків крові, забруднення; колір і консистенцію жирової тканини та сухожилків; стан кісткового мозку.
Зовнішній вигляд і колір м'яса. Зовнішній вигляд і колір туші визначають оглядом, а вигляд і колір м'язів оцінюють на свіжому розрізі. При цьому встановлюють наявність липкості і зволоженості поверхні м'яса на розрізі, прикладаючи до розрізу шматочок фільтрувального паперу.
Консистенція м'яса внаслідок гниття із пружного переходить у дряблий стан. Це пов'язане із зміною стану білків актоміозинового комплексу, а також можливого гідролізу білків сполучної тканини під дією ферменту колагенази, яку виділяють мікроорганізми. Консистенцію визначають легким надавлюванням пальцем на свіжий розріз туші або зразка і спостерігають за тривалістю вирівнювання ямки.
Запах поверхневого шару туші або зразка встановлюють органолептично. Запах у глибоких шарах визначають на розрізі. Особливу увагу звертають на запах м'язової тканини, що прилягає до кісток. Якщо виникає сумнів щодо визначення запаху, пробу проварюють або розрізають нагрітим ножем.
Для визначення запаху пробою варіння в колбу кладуть дрібно нарізані шматочки м'яса або 20 г фаршу і заливають дистильованою водою. Колбу закривають ватним тампоном і нагрівають до кипіння. Перед закипанням бульйону виймають пробку і визначають запах. Пробу нагрітим ножем часто застосовують для визначення запаху окосту. Для цього чистий ніж або скальпель нагрівають у гарячій воді, швидко втикають у м'ясо за ходом кістки, виймають і визначають запах.
За ступенем свіжості м'ясо поділяють на якісне (свіже), сумнівної свіжості та неякісне (табл. 1).