Medaus refraktometras yra bitininkystės produktų kokybės stebėjimo įrankis.

Bitininkai ir medaus priėmėjai visada tikrina jo drėgmės kiekį, kad nustatytų jo kokybę. Tai atliekama naudojant refraktometrą – specializuotą prietaisą, kuris matuoja bet kokio cukraus turinčio maisto produkto drėgmės kiekį, neatsižvelgiant į aplinkos sąlygas. Daugiau apie šį prietaisą ir jo veikimą skaitykite toliau.

Kas tai per įrenginys?

Refraktometras yra optinis prietaisas, su maitinimo šaltiniu arba be jo, kuris šviesos spinduliu matuoja ištirpusių dalelių koncentraciją skystoje terpėje. Bitininkystėje jis naudojamas medaus drėgmės kiekiui nustatyti.

Pagal GOST reikalavimus šis rodiklis turėtų būti 18,5–21 % intervale, kuris taip pat laikomas medaus kokybės diapazonu. Šie skaičiai nustatomi ne atsitiktinai, o dėl šių bitininkystės produktų savybių:

• Esant mažesniam nei 18 % oro drėgnumui, medus tampa pernelyg klampus.
• Esant didesniam nei 21 % oro drėgnumui, meduje esantys mielių mikroorganizmai suaktyvėja, metabolizuodami cukrų ir paveikdami produkto cukraus kiekį. Be to, jie sukelia fermentacijos procesus, dėl kurių produktas tampa netinkamas vartoti.

Kad medaus vandens kiekis neviršytų 21 %, imant medų iš bičių šeimų, reikia nuvalyti korius, kurie iki dviejų trečdalių jų aukščio užsandarinti vaško dangteliais. Be to, vandens kiekį reikia stebėti refraktoriumi.

Skirtingų rūšių medus, vertinant organoleptiškai, pasižymi skirtinga klampa, todėl ne visada įmanoma vizualiai įvertinti jo vandens kiekį.

Įrenginio struktūra

Pagrindiniai refraktometro elementai yra šie:

• PrizmėTai pagrindinis optinis elementas „stalo“ pavidalu, ant kurio užtepama tiriama medžiaga. Jis pagamintas iš medžiagos, turinčios didelį lūžio rodiklį.
• Apsauginis stiklas su vyriaisLygus stiklo paviršius nuleidžiamas ant prizmės ir suspaudžia tiriamąjį sluoksnį.
• Kalibravimo varžtasĮsikūręs ant pasvirusios išpjovos, jis naudojamas prietaisų kalibravimui. Pridedamas specialus miniatiūrinis atsuktuvas, skirtas sukti varžtą, kol skiriamoji linija bus nustatyta ties norimu žyme.
• Optinių lęšių sistemaJis yra korpuso viduje, konkrečiai įstrižo pjūvio srityje. Lęšiai yra mėlynos spalvos ir turi optiškai vienodą struktūrą. Jie laužia šviesą – dirbtinę (iš lempos) arba natūralią (iš saulės).
• Bimetalinė plokštėTai korpuse įmontuotas „korrektorius“, kuris keičia refraktometro optines charakteristikas priklausomai nuo temperatūros.
• MastelisŠviesos spindulys per optinių lęšių sistemą krinta į skalę – graduotą apskritimą. Apšviesta skalės dalis bus šviesi, o likusi dalis – tamsi (neapšviesta). Daugelyje medaus analizei skirtų refraktometrų modelių yra kelios skalės:
• VANDUOVandens skalė, kurios rodmenys svyruoja nuo 12 % iki 27 %. Padeda nustatyti tiriamo produkto drėgmės kiekį.
• BriksasSkalė nuo 58 iki 90 % rodo medaus cukraus kiekį. Pavyzdžiui, 80 % Brikso rodmuo reiškia, kad 100 gramų medaus yra 80 gramų cukraus.
• Baume (Bome)Skalė su laisvais Baumé (Be°) laipsniais, kuria matuojamas skysčio tankis. Pavyzdžiui, gryno distiliuoto vandens tankis esant +15 °C temperatūrai atitinka 0 Be°, o 15 Be° – 15 % valgomosios druskos tirpalo tankį.
• MonokulinisSpeciali skylė prietaiso rankenoje, pro kurią galima matyti bandymo rezultatus.

Rankinio refraktometro sandara parodyta šioje diagramoje:

Veikimo principas

Refraktometras veikia refraktometrijos principu – metodu, kurio metu medžiaga analizuojama pagal į ją krintančios saulės šviesos lūžio rodiklį. Šis principas įgyvendinamas taip:

1. Medus užtepamas ant prizmės paviršiaus ir padengiamas apsauginiu stiklu viršuje, kad būtų sukurtas vienodas, griežtai apibrėžto storio sluoksnis.
2. Krintantis šviesos spindulys, trenkdamas į medų, pereina iš vienos terpės į kitą ir jų riboje tam tikru kampu nukrypsta nuo tiesios krypties, t. y. lūžta. Kuo tankesnė terpė, tuo labiau lėtėja spindulio greitis.
   

   Šviesos lūžio kampo dydis priklauso nuo tirpalo sudėties ir jo tankio (koncentracijos).

3. Toliau, korpuso viduje, šviesos spindulys praeina pro optinių lęšių sistemą, atsitrenkia į prietaiso skalę ir juda aukštyn arba žemyn, priklausomai nuo lūžio kampo. Pati skalė primena gyvsidabrio termometrą arba termometrą kūno temperatūrai matuoti, o skysčio stulpelis juda aukštyn arba žemyn.
4. Viena skalės dalis yra apšviesta, kita lieka tamsoje. Šviesos ir šešėlio skiriamoji linija gali būti naudojama tiriamo junginio optiniam tankiui arba lūžio rodikliui nustatyti.

Įrenginio tipai

Yra keletas refraktometrų tipų:

• laboratorija – didelio dydžio ir svorio stalo įrenginys;
• pramoninis (srautas) – automatinis refraktometras, įmontuojamas į technologinius įrenginius ir veikiantis realiuoju laiku;
• nešiojamas – optinis prietaisas, kurį naudoja dauguma bitininkų ir medaus pardavėjų, nes jis yra kompaktiško dydžio ir atlieka visus matavimus maksimaliu tikslumu.

Jei pramoniniuose objektuose planuojama atlikti didelio masto tirpalų analizę, geriausias pasirinkimas yra pramoniniai refraktometrai. Asmenims ir mažoms įmonėms geriausias pasirinkimas yra nešiojamieji prietaisai.

Nešiojamieji modeliai taip pat gali būti dviejų tipų:

• skaitmeninis – turi skystųjų kristalų ekraną, kuriame rodomi matavimo duomenys, paprastai maitinami baterijomis ir gali vienu metu nustatyti įvairias medaus savybes;
• vadovas – juose nėra elektroninių grandinių ar maitinimo elementų, todėl jiems veikti reikalinga natūrali arba dirbtinė šviesa.

Nešiojamieji refraktometrai patrauklūs dėl prieinamos kainos, kompaktiško dydžio ir didelio analizės greičio, tačiau skaitmeniniai modeliai, kuriuos galima naudoti net naktį, yra praktiškesni.

Refraktometro su ATC funkcija savybės

Kad refraktometras tiksliai išmatuotų medaus drėgmės lygį, matavimai turi būti atliekami esant +20 °C aplinkos temperatūrai. Žinoma, daugeliu atvejų bitininkui tai sunku pasiekti.

To išmokė refraktometrų gamintojai, kurie savo modeliuose įrengė automatinę temperatūros kompensaciją (ATC). Tai pašalina aplinkos temperatūros svyravimų įtaką matavimo tikslumui. Tai pasiekiama bimetalinės plokštės, kuri plečiasi arba traukiasi kintant temperatūrai, palaikydama tinkamą prietaiso optinės sistemos veikimą.

Plokštelės poslinkių dydis apskaičiuojamas taip, kad būtų visiškai kompensuotas temperatūros poveikis lūžio rodikliui.

Kaip išsirinkti medaus refraktometrą?

Nešiojamieji refraktometrai skirti įvairiems produktams tirti, tačiau jų išvaizda yra praktiškai identiška. Norint nustatyti, ar konkretus prietaisas tinka medui, reikėtų atsižvelgti į du parametrus:

• Bandomojo tirpalo cheminė sudėtisMedui ir kitiems cukraus turintiems tirpalams cukraus kiekiui ir tirpalo drėgmės kiekiui nustatyti reikalingas refraktometras. Prietaisai, kurie matuoja baltymų ir sausųjų medžiagų kiekį pieno mėginiuose, tinka pienui ir pieno produktams analizuoti. Jie netinka medaus tyrimams.
• Brikso skalės vertėsMedus yra labai prisotintas tirpalas, todėl jam tinka refraktometrai, kurių Brikso vertės yra tokios: 45–82 %, 58–92 % arba 0–87 %.

Populiarių modelių apžvalga

Bitininkai dažnai renkasi šiuos refraktometrų modelius:

• PAL-22SSkaitmeninis kišeninio dydžio prietaisas su LCD ekranu, kuriame rodomi medaus drėgmės rodmenys. Drėgmės diapazonas yra 12–30 %. Refraktometras turi ATC funkciją (+10…+40 °C) ir veikia su dviem AAA baterijomis.
  
• PEN-HONEYPrietaisas taip pat maitinamas baterijomis ir matuoja medaus drėgmę 13–30 % diapazone. Skirtingai nuo ankstesnio modelio, analizuojamo produkto nereikia dėti ant prizmės; tiesiog palieskite mėginį prietaiso galiuku. Rodmenis taip pat galima matuoti esant šviesos šaltiniui. Šio refraktometro korpusas yra patikimai apsaugotas nuo vandens ir dulkių patekimo. Prizmė taip pat apsaugota nuo dulkių ir laikino panardinimo į vandenį. Prietaisas turi ATC funkciją, leidžiančią tiksliai analizuoti mėginį esant aplinkos temperatūrai nuo +10 iki +100 °C. Kalibravimas atliekamas distiliuotu vandeniu.
  
• HHR-2NRankinis prietaisas, matuojantis produkto drėgmę nuo 12 iki 30 %. Jam nereikia maitinimo šaltinio, nes jame nėra elektronikos. Kalibravimas atliekamas naudojant specialų skystį, esantį rinkinyje.
  
• Meistras-medusKišeninio dydžio prietaisas, leidžiantis analizuoti medų bet kur. Jis turi ATC funkciją ir nustato drėgmės kiekį 13–30 % diapazone. Šis refraktometras nuo kitų prietaisų skiriasi tuo, kad analizuojamas mėginys gali būti skystas arba kietas (kristalizuotas). Korpusas, išskyrus okuliarą, yra apsaugotas nuo vandens čiurkšlių ir dulkių. Prietaisas veikia esant +10–+40 °C aplinkos temperatūrai.
  
• Meistras Honey/BXRankinis optinis refraktometras su dviem skalėmis. Pirmoji skalė nustato medaus drėgmę (12–30 %), o antroji (Brix) – cukraus kiekį (58–90 %). Prietaisas kalibruojamas distiliuotu vandeniu arba specialiu skysčiu, vadinamu „Sacharozka“. Jis turi ATC funkciją ir veikia 10–40 °C aplinkos temperatūroje.
  
• RHB nešiojamieji refraktometraiVisi šios linijos prietaisai gali matuoti drėgmės kiekį pagal vandens skalę (12–27 %), cukraus kiekį pagal Brikso skalę (58–90 % RHB-90 ir RHB-90 ATC modeliams, 58–92 % RHB-92 ATC modeliams) ir tankį pagal Baumé skalę (38–43 Be°). RHB-90 modelis neturi ATC funkcijos, todėl geriau rinktis RHB-90 ATC ir RHB-92 ATC prietaisus. Visi RHB prietaisai yra kompaktiški, jiems nereikia maitinimo šaltinio ir jie parduodami iš anksto sukalibruoti.
  
• Refraktofolarimetras RePo-4Šis prietaisas sujungia refraktometrą ir poliarimetrą, todėl galima atlikti išsamesnę medaus analizę. Be drėgmės (13–30 %) ir Brikso (0–85 %), jis taip pat gali nustatyti fruktozės kiekį (nuo 0 iki 99 %). Pastarasis leidžia aptikti padirbtą medų ir nustatyti jo rūšį. Prietaisas turi ATC funkciją ir yra atsparus dulkėms bei vandeniui. Jam reikalingos keturios AAA baterijos. Reikalingas mėginio tūris tyrimui yra mažiausiai 3 ml.
  

RHB 90 ATC refraktometro apžvalga pateikta toliau pateiktame vaizdo įraše:

Refraktometro kalibravimas

Siekiant užtikrinti, kad prietaisas rodytų rezultatus su minimaliomis paklaidomis, jį reikia kalibruoti. Tam reikės distiliuoto vandens arba refraktometro skysčio, kuris paprastai yra komplekte.

Įrenginio kalibravimas atliekamas tokia seka:

1. Pakelkite dangtelį, kad jį apšviestų dienos šviesa, ir pipete užlašinkite 2–3 lašus distiliuoto vandens ant pagrindinės prizmės.
2. Uždarykite apsauginį stiklą taip, kad vanduo tolygiai pasiskirstytų per visą prizmės paviršių. Neturėtų likti oro burbuliukų ar tuščių tarpų.
3. Palaukite apie 15–30 sekundžių, kol mėginys prisitaikys prie aplinkos temperatūros.
4. Nukreipkite refraktometrą į natūralios šviesos šaltinį ir žiūrėkite pro monoklį. Apskritimo centre pamatysite graduotą skalę. Jei gradacijas sunku matyti, pakoreguokite monoklio fokusą.
5. Palaukite, kol įrenginio viršus taps tamsus, o apačia – šviesus.
6. Kalibravimo varžtą sureguliuokite taip, kad riba tarp tamsių ir šviesių sričių būtų tiksliai ties nulio žyme arba 78,4 %, priklausomai nuo įrenginio modelio.
7. Nuvalykite prizmės paviršių minkštu, sausu skudurėliu ir naudokite refraktometrą pagal paskirtį.

Žemiau pateiktas pavyzdys, kaip prietaiso skalė atrodo prieš ir po kalibravimo:

Naudojimo instrukcijos

Visi veiksmai atliekami ta pačia seka kaip ir kalibravimo metu, tačiau vietoj distiliuoto vandens ant prizmės užlašinami keli lašai medaus. Žingsnis po žingsnio instrukcijos pateikiamos toliau:

1. Paimkite medaus mėginį iš korio, naudodami stiklinę arba plastikinę lazdelę. Jei reikia išmatuoti jau surinkto medaus drėgmės kiekį, paimkite mėginį iš stiklainio. Jei susikristalizavęs produktas yra nevienalytės konsistencijos ir jame yra kietųjų dalelių, pašildykite jį vandens vonelėje (iki 40 °C), atvėsinkite iki kambario temperatūros, gerai išmaišykite ir naudokite pagal nurodymus.
2. Atidarykite apsauginę plokštelę, pipete užlašinkite 2–3 lašus paruošto medaus ant prizmės paviršiaus ir tolygiai paskirstykite, pašalindami visus burbuliukus ir sausas daleles. Uždarykite prizmės dangtelį. Jei tirpalo perteklius ištekėjo už matavimo srities ribų, nuvalykite jį minkštu skudurėliu.
   Medaus paruošimas matavimui

   • ✓ Jei medus kristalizuotas, įsitikinkite, kad jis visiškai ištirpęs ir atvėsęs iki kambario temperatūros.
   • ✓ Prieš dėdami medų ant prizmės, patikrinkite, ar jame nėra kietų dalelių.

   Kuo plonesnis tolygiai paskirstyto medaus sluoksnis, tuo tikslesni bus matavimo rezultatai.

3. Palaukite 30 sekundžių, kol mėginio ir prietaiso temperatūros susilygins. Šiuo metu nelieskite kalibravimo varžto – jis turėtų likti pradinėje padėtyje, nustatytoje kalibruojant prietaisą.
4. Nukreipkite refraktometrą į šviesos šaltinį – natūralią dienos šviesą arba kaitrinę lempą.
5. Žiūrėkite pro monoklį, kad pamatytumėte matavimo rezultatus. Drėgmės rodmuo bus matomas baltai mėlynoje skalėje. Monokulio fokusą galima reguliuoti, kad gradacijos būtų aiškesnės.

Matavimų tikslumas priklauso nuo prietaiso kalibravimo, taip pat nuo tos pačios prizmės ir tiriamojo mėginio temperatūros.

Šiame vaizdo įraše aiškiai parodyta, kaip patikrinti medaus drėgmę refraktometru:

Kaip laikyti refraktometrą?

Kad prietaisas tarnautų kuo ilgiau, jį naudojant reikia laikytis šių rekomendacijų:

• Nemerkite refraktometro į vandenį ir nenaudokite jo drėgnoje ar drėgnoje aplinkoje. Jei į korpusą pateks vandens, vaizdas taps neryškus. Norėdami tai ištaisyti, kreipkitės kvalifikuoto techniko pagalbos.
• Po kiekvieno naudojimo refraktometrą nuvalykite minkštu, drėgnu skudurėliu. To nepadarius, matavimai bus netikslūs ir bus pažeistas prizmės paviršius.
• Valydami prietaisą, nenaudokite abrazyvinių ar cheminių medžiagų, nes jos gali pažeisti pagrindinės prizmės paviršių.
• Niekada neardykite refraktometro, kad neprarastumėte nustatymų, nenukristumėte ir nepatirtumėte smūgio.
• Optinį prietaisą reikia laikyti atsargiai, vengiant bet kokių mechaninių pažeidimų, nes bet koks įbrėžimas prizmės paviršiuje gali iškraipyti matavimus.

Norėdami greitai pradėti medaus spaudimą, bitininkai gali reguliariai tikrinti jo drėgmės kiekį rankiniu refraktometru. Tačiau vartotojams šis prietaisas reikalingas norint nustatyti medaus kokybę prieš jį perkant. Medaus analizei reikia minimalių žaliavų, o tai yra papildomas šio prietaiso privalumas.

Dažnai užduodami klausimai