Refractometer หลักการทำงานRefractometer เป็นเครื่องมือวัดที่ใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมอาหาร มีประโยชน์ในการใช้วัดค่าความเข้มข้นของสารละลาย เช่นปริมาณน้ำตาล ในน้ำคั้นจากผลไม้สด น้ำเชื่อม เครื่องดื่ม เช่น ค่าที่ได้มีหน่วยเป็น องศาบริกซ์ (เปอร์เซ็นต์น้ำหนักต่อน้ำหนัก)
การใช้ refractometer วัดน้ำคั้นจากผัก ผลไม้ หรือน้ำผลไม้ เป็นการวัดค่า total soluble solids หรือปริมาณของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมด มีหน่วยเป็นเปอร์เซ็นต์ (เปอร์เซ็นต์น้ำหนักต่อปริมาตร) เพราะในน้ำผลไม้ ประกอบด้วยน้ำตาลชนิดต่างๆ ซึ่งละลายได้ในน้ำ เช่น กลูโคส (glucose) ฟรักโทส (fructose) ซูโครส (sucrose) นอกจากน้ำตาแล้ว ในน้ำผลไม้ยังมีกรดอินทรีย์ ที่ละลายในน้ำได้ดี เช่น กรดซิตริก (citric acid) กรดมาลิก (malic acid) กรดทาร์ทาริก (tartaric acid) กรดแอมิโน และวิตามินซี ซึ่งค่าที่วัดได้ เป็นค่ารวมของความเข้มข้นน้ำตาลทุกชนิด และกรดอินทรีย์ที่ละลายได้ในน้ำผลไม้นั้น
ปริมาณเกลือ มีชื่อรียกว่า Salinity Refractometer มีหน่วยเป็น ความเข้มข้น ppt (part per thousond, ถ้าต้องการค่าเป็น เปอร์เซ็นต์ ให้เอาค่า ptt/10) หรือ ความถ่วงจำเพาะของสารละลายเกลือ ใช้เตรียมน้ำเกลือในอาหารหมักเกลือ (salt curing) วัดความเข้มข้นของเกลือในซีอิ้ว น้ำปลา ปูเค็ม
ปริมาณแอลกอฮอล์ ในเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ (alcoholic beverage) มีหน่วยเป็น Alcohol by Volume หรือ % ABVความหนาแน่นของของเหลว (liquid density) และ ความถ่วงจำเพาะของสารละลาย
หลักการทำงานของ Refractometers(https://www.ponpe.com/images/PONPE.jpg)
Refractometers ถูกประดิษฐ์ขึ้นมาโดย Dr. Ernst Abbe นักวิทยาศาสตร์ เยอรมัน/ออสเตรีย ในต้นศตวรรษที่ 20 โดยการทำงานของ refractometer เป็นการวัด ดัชนีหักเหของแสง (refractive index) เมื่อเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางหนึ่งสู่อีกตัวกลางหนึ่ง เช่น จากอากาศสู่น้ำ จากน้ำสู่คริสตัล (crystal) ทำให้ มุม ความเร็ว (velocity, v) ของแสงแตกต่างกัน
สารละลายที่มีความเข้มข้นแตกต่างกันเมื่อแสงส่องผ่านจะเกิดการหักเห และให้ค่าดัชนีหักเหของแสงต่างกันซึ่งจากความสัมพันธ์ดังกล่าว จึงนำมาประยุกต์ใช้วัดค่าความเข้มข้นของสารละลายได้
การวัดค่าดัชนีหักเหของแสง (refractive index) สามารถทำได้ 2 ระบบ คือ
วัดด้วยการส่องผ่านของแสง (transparent system)
วัดด้วยการสะท้อนของแสง (reflection system)
ประเภทของ Refractometer ที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร
Hand held refractometer เป็น refractometer ที่มีขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา พกพาได้ ใช้งานง่าย สะดวก รวดเร็ว การทำงานของ hand held refractometer อาศัยหลักการหักเหของแสงใช้วัดความเข้มข้นของสารละลาย
วิธีการวัดค่าทำได้โดยการหยดสารละลายที่ต้องการทราบค่าบนแผ่นปริซิม ปิดด้วยแผ่นปิด แล้วส่องมองผ่านช่องในที่มีแสง จะมองเห็นเป็นแถบสี ที่อ่านค่าตัวเลขได้ ตามสเกล ที่เครื่องกำหนดไว้ เช่น เป็นเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้น ความเข้มข้นของน้ำตาล น้ำเชื่อม น้ำผลไม้ ที่วัดได้ มีหน่วยเป็น องศาบริกซ์ ( Brix) หรือ อาจเป็นค่าความหนาแน่นของเหลว หรือทั้งสองอย่าง
• ก่อนและหลังการใช้ hand refractometer ควรทำความสะอาดแผ่นปริซึม ซึ่งเป็นบริเวณที่ใช้หยดสารละลายตัวอย่าง ด้วยกระดาษเช็ดเลนส์ ฝุ่นละออง คราบสกปรกบนแผ่นปริซึม มีผลต่อความถูกต้องของค่าที่อ่านได้
• สารละลายที่หยดไม่ควรมีฟองอากาศปน ซึ่งอาจจะมีผลต่อค่าที่อ่านได้
• ค่าที่อ่านได้เป็นค่าที่สัมพันธ์กับความเข้มข้นที่อุณหภูมิที่ระบุไว้ในเครื่องคือ 20 องศาเซลเซียส
(https://www.ponpe.com/images/PONPE1.jpg)
เทคนิคในการวัดและอ่านค่าของเครื่องวัดค่าความหวานแบบกล้องส่อง
ในงานเกี่ยวกับอุตสาหกรรมอาหารการที่จะรู้ค่าความหวานของผลิตภัณฑ์ที่เราได้ทำการผลิตหรือได้ปรุงแต่งขึ้นมานั้น เราจะต้องมีเครื่องมือวัดที่จะสามารรถบอกได้ถึงค่าของน้ำตาลในอาหารที่เราทำขึ้น ดังนั้นในปัจจุบันจึงมีเครื่องวัดค่าความหวานมากมายให้เราเลือกใช้งาน ในที่นี้จะกล่าวถึงเทคนิคในการวัดและอ่านค่าของเครื่องวัดค่าความหวานแบบกล้องส่อง ในการใช้งานเครื่องวัดค่าความหวานแบบกล้องส่องนั้นไม่ยุ่งยากและมีวิธีการวัดแบบง่ายๆคือ
1.เตรียมตัวอย่างที่ต้องการวัดค่าความหวานให้เรียบร้อย โดยในตัวอย่างนั้นควรจะมีแต่ของเหลวไม่ควรมีเนื้อหรือเศษตัวอย่างติดไปด้วย
2.ทำการเซ็ตค่าเริ่มต้นการใช้งานเครื่องวัดแบบกล้องส่องให้มีค่าเริ่มต้นที่ศูนย์ โดยควรจะนำน้ำกลั่นมาเป็นตัวเซ็ตศูนย์ให้กับเครื่อง โดยการหยดน้ำกลั่นลงในกระจงวัดค่า จากนั่นส่องดูค่าแล้วใช้ไขควงปรับไปที่จุดเซ็ตศูนย์ของเครื่องจนกว่าจะได้ค่าเริ่มต้นที่ศูนย์ โดยในการส่องนั่นควรหันด้านที่หยดตัวอย่างลงไปในที่ที่มีแสงส่อง ซึ่งยิ่งมีแสงมากการมองเห็นจะยิ่งชัดเจน
3.เมื่อเซ็ตค่าเริ่มต้นได้แล้วให้ทำความสะอาดกระจกวัดแล้วจากนั้นหยดตัวอย่างที่จะวัดลงไปและส่องดูค่าที่วัดได้ โดยในการหยดตัวอย่างลงไปนั้นไม่ควรให้มีฟองอากาศและไม่ควรให้มีเศษเนื้อตัวอย่างลงไปด้วยเพราะจะทำให้การอ่ายค่าไม่ชัดเจน
4.เมื่อได้ค่าที่ต้องการแล้วให้ทำความสะอาดเครื่องมือและจัดเก็บให้เรียบร้อย เป็นการเสร็จสิ้นการวัดค่าความหวาน
เครื่องวัดความหวาน (https://www.ponpe.com/%E0%B9%80%E0%B8%84%E0%B8%A3%E0%B8%B7%E0%B9%88%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B8%A7%E0%B8%B1%E0%B8%94%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B8%AB%E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%99.html) ยี่ห้อไหนดี ❓
สำหรับเครื่องวัดความหวานแบบกล้องส่องรุ่นที่เเนะนำ
จะเป็นรุ่น PONPE 520BR
เหมาะสำหรับการวัดค่าความหวาน น้ำชา กาแฟ น้ำผลไม้ อาหาร (น้ำผลไม้ น้ำอัดลม ไวน์ น้ำผึ้ง) ค่าที่ได้มีหน่วยเป็น %Brix ใช้งานง่าย พร้อมกล่องใส่ พกพาสะดวก
(https://www.ponpe.com/images/PONPE2.jpg)