Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ ДОЛИ НЕРАСТВОРИМОЙ ЧАСТИ В ТАБАКЕ ДЛЯ КАЛЬЯНА

Изобретение относится к табачной промышленности и направлено на разработку ускоренного способа лабораторных исследований по определению массовой доли нерастворимой части в табаке для кальяна.

Основные компоненты, входящие в состав табака для кальяна можно разделить по их способности к растворению в воде на нерастворимую часть, состоящую из табачного сырья и растворимую часть, состоящую из нетабачных ингредиентов, это углеводосодержащие вещества, пищевые ароматизаторы, красители и консерванты. Способ предназначен для определения массовой доли нерастворимой части в составе табака для кальяна. Доля табачного сырья в составе кальянных смесей достигает 20%. Так как при производстве табака для кальяна используют многокомпонентные смеси, выявление доли табачного сырья в готовом продукте является актуальным для оценки ее качественного и количественного состава.

Существуют различные методы определения массовой доли растворимых и нерастворимых в воде веществ в пищевых продуктах, основанные на высушивании в сушильных шкафах.

Известен способ определения экстрактивных веществ в кофе (патент RU 2457482, опубл. 27.07.2012, Бюл. №21) Способ определения экстрактивных веществ в кофе, предусматривающий кипячение навески кофе с водой, охлаждение полученного раствора, фильтрацию. При получении раствора берут массу навески кофе 2,0-2,5 г и объем воды 50-70 см³, раствор после кипячения фильтруют через высушенный бумажный фильтр, полученный осадок высушивают в сушильном шкафу при температуре 120-125°С в течение 1,5-2,5 ч до постоянной массы, а содержание экстрактивных веществ в кофе выражают их массовой долей в анализируемом образце кофе X, % на сухое вещество, которую вычисляют по формуле:

где: m₁ - масса высушенного водонерастворимого осадка кофе, г; m - масса сухого вещества навески кофе, г.

Достоинство способа в простоте его реализации при минимальном наборе лабораторного оборудования, недостаток - длительность процесса высушивания фильтра с осадком, кроме этого способ предусматривает расчет экстрактивных веществ, а не водонерастворимого осадка.

Известен метод определения содержания нерастворимых в воде веществ в жидких формах БАД (Королев Фарм Контрактное производство Косметических средств, БАД к пище). Метод используется в частности и для определения нерастворимых веществ в джемах и варенье, которые по консистенции могут соответствовать табаку для кальяна. Метод состоит в следующем. Навеску подготовленной пробы помещают в стакан, объемом 400 см³. Для разного вида испытуемого образца, берут навеску определенной массы, так для сушеных овощей - 0,5 г, для соков с мякотью 100 г, для джемов и варенья - 25 г. Доливают в стакан 250 мл горячей дистиллированной воды, перемешивают, нагревают до кипения и при слабом кипячении выдерживают около 5-10 мин, потом смесь переносят в воронку Бюхнера и фильтруют при разрежении. Следят за качеством фильтрата, он должен быть прозрачным. Содержимое на фильтре промывают горячей водой (500-700 мл), добавляя порциями (по 100-120 мл). Остаток пробы продукта вместе с фильтром помещают в выпарительную чашку и сушат в сушильном лабораторном шкафу около 2,5 ч., при температуре 105°С. После этого пробу охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Массовую долю сухого вещества, нерастворимого в воде (X) вычисляют по формуле:

где: m₁ - вес фильтра с остатком продукта (высушенного) в г;

m₂ - вес самого высушенного фильтра в г;

m₃ - вес навески испытуемого образца в г.

Недостатком метода является наличие дополнительного оборудования для создания разрежения при фильтрации, многократная промывка осадка через фильтр до прозрачности фильтрата, может привести к его размоканию.

Ближайшим способом является методика определения массовой доли нерастворимой части в табаке для кальяна (№12 ВС-2018 Деп., ФГБНУ ВНИИТТИ. - Краснодар, 2017), в соответствии с которой отбирают две пробы табака для кальяна массой 5±0,5 г, каждую пробу помещают в стакан, емкостью не менее 500 мл, каждую навеску заливают 200 мл. горячей воды, температурой 60-70°С и выдерживают 30 мин. при периодическом перемешивании. Сливают воду, а оставшуюся нерастворимую часть промывают холодной водой до отсутствия окраски воды. Оставшуюся нерастворимую часть табака переносят в воронку с предварительно взвешенным фильтром и отфильтровывают. Затем фильтр с нерастворимой частью табака переносят на предварительно взвешенный прокаленный лоток и высушивают в сушильном шкафу при температуре 92±2°С в течение 180 мин. Пробу охлаждают в эксикаторе в течение 15 мин. и взвешивают. Массовую долю нерастворимой части табака для кальяна вычисляют по каждой пробе по формуле и вычисляют среднее арифметическое значение:

где: m₁ - масса навески табака для кальяна, г;

m₂ - масса лотка и фильтра с фильтра с нерастворимой частью табака для кальяна после высушивания, г;

m₃ - масса лотка и фильтра до высушивания, г.

Недостатком способа является длительность процесса проведения анализа, особенно при сушке фильтра с нерастворимым осадком.

Техническим результатом изобретения является снижение продолжительности проведения анализа за счет сокращения времени высушивания фильтра с нерастворимым осадком.

Технический результат достигается тем, что способ определения массовой доли нерастворимой части в табаке для кальяна, предусматривает отбор пробы массой навески (5±0,5) г, размещение ее в стакане емкостью 500 мл, в который заливают 200 мл. горячей воды, температурой 70-80°С и выдерживают раствор 30 минут при периодическом перемешивании, производят слив воды, промывку нерастворимой части холодной водой до отсутствия окраски воды, фильтрование через предварительно высушенный бумажный фильтр, подсушивание фильтра с нерастворимой частью в микроволновой печи в течение 5 мин., при мощности 800 вт, досушку в сушильном шкафу при температуре 100-105°С в течение 40 мин, охлаждение в эксикаторе в течение 15 мин., взвешивание, определение массовой доли нерастворимой части X, % по формуле:

где: m₁ - масса навески табака для кальяна, г;

m₂ - масса лотка и фильтра с нерастворимой частью табака для кальяна после высушивания, г;

m₃ - масса лотка и фильтра до высушивания, г.

Нагрев фильтра с нерастворимой частью в микроволновой печи в течение 5 мин., при мощности 800 вт, обеспечивает его быструю подсушку, а дальнейшая досушка нерастворимой части табака с фильтром в сушильном шкафу при температуре 100-105°С позволяет сократить время высушивания, до постоянной массы, до 40 минут. Значения температуры и времени высушивания определены экспериментальным путем.

Способ осуществляют следующим образом. Отбирают 5 единиц потребительской упаковки табака для кальяна. От каждой единицы упаковки отбирают по (10±2) г и составляют лабораторную пробу общей массой не менее 50 г, тщательно перемешивают смесь в фарфоровой емкости. Стандартный лоток площадью 120 см² с высотой бортиков 10±2 мм с бумажным фильтром высушивают в сушильном шкафу при температуре 105°С в течение 20 минут, охлаждают в эксикаторе и взвешивают (масса - m₃). Из лабораторной пробы берут навеску табака для кальяна (5±0,5)г (масса - m₁). Пробу переносят в химический стакан емкостью 500 мл. и заливают 200 мл горячей воды температурой 70-80°С. Выдерживают раствор 30 минут при периодическом перемешивании, сливают воду и нерастворимую часть промывают несколько раз холодной водой до отсутствия окраски в воде. Фильтр из лотка укладывают в воронку и выгружают содержимое стакана, фильтруют. Фильтр с нерастворимым остатком помещают в микроволновую печь на 5 минут, подсушивают при мощности 800 вт. Затем фильтр с остатком кладут в лоток и досушивают в сушильном шкафу при температуре 100-105°С в течение 40 минут. По окончании сушки бюкс помещают в эксикатор и охлаждают 15 минут. Лоток с фильтром и остатком взвешивают (масса - m₂). Производят расчет массовой доли нерастворимого осадка X, % по формуле:

где: m₁ - масса навески табака для кальяна, г;

m₂ - масса лотка и фильтра с нерастворимой частью табака для кальяна после высушивания, г;

m₃ - масса лотка и фильтра до высушивания, г.

Анализ проводят в двукратной повторности. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение результатов параллельных определений.

Предлагаемый способ определения массовой доли нерастворимой части в табаке для кальяна, при комбинированном способе сушки в микроволновой печи и досушке в сушильном шкафу, позволяет сократить время высушивания фильтра с остатком в 4 раза.