Khúc xạ kế mật ong là một công cụ để theo dõi chất lượng sản phẩm nuôi ong.

Người nuôi ong và người nhận mật ong luôn kiểm tra độ ẩm của mật ong để xác định chất lượng. Việc này được thực hiện bằng khúc xạ kế, một thiết bị chuyên dụng đo độ ẩm của bất kỳ sản phẩm thực phẩm nào chứa đường, bất kể điều kiện môi trường. Đọc thêm về thiết bị này và cách thức hoạt động của nó bên dưới.

Đây là loại thiết bị gì?

Khúc xạ kế là một dụng cụ quang học, có hoặc không có nguồn điện, dùng để đo nồng độ các hạt hòa tan trong môi trường lỏng bằng chùm sáng. Trong nuôi ong, khúc xạ kế được sử dụng để xác định độ ẩm của mật ong.

Theo yêu cầu của GOST, chỉ số này nên được duy trì trong khoảng 18,5-21%, đây cũng được coi là phạm vi chất lượng mật ong. Những con số này không được xác định ngẫu nhiên, mà dựa trên các đặc điểm sau của sản phẩm nuôi ong:

• Ở độ ẩm dưới 18%, mật ong sẽ trở nên quá nhớt.
• Ở độ ẩm trên 21%, vi sinh vật nấm men có trong mật ong sẽ hoạt động, chuyển hóa đường và ảnh hưởng đến hàm lượng đường của sản phẩm. Hơn nữa, chúng còn kích hoạt quá trình lên men, khiến sản phẩm không còn phù hợp để tiêu thụ.

Để đảm bảo hàm lượng nước trong mật ong không vượt quá 21%, khi lấy mật từ đàn ong, hãy lau sạch các tổ ong, được bịt kín bằng nắp sáp đến hai phần ba chiều cao. Ngoài ra, hãy theo dõi hàm lượng nước bằng kính khúc xạ.

Các loại mật ong khác nhau có độ nhớt khác nhau khi đánh giá bằng cảm quan, do đó không phải lúc nào cũng có thể đánh giá trực quan hàm lượng nước của chúng.

Cấu trúc thiết bị

Các bộ phận chính của khúc xạ kế là:

• Lăng kínhĐây là một bộ phận quang học quan trọng dưới dạng "bệ" để đặt chất cần nghiên cứu lên. Nó được làm bằng vật liệu có chiết suất cao.
• Kính bảo vệ có bản lềBề mặt nhẵn của kính được hạ xuống lăng kính và nén lớp đang được kiểm tra.
• Vít hiệu chuẩnNằm trên đường cắt nghiêng, nó được sử dụng để hiệu chuẩn thiết bị. Một tua vít nhỏ đặc biệt được bao gồm để vặn vít cho đến khi vạch chia được đặt đúng vị trí mong muốn.
• Hệ thống thấu kính quang họcNó nằm bên trong vỏ, cụ thể là ở khu vực cắt xiên. Tròng kính được nhuộm màu xanh lam và có cấu trúc quang học đồng nhất. Chúng khúc xạ ánh sáng - có thể là ánh sáng nhân tạo (từ đèn) hoặc ánh sáng tự nhiên (từ mặt trời).
• Tấm kim loại képĐây là "bộ hiệu chỉnh" được tích hợp vào vỏ máy và thay đổi các đặc tính quang học của khúc xạ kế tùy thuộc vào nhiệt độ.
• Tỉ lệMột chùm ánh sáng chiếu vào một thang đo—một vòng tròn chia độ—qua một hệ thống thấu kính quang học. Phần được chiếu sáng của thang đo sẽ sáng, trong khi phần còn lại sẽ tối (không được chiếu sáng). Nhiều mẫu khúc xạ kế được thiết kế để phân tích mật ong có nhiều thang đo:
• NƯỚCThang đo độ ẩm với phạm vi đo từ 12% đến 27%. Giúp xác định hàm lượng ẩm của sản phẩm đang được thử nghiệm.
• BrixThang đo từ 58 đến 90% biểu thị hàm lượng đường trong mật ong. Ví dụ, chỉ số Brix là 80% nghĩa là 100 gram mật ong chứa 80 gram đường.
• Baume (Bome)Một thang đo với các bậc tùy ý Baumé (Be°), dùng để đo khối lượng riêng của chất lỏng. Ví dụ, khối lượng riêng của nước cất tinh khiết ở +15°C tương ứng với 0Be°, và 15Be° tương ứng với khối lượng riêng của dung dịch muối ăn 15%.
• Ống nhòm đơnMột lỗ đặc biệt trên tay cầm của thiết bị để có thể nhìn thấy kết quả thử nghiệm.

Cấu trúc của khúc xạ kế cầm tay được thể hiện trong sơ đồ sau:

Nguyên lý hoạt động

Khúc xạ kế hoạt động dựa trên phương pháp đo khúc xạ, một phương pháp phân tích chất dựa trên chiết suất của ánh sáng mặt trời chiếu vào. Nguyên lý này được thực hiện như sau:

1. Mật ong được bôi lên bề mặt lăng kính và phủ một lớp kính bảo vệ lên trên để tạo thành một lớp đồng nhất có độ dày được xác định nghiêm ngặt.
2. Khi chiếu vào mật ong, chùm tia sáng tới đi từ môi trường này sang môi trường khác, tại ranh giới giữa chúng, tia sáng lệch khỏi phương truyền thẳng một góc nhất định, tức là bị khúc xạ. Môi trường càng đặc thì tốc độ của tia sáng càng chậm.
   

   Độ lớn của góc khúc xạ ánh sáng phụ thuộc vào thành phần của dung dịch và mật độ (nồng độ) của nó.

3. Tiếp theo, bên trong vỏ, chùm sáng đi qua một hệ thống thấu kính quang học, chiếu vào thang đo của thiết bị và di chuyển lên hoặc xuống tùy thuộc vào góc khúc xạ. Bản thân thang đo trông giống như nhiệt kế thủy ngân hoặc nhiệt kế đo nhiệt độ cơ thể, với một cột chất lỏng di chuyển lên hoặc xuống.
4. Một phần của thang đo được chiếu sáng, phần còn lại vẫn chìm trong bóng tối. Đường phân chia giữa vùng sáng và vùng tối có thể được sử dụng để xác định mật độ quang học hoặc chiết suất của hợp chất đang được nghiên cứu.

Các loại thiết bị

Có một số loại khúc xạ kế:

• phòng thí nghiệm – thiết bị để bàn có kích thước và trọng lượng lớn;
• công nghiệp (dòng chảy) – khúc xạ kế tự động được tích hợp vào các thiết bị công nghệ và hoạt động theo thời gian thực;
• cầm tay – một dụng cụ quang học được hầu hết người nuôi ong và người bán mật ong sử dụng vì nó nhỏ gọn và thực hiện mọi phép đo với độ chính xác tối đa.

Nếu dự định phân tích giải pháp quy mô lớn cho các cơ sở công nghiệp, khúc xạ kế công nghiệp là lựa chọn tốt nhất. Đối với cá nhân và doanh nghiệp nhỏ, thiết bị cầm tay là lựa chọn tốt nhất.

Các mô hình di động cũng có thể có hai loại:

• điện tử – có màn hình tinh thể lỏng hiển thị dữ liệu đo lường, thường chạy bằng pin và có thể xác định đồng thời nhiều đặc tính khác nhau của mật ong;
• thủ công – chúng không chứa mạch điện tử hoặc bộ phận cấp nguồn nên cần có ánh sáng tự nhiên hoặc nhân tạo để hoạt động.

Máy đo khúc xạ cầm tay hấp dẫn vì giá cả phải chăng, kích thước nhỏ gọn và tốc độ phân tích cao, nhưng các mẫu kỹ thuật số, có thể sử dụng ngay cả vào ban đêm, lại thiết thực hơn.

Tính năng của khúc xạ kế có chức năng ATC

Để khúc xạ kế đo chính xác độ ẩm của mật ong, cần phải thực hiện phép đo ở nhiệt độ môi trường +20°C. Tất nhiên, trong hầu hết các trường hợp, người nuôi ong khó có thể đạt được điều này.

Điều này đã được các nhà sản xuất khúc xạ kế áp dụng, những người đã trang bị cho các mẫu máy của mình tính năng bù nhiệt độ tự động (ATC). Tính năng này loại bỏ tác động của biến động nhiệt độ môi trường lên độ chính xác của phép đo. Điều này đạt được nhờ một tấm lưỡng kim giãn nở hoặc co lại theo sự thay đổi nhiệt độ, duy trì hoạt động chính xác của hệ thống quang học của thiết bị.

Độ lớn của sự dịch chuyển của tấm được tính toán theo cách có thể bù trừ hoàn toàn tác động của nhiệt độ lên chiết suất.

Làm thế nào để chọn khúc xạ kế mật ong?

Khúc xạ kế cầm tay được thiết kế để kiểm tra nhiều sản phẩm khác nhau, nhưng hình dáng của chúng hầu như giống hệt nhau. Để xác định xem một thiết bị cụ thể có phù hợp với mật ong hay không, cần xem xét hai thông số:

• Thành phần hóa học của dung dịch thửĐối với mật ong và các dung dịch chứa đường khác, cần sử dụng khúc xạ kế để xác định hàm lượng đường và độ ẩm của dung dịch. Các thiết bị đo protein và chất rắn trong mẫu sữa phù hợp để phân tích sữa và các sản phẩm từ sữa. Chúng không phù hợp để thử nghiệm mật ong.
• Giá trị thang đo BrixMật ong là dung dịch có độ bão hòa cao nên khúc xạ kế có các giá trị Brix sau đây phù hợp với nó: 45-82%, 58-92% hoặc 0-87%.

Đánh giá các mẫu xe phổ biến

Người nuôi ong thường chọn các mẫu khúc xạ kế sau:

• PAL-22SThiết bị kỹ thuật số bỏ túi với màn hình LCD hiển thị độ ẩm mật ong. Phạm vi độ ẩm từ 12-30%. Khúc xạ kế có chức năng ATC (+10…+40°C) và hoạt động bằng hai pin AAA.
  
• PEN-HONEYThiết bị này cũng chạy bằng pin và đo độ ẩm mật ong trong khoảng 13-30%. Không giống như model trước, sản phẩm cần phân tích không cần phải được đặt lên lăng kính; chỉ cần chạm đầu thiết bị vào mẫu. Kết quả đo cũng có thể được thực hiện dưới nguồn sáng. Vỏ của khúc xạ kế này được bảo vệ đáng tin cậy khỏi sự xâm nhập của nước và bụi. Lăng kính cũng được bảo vệ khỏi bụi và việc ngâm tạm thời trong nước. Thiết bị được trang bị chức năng ATC, cho phép phân tích mẫu chính xác ở nhiệt độ môi trường từ +10 đến +100°C. Việc hiệu chuẩn được thực hiện bằng nước cất.
  
• HHR-2NThiết bị cầm tay đo độ ẩm sản phẩm từ 12 đến 30%. Thiết bị không cần nguồn điện vì không chứa linh kiện điện tử. Việc hiệu chuẩn được thực hiện bằng dung dịch đặc biệt có sẵn trong bộ sản phẩm.
  
• Master-HONEYThiết bị nhỏ gọn cho phép bạn phân tích mật ong ở bất cứ đâu. Thiết bị có chức năng ATC và xác định độ ẩm trong khoảng 13-30%. Điểm khác biệt của khúc xạ kế này so với các thiết bị khác là mẫu được phân tích có thể ở dạng lỏng hoặc rắn (kết tinh). Vỏ máy, ngoại trừ thị kính, được bảo vệ khỏi tia nước và bụi. Thiết bị hoạt động ở nhiệt độ môi trường từ +10 đến +40°C.
  
• Master Honey/BXKhúc xạ kế quang học cầm tay với hai thang đo. Thang đo thứ nhất xác định độ ẩm mật ong (12-30%), và thang đo thứ hai (Brix) xác định hàm lượng đường (58-90%). Thiết bị được hiệu chuẩn bằng nước cất hoặc một chất lỏng đặc biệt gọi là "Sakharozka". Thiết bị có chức năng ATC và hoạt động ở nhiệt độ môi trường từ 10 đến 40°C.
  
• Máy đo khúc xạ cầm tay RHBTất cả các thiết bị trong dòng này đều có thể đo độ ẩm theo thang đo Nước (12-27%), hàm lượng đường theo thang đo Brix (58-90% đối với các mẫu RHB-90 và RHB-90 ATC, 58-92% đối với RHB-92 ATC) và tỷ trọng theo thang đo Baumé (38-43Be°). Mẫu RHB-90 không có chức năng ATC, vì vậy tốt hơn nên chọn các thiết bị RHB-90 ATC và RHB-92 ATC. Tất cả các thiết bị RHB đều nhỏ gọn, không cần nguồn điện và được bán với hiệu chuẩn sẵn.
  
• Máy đo khúc xạ phân cực RePo-4Thiết bị này kết hợp khúc xạ kế và phân cực kế, cho phép phân tích mật ong sâu hơn. Ngoài độ ẩm (13-30%) và Brix (0-85%), thiết bị còn có thể xác định hàm lượng fructose (0 đến 99%). Hàm lượng fructose cho phép phát hiện mật ong giả và xác định loại mật ong. Thiết bị có chức năng ATC và chống bụi, chống nước. Thiết bị sử dụng bốn pin AAA. Thể tích mẫu cần thiết để thử nghiệm tối thiểu là 3 ml.
  

Đánh giá về khúc xạ kế RHB 90 ATC được cung cấp trong video bên dưới:

Hiệu chuẩn khúc xạ kế

Để đảm bảo thiết bị hiển thị kết quả với sai số tối thiểu, cần phải hiệu chuẩn thiết bị. Việc này cần sử dụng nước cất hoặc dung dịch khúc xạ kế, thường được cung cấp kèm theo bộ dụng cụ.

Việc hiệu chuẩn thiết bị được thực hiện theo trình tự sau:

1. Mở nắp để tiếp xúc với ánh sáng ban ngày và dùng ống nhỏ giọt để nhỏ 2-3 giọt nước cất vào lăng kính chính.
2. Đậy kín lớp kính bảo vệ sao cho nước được phân bố đều trên toàn bộ bề mặt lăng kính. Không được có bọt khí hoặc khoảng trống.
3. Chờ khoảng 15-30 giây để mẫu thích nghi với nhiệt độ môi trường.
4. Hướng khúc xạ kế về phía nguồn sáng tự nhiên và nhìn qua ống nhòm một mắt. Bạn sẽ thấy thang chia độ ở giữa vòng tròn. Nếu khó nhìn thấy thang chia độ, hãy điều chỉnh tiêu cự của ống nhòm một mắt.
5. Chờ cho đến khi phần trên của thiết bị chuyển sang màu tối và phần dưới chuyển sang màu sáng.
6. Điều chỉnh vít hiệu chuẩn sao cho ranh giới giữa vùng tối và vùng sáng được đặt chính xác ở vạch số 0 hoặc ở mức 78,4%, tùy thuộc vào kiểu máy.
7. Lau bề mặt lăng kính bằng vải mềm, khô và sử dụng khúc xạ kế theo đúng mục đích.

Một ví dụ về hình ảnh của cân trước và sau khi hiệu chuẩn được hiển thị bên dưới:

Hướng dẫn vận hành

Tất cả các bước được thực hiện theo cùng trình tự như khi hiệu chuẩn, nhưng thay vì nước cất, chúng tôi nhỏ vài giọt mật ong lên lăng kính. Hướng dẫn từng bước như sau:

1. Dùng đũa thủy tinh hoặc nhựa để lấy mẫu mật ong từ tổ ong. Nếu cần đo độ ẩm của mật ong đã thu thập, hãy lấy mẫu từ lọ. Nếu sản phẩm kết tinh có độ đặc không đồng nhất và chứa các hạt rắn, hãy đun nóng trước trong bồn nước (tối đa 40°C), để nguội đến nhiệt độ phòng, trộn đều và sử dụng theo hướng dẫn.
2. Mở tấm bảo vệ, dùng pipet nhỏ 2-3 giọt mật ong đã pha lên bề mặt lăng kính và dàn đều, loại bỏ bọt khí và các hạt khô. Đóng nắp lăng kính. Nếu dung dịch thừa rò rỉ ra ngoài vùng đo, hãy lau sạch bằng khăn mềm.
   Chuẩn bị mật ong để đo lường

   • ✓ Đối với mật ong kết tinh, hãy đảm bảo mật ong đã tan hoàn toàn và nguội đến nhiệt độ phòng.
   • ✓ Kiểm tra xem mật ong có chứa các hạt rắn không trước khi cho vào lăng kính.

   Lớp mật ong phân bố càng mỏng và đều thì kết quả đo sẽ càng chính xác.

3. Chờ 30 giây để nhiệt độ của mẫu và thiết bị cân bằng. Không chạm vào vít hiệu chuẩn trong thời gian này—vít phải được giữ nguyên vị trí ban đầu đã được đặt trong quá trình hiệu chuẩn thiết bị.
4. Hướng khúc xạ kế về phía nguồn sáng – ánh sáng ban ngày tự nhiên hoặc đèn sợi đốt.
5. Nhìn qua ống nhòm một mắt để xem kết quả đo. Độ ẩm sẽ hiển thị trên thang đo màu trắng-xanh. Có thể điều chỉnh tiêu cự của ống nhòm một mắt để cải thiện độ rõ nét của vạch chia.

Độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào hiệu chuẩn của thiết bị, cũng như nhiệt độ của lăng kính và mẫu được thử nghiệm.

Video sau đây trình bày rõ ràng cách kiểm tra độ ẩm của mật ong bằng khúc xạ kế:

Làm thế nào để bảo quản khúc xạ kế?

Để đảm bảo thiết bị có thể sử dụng được lâu nhất có thể, hãy ghi nhớ những khuyến nghị sau khi sử dụng:

• Không nhúng khúc xạ kế vào nước hoặc sử dụng trong điều kiện ẩm ướt. Nếu nước lọt vào bên trong vỏ máy, hình ảnh sẽ bị mờ. Để khắc phục tình trạng này, hãy nhờ đến sự hỗ trợ của kỹ thuật viên có trình độ.
• Sau mỗi lần sử dụng, hãy lau khúc xạ kế bằng vải mềm, ẩm. Nếu không, kết quả đo sẽ không chính xác và bề mặt lăng kính sẽ bị hư hỏng.
• Khi vệ sinh thiết bị, không sử dụng chất mài mòn hoặc chất hóa học vì chúng có thể làm hỏng bề mặt lăng kính chính.
• Không bao giờ tháo rời khúc xạ kế để tránh làm mất cài đặt hoặc làm rơi hoặc va đập.
• Thiết bị quang học phải được bảo quản cẩn thận, tránh mọi hư hỏng về mặt cơ học, vì bất kỳ vết xước nào trên bề mặt lăng kính cũng sẽ làm sai lệch kết quả đo.

Để bắt đầu khai thác mật ong kịp thời, người nuôi ong có thể thường xuyên kiểm tra độ ẩm của mật ong bằng khúc xạ kế cầm tay. Tuy nhiên, người tiêu dùng sẽ cần thiết bị này để xác định chất lượng mật ong trước khi mua. Việc phân tích mật ong đòi hỏi rất ít nguyên liệu thô, đây là một lợi thế bổ sung của thiết bị này.

Những câu hỏi thường gặp