Il rifrattometro del miele è uno strumento per monitorare la qualità dei prodotti dell'apicoltura.

Apicoltori e destinatari analizzano sempre il contenuto di umidità del miele per determinarne la qualità. Questo viene fatto utilizzando un rifrattometro, uno strumento specializzato che misura il contenuto di umidità di qualsiasi prodotto alimentare contenente zucchero, indipendentemente dalle condizioni ambientali. Per saperne di più su questo strumento e sul suo funzionamento, leggi di seguito.

Che tipo di dispositivo è questo?

Un rifrattometro è uno strumento ottico, con o senza alimentazione, che misura la concentrazione di particelle disciolte in un mezzo liquido utilizzando un fascio di luce. In apicoltura, viene utilizzato per determinare il contenuto di umidità del miele.

Secondo i requisiti GOST, questo indicatore deve essere mantenuto tra il 18,5 e il 21%, che è anche considerato l'intervallo di qualità del miele. Questi valori non sono determinati casualmente, ma piuttosto in base alle seguenti caratteristiche dei prodotti apistici:

• Con livelli di umidità inferiori al 18%, il miele diventa eccessivamente viscoso.
• A livelli di umidità superiori al 21%, i microrganismi di lievito presenti nel miele diventano attivi, metabolizzando gli zuccheri e influenzando il contenuto zuccherino del prodotto. Inoltre, innescano processi di fermentazione, rendendo il prodotto non idoneo al consumo.

Per garantire che il contenuto d'acqua del miele non superi il 21%, quando si estrae il miele dalle colonie di api, pulire i favi, che sono sigillati con capsule di cera fino a due terzi della loro altezza. Inoltre, monitorare il contenuto d'acqua utilizzando un rifrattore.

Le diverse varietà di miele presentano viscosità diverse se valutate organoletticamente, per cui non è sempre possibile valutarne visivamente il contenuto d'acqua.

La struttura del dispositivo

Gli elementi principali di un rifrattometro sono:

• PrismaSi tratta di un elemento ottico chiave, che ha la forma di un "palco" su cui viene applicata la sostanza in esame. È realizzato in un materiale ad alto indice di rifrazione.
• Vetro protettivo incernieratoLa superficie liscia del vetro viene abbassata sul prisma e comprime lo strato in esame.
• Vite di calibrazionePosizionata sul taglio inclinato, serve per la calibrazione dello strumento. È incluso uno speciale cacciavite in miniatura per ruotare la vite fino a quando la linea di demarcazione non raggiunge il segno desiderato.
• Sistema di lenti otticheSi trova all'interno dell'alloggiamento, in particolare nella zona del taglio obliquo. Le lenti sono colorate di blu e hanno una struttura otticamente uniforme. Rifrangono la luce, sia artificiale (da una lampada) che naturale (dal sole).
• piastra bimetallicaSi tratta di un "correttore" incorporato nell'alloggiamento che modifica le caratteristiche ottiche del rifrattometro in base alla temperatura.
• ScalaUn fascio di luce colpisce una scala, un cerchio graduato, attraverso un sistema di lenti ottiche. La parte illuminata della scala sarà chiara, mentre la parte restante sarà scura (non illuminata). Molti modelli di rifrattometro progettati per l'analisi del miele presentano più scale:
• ACQUAUna bilancia per l'acqua con letture che vanno dal 12% al 27%. Aiuta a determinare il contenuto di umidità del prodotto in esame.
• BrixUna scala che va dal 58 al 90% indica il contenuto di zucchero del miele. Ad esempio, un valore Brix dell'80% significa che 100 grammi di miele contengono 80 grammi di zucchero.
• Baume (Bome)Una scala con gradi Baumé (Be°) arbitrari, che misura la densità di un liquido. Ad esempio, la densità dell'acqua distillata pura a +15 °C corrisponde a 0 Be°, e 15 Be° corrispondono alla densità di una soluzione al 15% di sale da cucina.
• MonoculareUn foro speciale sull'impugnatura del dispositivo attraverso il quale è possibile vedere i risultati del test.

La struttura di un rifrattometro portatile è mostrata nel diagramma seguente:

Principio di funzionamento

Il rifrattometro funziona utilizzando la rifrattometria, un metodo che prevede l'analisi di una sostanza in base all'indice di rifrazione della luce solare che la colpisce. Questo principio è implementato come segue:

1. Il miele viene applicato sulla superficie del prisma e ricoperto con un vetro protettivo sulla parte superiore per creare uno strato uniforme di spessore rigorosamente definito.
2. Quando colpisce il miele, un fascio di luce incidente passa da un mezzo all'altro e, al confine tra i due, devia dalla sua direzione rettilinea di un certo angolo, cioè viene rifratto. Più denso è il mezzo, più la velocità del fascio rallenta.
   

   L'entità dell'angolo di rifrazione della luce dipende dalla composizione della soluzione e dalla sua densità (concentrazione).

3. Successivamente, all'interno dell'alloggiamento, il fascio di luce attraversa un sistema di lenti ottiche, colpisce la scala graduata del dispositivo e si muove verso l'alto o verso il basso a seconda dell'angolo di rifrazione. La scala stessa assomiglia a un termometro a mercurio o a un termometro per la misurazione della temperatura corporea, con una colonna di liquido che si muove verso l'alto o verso il basso.
4. Una parte della scala è illuminata, l'altra rimane al buio. La linea di demarcazione tra luce e ombra può essere utilizzata per determinare la densità ottica o l'indice di rifrazione del composto in esame.

Tipi di dispositivo

Esistono diversi tipi di rifrattometri:

• laboratorio – un dispositivo da tavolo di grandi dimensioni e peso;
• industriale (flusso) – un rifrattometro automatico, integrato negli impianti tecnologici e funzionante in tempo reale;
• portatile – uno strumento ottico utilizzato dalla maggior parte degli apicoltori e dei venditori di miele, poiché è di dimensioni compatte e rileva tutte le misurazioni con la massima precisione.

Se si prevede di effettuare analisi di soluzioni su larga scala per impianti industriali, i rifrattometri industriali rappresentano la scelta migliore. Per privati ​​e piccole imprese, gli strumenti portatili rappresentano la scelta migliore.

Anche i modelli portatili possono essere di due tipi:

• digitale – hanno un display a cristalli liquidi che visualizza i dati di misurazione, sono solitamente alimentati a batteria e possono determinare simultaneamente varie caratteristiche del miele;
• manuale – non contengono circuiti elettronici o elementi di alimentazione, quindi necessitano di luce naturale o artificiale per funzionare.

I rifrattometri portatili sono interessanti per il prezzo accessibile, le dimensioni compatte e l'elevata velocità di analisi, ma i modelli digitali, che possono essere utilizzati anche di notte, sono più pratici.

Caratteristiche di un rifrattometro con funzione ATC

Affinché un rifrattometro misuri accuratamente i livelli di umidità del miele, le misurazioni devono essere effettuate a una temperatura ambiente di +20 °C. Naturalmente, nella maggior parte dei casi, questo è difficile da ottenere per un apicoltore.

Questo principio è stato adottato dai produttori di rifrattometri, che hanno dotato i loro modelli di compensazione automatica della temperatura (ATC). Questa tecnologia elimina l'impatto delle fluttuazioni della temperatura ambiente sulla precisione di misurazione. Questo risultato è ottenuto tramite una piastra bimetallica che si espande o si contrae in base alle variazioni di temperatura, mantenendo il corretto funzionamento del sistema ottico dello strumento.

L'entità degli spostamenti delle placche viene calcolata in modo tale da compensare completamente l'effetto della temperatura sull'indice di rifrazione.

Come scegliere un rifrattometro per il miele?

I rifrattometri portatili sono progettati per testare vari prodotti, ma il loro aspetto è praticamente identico. Per determinare se un particolare dispositivo è adatto al miele, è necessario considerare due parametri:

• Composizione chimica della soluzione di provaPer il miele e altre soluzioni contenenti zucchero, è necessario un rifrattometro per determinare il contenuto di zucchero e il contenuto di umidità della soluzione. Gli strumenti che misurano proteine ​​e solidi nei campioni di latte sono adatti per l'analisi del latte e dei prodotti lattiero-caseari. Non sono adatti per l'analisi del miele.
• Valori della scala BrixIl miele è una soluzione altamente satura, pertanto sono adatti i rifrattometri con i seguenti valori Brix: 45-82%, 58-92% o 0-87%.

Recensione dei modelli più popolari

Gli apicoltori spesso scelgono i seguenti modelli di rifrattometro:

• PAL-22SUn dispositivo digitale tascabile con schermo LCD che visualizza le letture dell'umidità del miele. L'intervallo di umidità è 12-30%. Il rifrattometro è dotato di funzione ATC (da +10 a +40 °C) e funziona con due batterie AAA.
  
• PENNA-MIELEIl dispositivo è alimentato a batteria e misura l'umidità del miele in un intervallo compreso tra il 13 e il 30%. A differenza del modello precedente, non è necessario applicare il prodotto da analizzare al prisma: è sufficiente toccare il campione con la punta del dispositivo. Le letture possono essere effettuate anche sotto una fonte luminosa. L'alloggiamento di questo rifrattometro è protetto in modo affidabile dall'ingresso di acqua e polvere. Anche il prisma è protetto dalla polvere e dall'immersione temporanea in acqua. Il dispositivo è dotato di una funzione ATC, che consente un'analisi accurata del campione a temperature ambiente comprese tra +10 e +100 °C. La calibrazione viene eseguita con acqua distillata.
  
• HHR-2NUn dispositivo portatile che misura l'umidità del prodotto dal 12 al 30%. Non richiede alimentazione, poiché non contiene componenti elettronici. La calibrazione viene eseguita utilizzando un liquido speciale incluso nel kit.
  
• Maestro-MIELEUn dispositivo tascabile che consente di analizzare il miele ovunque. È dotato di funzione ATC e determina il contenuto di umidità nell'intervallo 13-30%. Ciò che rende questo rifrattometro diverso dagli altri dispositivi è che il campione analizzato può essere liquido o solido (cristallizzato). L'alloggiamento, ad eccezione dell'oculare, è protetto da getti d'acqua e polvere. Il dispositivo funziona a temperature ambiente comprese tra +10 e +40 °C.
  
• Maestro Miele/BXRifrattometro ottico portatile con doppia scala. La prima scala determina l'umidità del miele (12-30%), mentre la seconda (Brix) determina il contenuto di zucchero (58-90%). Lo strumento è calibrato con acqua distillata o con un liquido speciale chiamato "Sakharozka". È dotato di funzione ATC e funziona a temperature ambiente comprese tra 10 e 40 °C.
  
• Rifrattometri portatili RHBTutti i dispositivi di questa linea possono misurare il contenuto di umidità sulla scala Water (12-27%), il contenuto di zucchero sulla scala Brix (58-90% per i modelli RHB-90 e RHB-90 ATC, 58-92% per RHB-92 ATC) e la densità sulla scala Baumé (38-43 Be°). Il modello RHB-90 non dispone della funzione ATC, quindi è preferibile scegliere i dispositivi RHB-90 ATC e RHB-92 ATC. Tutti i dispositivi RHB sono compatti, non richiedono alimentazione e vengono venduti pre-calibrati.
  
• Rifrattopolarimetro RePo-4Questo dispositivo combina un rifrattometro e un polarimetro, consentendo un'analisi più approfondita del miele. Oltre all'umidità (13-30%) e al grado Brix (0-85%), può determinare anche il contenuto di fruttosio (da 0 a 99%). Quest'ultimo consente di individuare il miele contraffatto e di identificarne la tipologia. Il dispositivo è dotato di funzione ATC ed è resistente alla polvere e all'acqua. Richiede quattro batterie AAA. Il volume di campione richiesto per l'analisi è di almeno 3 ml.
  

Nel video qui sotto è fornita una recensione del rifrattometro RHB 90 ATC:

Calibrazione di un rifrattometro

Per garantire che il dispositivo visualizzi i risultati con un errore minimo, è necessario calibrarlo. Per farlo, è necessario utilizzare acqua distillata o liquido rifrattometrico, solitamente inclusi nei kit.

La calibrazione del dispositivo viene eseguita nella seguente sequenza:

1. Sollevare il coperchio per esporlo alla luce del giorno e, utilizzando una pipetta, applicare 2-3 gocce di acqua distillata sul prisma principale.
2. Chiudere il vetro protettivo in modo che l'acqua sia distribuita uniformemente su tutta la superficie del prisma. Non devono esserci bolle d'aria o spazi vuoti.
3. Attendere circa 15-30 secondi affinché il campione si adatti alla temperatura ambiente.
4. Punta il rifrattometro verso una fonte di luce naturale e guarda attraverso il monocolo. Vedrai una scala graduata al centro del cerchio. Se le graduazioni sono difficili da vedere, regola la messa a fuoco del monocolo.
5. Attendere che la parte superiore del dispositivo diventi scura e quella inferiore chiara.
6. Regolare la vite di calibrazione in modo che il confine tra le aree scure e chiare sia impostato esattamente sullo zero o sul 78,4%, a seconda del modello del dispositivo.
7. Pulire la superficie del prisma con un panno morbido e asciutto e utilizzare il rifrattometro come previsto.

Di seguito è riportato un esempio di come appare la scala dello strumento prima e dopo la calibrazione:

Istruzioni per l'uso

Tutti i passaggi vengono eseguiti nella stessa sequenza della calibrazione, ma al posto dell'acqua distillata, sul prisma vengono applicate alcune gocce di miele. Le istruzioni passo passo sono le seguenti:

1. Prelevare un campione di miele dal favo utilizzando una bacchetta di vetro o di plastica. Se è necessario misurare il contenuto di umidità del miele già raccolto, prelevare un campione dal barattolo. Se il prodotto cristallizzato ha una consistenza eterogenea e contiene particelle solide, preriscaldarlo a bagnomaria (fino a 40 °C), lasciarlo raffreddare a temperatura ambiente, mescolare accuratamente e utilizzare come indicato.
2. Aprire la piastra protettiva, utilizzare una pipetta per applicare 2-3 gocce del miele preparato sulla superficie del prisma e distribuirlo uniformemente, rimuovendo tutte le bolle e le particelle secche. Chiudere il coperchio del prisma. Se la soluzione in eccesso fuoriesce dall'area di misurazione, asciugarla con un panno morbido.
   Preparazione del miele per la misurazione

   • ✓ Per il miele cristallizzato, assicurarsi che sia completamente sciolto e raffreddato a temperatura ambiente.
   • ✓ Verificare che il miele sia privo di particelle solide prima di applicarlo sul prisma.

   Quanto più sottile è lo strato di miele distribuito uniformemente, tanto più precisi saranno i risultati della misurazione.

3. Attendere 30 secondi affinché la temperatura del campione e dello strumento si uniformino. Non toccare la vite di calibrazione durante questo intervallo di tempo: deve rimanere nella posizione originale impostata durante la calibrazione dello strumento.
4. Puntare il rifrattometro verso la fonte di luce: luce naturale o una lampada a incandescenza.
5. Guardare attraverso il monocolo per vedere i risultati della misurazione. La lettura dell'umidità sarà visibile sulla scala bianco-blu. La messa a fuoco del monocolo può essere regolata per migliorare la chiarezza delle graduazioni.

La precisione delle misurazioni dipende dalla calibrazione dello strumento, nonché dalla temperatura del prisma e del campione in esame.

Il seguente video mostra chiaramente come testare l'umidità del miele con un rifrattometro:

Come conservare un rifrattometro?

Per garantire che il dispositivo duri il più a lungo possibile, tenere a mente i seguenti consigli durante l'utilizzo:

• Non immergere il rifrattometro in acqua né utilizzarlo in condizioni di umidità. Se l'acqua penetra all'interno dell'alloggiamento, l'immagine risulterà sfocata. Per risolvere il problema, rivolgersi a un tecnico qualificato.
• Dopo ogni utilizzo, pulire il rifrattometro con un panno morbido e umido. In caso contrario, le misurazioni risulteranno imprecise e la superficie del prisma verrà danneggiata.
• Durante la pulizia del dispositivo, non utilizzare agenti abrasivi o chimici, poiché potrebbero danneggiare la superficie del prisma principale.
• Non smontare mai il rifrattometro per evitare di perdere le impostazioni, di farlo cadere o di urtarlo.
• Lo strumento ottico deve essere conservato con cura, evitando qualsiasi danno meccanico, poiché qualsiasi graffio sulla superficie del prisma causerebbe la distorsione delle misurazioni.

Per iniziare tempestivamente l'estrazione del miele, gli apicoltori possono testarne regolarmente il contenuto di umidità con un rifrattometro portatile. I consumatori, tuttavia, avranno bisogno di questo strumento per determinare la qualità del miele prima di acquistarlo. L'analisi del miele richiede un impiego minimo di materie prime, il che rappresenta un ulteriore vantaggio di questo strumento.

Domande frequenti