Poprawnie wskazana ilość substancji w roztworze to 88 g, bo dokładnie tyle wynika z definicji stężenia procentowego. Roztwór 20-procentowy (m/m) oznacza, że w 100 g roztworu znajduje się 20 g substancji rozpuszczonej (tzw. składnik główny, np. sól, cukier, kwas, itp.), a pozostałe 80 g to najczęściej rozpuszczalnik, zwykle woda. Zatem przy 440 g roztworu liczymy: 20% · 440 g = 0,20 · 440 g = 88 g. To jest klasyczne obliczenie technologiczne, które w praktyce wykorzystuje się przy przygotowywaniu solanek, syropów cukrowych, roztworów kwasów czy zasad w przemyśle spożywczym. W zakładach produkcyjnych takie przeliczenia wykonuje się praktycznie non stop: przy dozowaniu koncentratów, mieszanek funkcyjnych, dodatków technologicznych. Moim zdaniem warto od razu wyrabiać sobie nawyk zapisywania wzoru: m_substancji = (stężenie [%]/100) · m_roztworu. Jest to zgodne z podstawową metodyką obliczeń stosowaną w kontroli jakości i technologii produkcji – podobnie liczy się np. zawartość soli w peklosolankach czy cukru w syropach o zadanym Brixie, z tym że tam często korzysta się z tabel lub refraktometrów. W dobrze prowadzonym zakładzie technik technolog lub laborant zawsze weryfikuje, czy przygotowany roztwór ma właściwe stężenie, ponieważ zbyt duże odchylenia wpływają na trwałość, smak, bezpieczeństwo mikrobiologiczne i zgodność z recepturą. Takie proste obliczenia, jak w tym zadaniu, są podstawą do późniejszych bardziej złożonych kalkulacji bilansów masowych i wydajności linii produkcyjnych.
W tym zadaniu kluczowe jest zrozumienie, co dokładnie oznacza 20-procentowy roztwór. W technologii żywności, jeśli nie zaznaczono inaczej, przyjmuje się stężenie procentowe masowe (m/m). To znaczy: 20% masowych to 20 g substancji w 100 g całego roztworu. Typowym błędem jest mylenie tej definicji z jakimś „intuicyjnym” odczuciem procentów, bez przeliczenia na konkretną masę. Odpowiedzi takie jak 42 g czy 420 g zwykle wynikają z pochopnego liczenia w pamięci, pomylenia się w mnożeniu albo potraktowania 20% jak 0,2, ale zastosowanego nie do całości roztworu, tylko do jakiejś części. 42 g sugeruje, że ktoś mógł policzyć 10% z 440 g (czyli 44 g) i potem niepoprawnie zaokrąglił lub pomylił się przy podwajaniu. 420 g z kolei wygląda jak próba „oderwania się” od definicji i założenie, że prawie cała masa to substancja, co kompletnie kłóci się z samym pojęciem 20% – bo wtedy substancji byłoby pięć razy mniej niż 100%, a nie prawie całość. Zdarza się też, że ktoś utożsamia procent z ilością rozpuszczalnika i wtedy myli się o cały rząd wielkości. Odpowiedź 352 g wygląda jak różnica 440 g – 88 g, czyli masa rozpuszczalnika, a nie substancji. To pokazuje inny częsty błąd: ktoś policzył poprawnie 20% z 440 g, ale zamiast podać wynik jako masę substancji, podał resztę jako odpowiedź. W praktyce przemysłowej takie pomylenie masy składnika aktywnego z masą rozpuszczalnika jest bardzo niebezpieczne: może doprowadzić do zbyt słabych solanek peklujących, za małego stężenia środków myjących, albo odwrotnie – do przekroczenia dopuszczalnych dawek dodatków technologicznych. Dlatego dobrą praktyką jest zawsze jasno zapisać, czego szukamy: masy substancji czy masy rozpuszczalnika, i konsekwentnie trzymać się wzoru m_substancji = (stężenie/100) · m_roztworu. Dopiero z tego wynika poprawne 88 g substancji i 352 g rozpuszczalnika. To rozróżnienie jest podstawą poprawnych obliczeń technologicznych w zakładach spożywczych.