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1、1 水分的测定 2 灰分的测定 3 酸度的测定 4 脂类的测定 5 碳水化合物的测定 6 蛋白质的测定 7 维生素的测定 8 矿物质的测定 1 水分的测定 1 水的作用 2 水分的存在状态 3 水分测定的意义 1 1概述 1 2水分的测定 1 2 1干燥法 1 2 2蒸馏法 1 2 3卡尔 费休法 1 2 4其他测定水分方法 1 水的作用 水是维持动 植物和人类生存必不可少的物质之一 除谷物和豆类等的种子类食品 一般水分在12 16 以外 作为 食品的许多动植物一般含有60 90 水分 有的甚至更高 水是许 多食品组戊戊分中数量最多的组分 如蔬菜含水分85 97 水果 80 90 鱼类67 8
2、1 蛋类73 75 乳类87 89 猪肉 43 59 即使是干态食品 也含有少量水分 如面粉12 14 饼干2 5 4 5 在动 植物体内 水分不仅以纯水状态存在 而且常常是 溶解那些可溶性物质 例如糖类和许多盐类 而构成溶液以 及把淀粉 蛋白质等亲水性高分子分散在水中形成凝胶来保 持一定形态的膨胀体的溶剂 另外 即使不溶于水的物质如 脂肪和某些蛋白质 也能在适当的条件下分散于水中成为乳 浊液或胶体溶液 水的介电常数很大 能促进电解质的电离 水不但是生物 体内化学反应的介质 本身也是生物化学反应的反应物 水 还是动物体内各器官 肌肉 骨骼的润滑剂 是体内物质运 输的载体 没有水就没有生命 系着
3、水分子的作用力可以分为氢键结合力和毛细管力两 类 由氢键结合力系着的水习惯上称为结合水或束缚水 Bound water 如在食品中与蛋白质活性基 OH NH NH2 COOH CONH2 和碳水化合物的 活性基 OH 以氢键相结合而不能自由运动的水即属 此类 束缚水有两个特点 不易结冰 冰点 400C 不能作为溶质的溶媒 2 水分的存在状态 结合水或束缚水 自由水或游离水 不可移动水或滞化水 毛细管水 自由流动水 与束缚水相对应的水称为自由水或游离水 Free water 即指组织 细胞中容易结冰 组能溶解溶质的这部 分水 它又可细分为三类 不可移动水或滞化水 Immobilized wate
4、r 毛细管水 Capillary water 自由流动水 Fluidal water 滞化水是指被组织中的显微和亚显微结构与膜所阻留 住的水 毛细管水是指在生物组织的细胞间隙和制成食品的结 构组织中通过毛细管力所系留的水 自由流动水主要指动物的血浆 淋巴和尿液以及植物 导管和细胞内液泡等内部的水 红外线干燥法 水分的测定 干燥法 直接干燥法 减压干燥法 蒸馏法 卡尔 费休法 其他测定水分方法 1 2水分的测定 1 2 1 干燥法 1 2 2 蒸馏法 1 2 3 卡尔 费休法 1 2 4 其他测定水分方法 1 2 1干燥法 主要介绍直接干燥法 减压干燥法的原理 适用范 围和操作方法 l1 2 1
5、 1 直接干燥法 1 原理 基于食品中的水分受热以后 产生的蒸汽压高于空 气在电热干燥箱重中的分压 使食品中的水分蒸发出来 同时 由于不断的加热和排走水蒸汽 而达到完全干燥的 目的 食品干燥的速度取决于这个压差的大小 l 2 适用范围 本法以样品在蒸发前后的失重来计算水分含量 故适 用于在95 105 范围不含其他挥发成分极微且对热不 稳定的各种食品 3 样品的制备 测定及结果计算 样品的制备方法常以食品种类及存在状态的不同 而异 一般情况下 食品以固态 如面包 饼干 乳粉等 液态 如牛乳 果汁等 和浓稠态 如炼乳 糖浆 果 酱等 存在 现将样品制备与测定方法等分述如下 固态样品 固态样品必须
6、磨碎 全部经过 20 40目筛 混匀 在磨碎过程中 要防止样 品水分含量变化 一般水分在14 以下时称为 安全水分 即在实验室条件下进行粉碎过筛 等处理 水分含量一般不会发生变化 但要 求动作迅速 制备好的样品存于干燥洁净的 磨口瓶中备用 l 测定时 精确称取上述样品2 10 g 视样品性质和水分含 量而定 置于已干燥 冷却并称至恒重的有盖称量瓶中 移入95 105 常压烘箱中 开盖2 4小时后取出 加盖置干 燥内冷却0 5小时后称重 再烘1小时左右 又冷却0 5小时后 称重 重复此操作 直至前后两次质量差不超过2mg即算恒 重 测定结果按下式计算 l水分 l式中m1 干燥前样品于称量瓶质量
7、g l m2 干燥后样品与称量瓶质量 g l m 3 称量瓶质量 g l l 对于水分含量再16 以上的样品 通常采用二步干 燥法进行测定 即首先将样品称出总质量后 在自然条 件下风干15 20小时 使其达到安全水分标准 即与大气 湿度大致平衡 再准确称重 然后再将风干样品粉碎 过筛 混匀 贮于洁净干燥的磨口瓶重备用 测定时 按上述安全水分含量的样品操作手续进行 分析结果按 下式计算 水分 式中 m1 新鲜样品总质量 g m2 风干后样品总质 量 g m3 干燥前适量样品于称量瓶质量 g m4 干燥后适量样品与称量瓶质量 g m 5 称量瓶质量 g 浓稠态样品 浓稠态样品直接加热干燥 其表面易
8、结 硬壳焦化 使内部水分蒸发受阻 故在测定前 需加 入精制海砂或无水硫酸钠 搅拌均匀 以增大蒸发面 积 但测定中 应先准确称样 再加入已知质量的海 砂或无水硫酸钠 搅拌均匀后干燥至恒重 测定结果 按下式 水分 m1 干燥前样品与称量瓶质量 g m2 海砂 或无水硫酸钠 质量 g m 3 干燥后样品 海砂及称量瓶的总 质量 g m 4 称量瓶质量 g 液态样品 液态样品直接置于高温加热 会因沸腾而造成样 品损失 故需经低温浓缩后 再进行高温干燥 测定时先准 确称样于已烘干至恒重的蒸发皿内 置于热水浴锅上蒸发至 近干 再移入干燥箱中干燥至恒重 结果计算公式同上述一 步干燥法 由于液态样品主要由水分
9、和可溶性固形物所组成 因此 也可采用比重法 折光法等测出样品中固形物含量 然后按 下式间接求出水分含量 水分 100 可溶性固形物 4 操作条件选择 l 称样数量 测定时称样数量一般控制在其 干燥后的残留物质量在1 5 3g为宜 对于水 分含量较低的固态 浓稠态食品 将称样数 量控制在3 5g 而对于果汁 牛乳等液态食 品 通常每份样量控制在15 20g为宜 l l操作条件选择主要包括 称样数量 称量皿规 格 干燥设备及干燥条件等的选择 称量皿规格 称量皿分为玻璃称量瓶 和铝质称量盒两种 前者能耐酸碱 不 受样品性质的限制 故常用于干燥法 铝质称量盒质量轻 导热性强 但对酸 性食品不适宜 常用
10、于减压干燥法 称 量皿规格的选择 以样品置于其中平铺 开后厚度不超过皿高的1 3为宜 l 干燥设备 电热烘箱由各种形式 一般使用强力循环通风式 其 风量较大 烘干大量式样时效率高 但质轻式样有时会飞散 若仅作测 定水分含量用 最好采用风量可调节的烘箱 当风量减小时 烘箱上隔 板1 2 1 3面积的温度能保持在规定温度 1 的 范围内 即符合测定使用 要求 温度计通常处于离隔板3cm的中心处 为保证测定温度较恒定 并减少取出过程中因吸湿而产生的误差 一批测定的称量皿最好为8 12 个 并排列在隔板的较中心部位 l 干燥条件 温度一般控制在95 105 对热 稳定的谷物等 可提高到120 130
11、范围内进 行干燥 对含还原糖较多的食品应先用低温 50 60 干燥0 5小时 然后在用100 105 干 燥 l干燥时间的确定有两种方法 一种是干燥到恒 重 另一种是规定一定的干燥时间 前者基本 能保证水分蒸发完全 后者的准确度要求不高 的样品 如各种饲料中水分含量的测定 可采 用第二种方法进行 5 说明及注意事项 l 水果 蔬菜样品 应先洗去泥沙后 再用蒸馏水冲 洗一次 然后用洁净纱布吸干表面的水分 l 在测定过程中 称量皿从烘箱中取出后 应迅速放 入干燥器中进行冷却 否则 不易达到恒重 l 干燥器内一般用硅胶作干燥剂 硅胶吸湿后效能会 减低 故当硅较蓝色减褪或变红时 需及时换出 置 135
12、 左右烘2 3小时使其再生后再用 硅胶若吸附油 脂等后 去湿能力也会大大减低 果糖含量较高的样品 如水果制品 蜜蜂等 在高温下 70 长时间加热 其果糖会发生氧化分解作用而 导致明显误差 故宜采用减压干燥法测定水分含量 含有较多氨基酸 蛋白质及羰基化合物的样品 长时间 加热则会发生羰氨反应析出水分而导致误差 对次类样 品宜用其他方法测定水分含量 l 1 原理 l利用在低压下水的沸点降低的原理 将取样后的称量 皿置于真空烘箱内 在选定的真空度于加热温度下干 燥到恒重 干燥后样品所失去的质量即为水分含量 l 2 适用范围 l适用于在较高温度下易热分解 变质或不易除去结 合水的食品 如糖浆 果糖 味
13、精 麦乳精 高脂 肪食品 果蔬及其制品等的水分含量测定 l1 2 1 2 减压干燥法 3 仪器及装置 真空烘箱 带真空泵 干燥瓶 安全瓶 在用减压干燥法测水分含量时 为了除去烘干过程中样品蒸发 出来的水分以及烘箱恢复常压时空气中的水分 整套仪器设备 除用一个真空烘箱 带真空泵 外 还连接了几个干燥瓶和一 个安全瓶 设备流程如图 l 4 操作方法 l准确称取2 5g样品于已烘干至恒重的称量皿中 放入真空烘箱 内 按图所示流程连接好全套装置后 打开真空泵抽出烘箱内空 气至所需压力40 53 3KP 300 400mmH g 并同时加热至所需 温度 50 60 关闭 真空泵上的活塞 停止抽气 使烘箱
14、 内保持一定的温度和压力 经一定时间后 打开活塞使空气 经干燥瓶缓缓进入烘箱内 待压力恢复正常后 再打开烘箱 取出称量皿 放入干燥器中冷却0 5小时后称量 并重复以上 操作至恒重 l 5 结果计算 l同直接干燥法 6 说明及注意事项 l 真空烘箱内各部位温度要求均匀一致 若干燥时间短时 更应严格 控制 l 第一次使用的铝质称量盒要反复烘干二次 每次置于调节到规定 温度的烘箱内烘1 2小时 然后移至干燥器内冷却45分钟 称重 精确 到0 1mg 求出恒重 第二次以后使用时 通常采用前移次的恒重值 试样为谷粒时 入小心使用可重复20 30次而恒重值不变 l 由于直读天平与被测量物之间的温度差会引起
15、明显的误差 故在 操作中应力求被称量物与天平的温度相同后再称重 一般冷却时间 在0 5 1小时内 l 减压干燥时 自烘箱内部压力降至规定真空度时起计算烘干时间 一 般每次烘干时间为2小时 但有的样品需5小时 恒重一般以减量不超过 0 5mg时为标准 但对受热后易分解的样品则可以不超过1 3mg的减量值 为恒重标准 1 原理 基于两种互不相溶的液体二元体系的沸点低于各组分的沸点 这一事实 将食品中的水分于甲苯或二甲苯或苯共沸蒸出 冷凝并收 集溜液 由于密度不同 溜出液在接受管中分层 根据馏出液中水的 体积 即可计算出样品中水分含量 2 特点及适用范围 此法由于采用了一种高效的换热方式 水分可迅速
16、移出 此外 因此测定过程在密闭容器中进行 加热温度比直接干燥法低 故对易 氧化 分解 热敏性以及含有大量挥发性组分的样品的测定准确 度明显优于干燥法 该法设备简单 操作方便 现已广泛用于谷 类 果蔬 油类香料等多种样品的水分测定 特别对于香料 此 法是唯一公认的水分含量的标准分析法 1 2 2 蒸馏法 3 仪器及试剂 蒸馏式水分测定仪如图 所示 甲苯或二甲苯 取 甲苯或二甲苯 先以水饱和后 分去水层 进行蒸馏 收集馏出液备用 l 准确称取适量样品 估计含水量2 5ml 放入水分测定测定 仪器的烧瓶中 加入新蒸馏的甲苯 或二甲苯 50 75ml使样品 浸没 连接冷凝管及接受管 从冷凝管顶端注入甲苯 或二甲苯 使之充满水分接受刻度管 l 加热慢慢蒸馏 使每秒钟约蒸馏出2滴馏出液 待大部分水 分蒸馏出后 加速蒸馏使每秒约蒸出4滴馏出液 当水分全部蒸 出后 接收管内的体积不再增加时 从冷凝管顶端注入少许甲 苯 或二甲苯 冲洗 如发现冷凝管壁或接受管上部附有水滴 可用附用小橡皮头的铜丝擦下 再蒸馏片刻直接接受管上部 及冷凝管壁无水滴附着为止 读取接受管水层的容积 4 操作方法 5 结果计算 水分
