食品中水分的测定

第三章第三章食品中水分的测定食品中水分的测定【【教学目标教学目标】】：： 1.掌握蒸发、干燥、恒重的概念和知识，水分、水分活度等的概念和知识 2.掌握天平称量操作，电热干燥箱、干燥器的正确使用方法；蒸馏装置的正确使用； 3.掌握水分测定的各种方法，熟练掌握常压干燥测定水分的操作技能水分是食品的天然成分，通常虽不看作营养素，但它是动植物体内不可缺少的重要 成分，具有十分重要的生理 意义食品中水分含量的多少，直接影响食品的感官性状，影响胶体状态的形成和 稳定控制食品水分的含量，可防止食品的腐败变质和营养成分的水解因此，了解食 品水分的含量，能掌握食品的基础数据，同时，增加了其他测定项目数据的可比性在 食品中水分存在形态有三种：即游离水、结合水和化合水游离水，指存在于动植物细 胞外各种毛细管和腔体中的自由水，包括吸附于食品表面的吸附水；结合水，指形成食 品胶体状态的结合水，如蛋白质、淀粉的水合作用和膨润吸收的水分及糖类、盐类等形 成结晶水；化合水，指物质分子结构中与其他物质化合生成新的化合物的水，如碳水化 合物中的水前一种形态存在的水分，易于分离，后两种形态存在的水分，不易分离 如果不加限制地长时间加热干燥，必然使食物变质，影响分析结果。

所以要在一定的温 度、一定的时间和规定的操作条件下进行测定，方能得到满意的结果测定食品中的水 分含量的国家标准方法有：直接干燥法、减压干燥法和蒸馏法 一、食品中水分含量国家标准品名水分， %引用标准 肉松（太仓式） （福建式） 广式腊肉 蛋制品（巴氏消毒冰鸡全蛋）蛋制品（冰鸡蛋黄） 蛋制品（冰鸡蛋白） 蛋制品（巴氏消毒鸡全蛋粉）蛋制品（鸡蛋黄粉） 蛋制品（鸡蛋白片）≤20 ≤8 ≤25 ≤76 ≤55 ≤88.5 ≤4.5 ≤4.0 ≤16.00GB 2729----94GB 2730---81 GB 2749---1996 GB 2749---1996GB 2749---1996 GB 2749---1996 GB 2749---1996 GB 2749---1996 全脂乳粉脱脂乳粉 全脂加糖乳粉 奶油特级 ≤2.50 ≤4.00 ≤2.50无盐奶油 ≤16.00一级 ≤2.75 ≤4.50 ≤2.75加盐奶 油 ≤16.0二级 ≤3.00 ≤5.00 ≤3.00重制奶油 ≤1.00GB 5410---85GB 5411---85GB 5412---85GB 5415---85全脂加糖炼乳（甜炼乳）硬质干酪 麦乳精（含乳固体饮料）香肠（腊肠） 、香肚 食品工业用甜炼乳≤26.50 ≤42.00 ≤2.5 ≤25 ≤27GB 5417---85 GB5420---85 GB 7101---85 GB 10147---88 GB 13102---91人造奶油Ａ级 ≤16Ｂ级 ≤20二.测定方法(GB 5009.3---85) 本标准适用于各类食品中水分含量的测定。

（一）直接干燥法（第一法） 1.原理 食品中的水分一般是指在 100±5˚C 直接干燥的情况下所失去物质的总量直接干燥 法适用于在 95~105˚C 下，不含或含其他挥发性物质甚微的食品 2.试剂 （1）盐酸（1+1） （2）氢氧化钠溶液（240g/L）. （3）海沙：取用水洗去泥土的海沙或河沙，先用盐酸（1+1）煮沸 0.5h，用水洗至中性， 再用氢氧化钠（240g/L）溶液煮沸 0.5h，用水洗至中性，经 100±5˚C 干燥备用 3.操作方法 （1）固体样品：取洁净铝制或玻璃制的扁形称量瓶，置于 100±5˚C 干燥箱中，瓶盖斜 支于瓶边，加热 0.5~1.0h，取出，盖好，置干燥器内冷却 0.5h，称量，并重复干燥至恒 量称取 2.00~10.0g 切碎或磨细的样品，放入此称量瓶中，样品厚度要约 5mm加盖， 精密称量后，置 100±5˚C 干燥箱中，瓶盖斜支于瓶边，干燥 2-4h 后，盖好取出，放入 干燥器内冷却 0.5h 后称量然后放入 100±5˚C 干燥箱中干燥 1h 左右，取出，放入干燥 器内冷却 0.5h 后再称量至前后两次质量差不超过 2mg，即为恒量 （2）半固体或液体样品：取洁净的蒸发皿，内加 10.0g 海沙及一根小玻璃棒，置于 100±5˚C 干燥箱中，干燥 0.5~1.0h 后取出。

放入干燥器内冷却 0.5h 后称量，并重复干 燥至恒量然后精密称取 5~10g 样品，置于蒸发皿中，用小玻棒搅匀放在沸水浴上蒸干， 并随时搅拌，擦去皿底的水滴，置 100±5˚C 的干燥箱中干燥 4h 后盖好取出，放入干燥 器内冷却 0.5h 后称量以下按（1）中自“然后放入 100±5˚C 干燥箱中干燥 1h 左右” 起依法操作 4.计算1003121mmmmX式中：X—样品中水分的含量 ，g/100g m1—称量瓶（或蒸发皿加海沙、玻棒）和样品的质量，g； m2—称量瓶（或蒸发皿加海沙、玻棒）和样品干燥后的质量，g； m3—称量瓶（或蒸发皿加海沙、玻棒）的质量，g； 5.说明 （1）本法设备操作简单，但时间较长，且不适宜胶体、高脂肪、高糖食品及含有较多的 高温易氧化、易挥发物质的食品 （2）本法测得的水分还包括微量的芳香油、醇、有机酸等挥发性物质 （3）加入海沙，是为了增大受热与蒸发面积，防止食品结块，加速水分蒸发，缩短分析 时间 （4）水分蒸净与否，无直观指标，只能依靠恒量来判断恒量是指两次烘烤称量的质量 差不超过规定的毫克数，一般不超过 2mg （5）本方法最低检出量为 0.002g 取样量为 2g 时，方法检出限为 0.10g/100g，方法相 对误差≤5%。

（二）减压干燥法（第二法） 1.原理 食品中的水分指在一定的温度及压力的情况下失去物质的总量，适用于含糖、味精等易 分解的食品 2.仪器真空干燥箱 3.操作方法 按本试验一中 3.中的要求称取样品，放入真空干燥箱内，将干燥箱连接水泵，抽出 干燥箱内空气至所需压力（一般为 40～53kPa） ，并同时加热至所需温度 55±5˚C，关闭 通水泵或真空泵上的活塞，停止抽气，使干燥箱内保持一定温度和压力，经一定时间后， 打开活塞，使空气经干燥装置缓缓通入至干燥箱内，待压力恢复正常后再打开取出称 量瓶，放入干燥器中 0.5h 后称量，并重复以上操作至恒量 4.计算同本试验一中 4. 5.说明 （1）此法为减压干燥法，减压后，水的沸点降低，可以在较低温度下使水分蒸发干净 （2）本法适用于胶体样品、高温易分解的样品及水分较多的样品，如淀粉制品、豆制品、 罐头食品、糖浆、蜂蜜、蔬菜、水果、味精、油脂等由于采用较低的蒸发温度，可防 止含脂肪高的样品中的脂肪在高温下氧化；可防止含糖高的样品在高温下脱水炭化；也 可防止含高温易分解成分的样品在高温下分解 （3）本法一般选择压力为 40~53kPa，选择温度为 50~60˚C。

但实际应用进可根据样品性 质及干燥箱耐压能力不同的调整压力和温度，如 AOAC 法中咖啡为：3.3kPa 和 98～100˚C；奶粉：13.3kPa 和 100˚C；干果：13.3kPa 和 70˚C；坚果和坚果制品： 13.3kPa 和 95˚C100˚C；；糖及蜂蜜：6.7kPa 和 60˚C 等 （三）蒸馏法（第三法） 1.原理 食品中的水分与甲苯或二甲苯共同蒸出，收集馏出液于接收管内，根据体积计算含 量本法适用于含较多其他挥发性物质的食品，如油脂、香辛料等水分的测定 2.试剂 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 3.议器 水分测定器：如图 1—1 所示1—250mL 锥形瓶；2—水分接收管，有刻度；3—冷凝管 4．操作方法称取适当样品（估计含水 2～5mL） ，放入 250mL 锥形瓶中，加入新蒸馏的甲苯（或 二甲苯）75mL，连接冷凝管与水分接收管，从冷凝管顶端注入甲苯，装满水分接收管 加热，慢慢蒸馏，使每秒钟得馏出液 2 滴，待大部分水分蒸出后，加速蒸馏约每秒钟 4 滴，当水分全部蒸出后，接收管内的水分体积不再增加时，从冷凝管顶端加入甲苯冲洗。

如冷凝管壁附有水滴，可用附有小橡皮头的铜丝擦下，再蒸馏片刻至接收管上部及冷凝 管壁无水滴附着为止，读取接收管水层的体积 5．计算……………………（3—3）10042mVX式中：X2—样品中水分的含量，mL/100g；或按水在 20˚C 时密度 0.9982g/mL 计算质量 含量； V—接收管内水的体积，mL； M4—样品的质量，g 6.说明 （1）本法与干燥法有较大的差别，干燥法是以经烘烤干燥后减失的质量为依据，而蒸馏 法以蒸馏收集到的水量为准，避免了挥发性物质减失的质量对水分测定的误差及脂肪氧 化对水分测定的误差因此，适用于含水较多又有较多挥发性成分的蔬菜、水果、发酵 食品、油脂及香辛料等食品 （2）此法采用专门的水分蒸馏器食品中的水分与比水轻同水互不相溶的溶剂如甲苯 （沸点 110˚C） 、二甲苯（沸点 140˚C） 、无水汽油（沸点 95～120˚C）等有机溶剂共同蒸 出，冷凝回流于接收管的下部，而有机溶剂在接收管的上部，当有机溶剂注入接收管并 超过接收管的支管时就回流入锥形瓶中，待水分体积不再增加后，读取其体积 （3）一般加热时要用石棉网，如样品含糖量高，用油浴加热较好。

（4）样品为粉状或半流体时，先将瓶底铺满干洁海沙，再加入样品及甲苯 （5）所用甲苯必须无水，也可将甲苯经过氯化钙或无水硫酸钠吸水，过滤蒸馏，弃去最 初馏液，收集澄清透明溶液即为无水甲苯 （6）为避免接受器和冷凝管壁附着水珠，仪器必须干净 （7）对不同品种的食品，可以选择不同蒸馏溶剂，如用正戊醇十二甲苯（129～134˚C） （1+1）混合溶剂测定奶酪：甲苯用于测定大多数香辛料；已烷用于测定辣椒类、葱类、 大蒜和其他含大量糖的香辛料 三、参考方法 食品中水分的测定方法在最近 20 年的研究中取得了很大进展，建立了多种快速检测 新技术，主要的快速方法有卡尔—费休法、近红外分光光度法和微波炉法等 （一） 、卡尔—费休法（KarL Fischer 法）本方法适用于奶油巧克力、糖果包衣、除碱性或氧化样品以外的油脂样品、干菜以及糖蜜等 1.原理 Kar Fischer 法测定微量水分，是碘量法在非水滴定中的一各应用滴定剂是碘（I2） 、二 氧化硫（SO2） 、吡啶（CH3OH）按一定比例组成的溶液，称为 KarL Fischer 试剂反应 式为：I2+SO2+3C5H5N+CH3OH+H2O→CH2N+C5H5N 通常用纯水作为基准物标定 KarL Fischer 试剂，以碘（I2）为自身指示剂。

最好采用永停 法指示终点 2.仪器和试剂 （1）KarL Fischer 滴定装置：手动或自动的，配有搅拌器 （2）注射管：1mL 带针头（0~40 单位胰岛素类型是适宜的）和 10mL 无针头注射管 （一次性的塑料注射管是适宜的） （3）KarL Fischer 试剂：稳定性好，每毫升度剂约相当于 5mg 水，可用可靠的成品或如 下方法制备：在干燥的带塞玻璃瓶中溶解 133g 碘（I2）于 425mL 无水乙二醇甲基醚， 放在冰浴上冷却却至 4℃，然后通入 102~105g 二氧化硫；混匀，放置 12h通常该试剂 是稳定的，但每一组测定都要标定，将 50mL 分析纯甲酰胺置于内有磁性搅拌器的 200mL berzeLius 烧杯中，放在滴定仪上进行滴定（在接近终点时，减慢滴定速度，直至 加入 0.1mL 滴定剂使指针右转至零时,停止滴定 60s） 迅速加入准确称量的二水合酒石酸 钠（Na2C4H4O6•2H2O）0.250~0.350g,立即滴定到相同的终点重复滴定，并计算平均值试剂中水分含量计算： m=W×0.1566…………………………………(3-4) 式中：m——每毫升试剂中沙丘质量，mg。