食品分析知识点整理

第一部分绪论

1.食品分析的概念、性质、任务和作用

食品分析概念：专门研究各类食品组成成分的检测方法及有关理论，进而评价食品品质的一门技术性学科。

食品分析的性质：是一门包括微生物学、化学、生物学和工程学的多学科科学。

食品分析的任务：运用物理、化学、生化等学科的基本理论及各种科学技术，对食品成分及其性质进行检测。控制和管理生产过程，为新工艺、新技术、新资源、新产品的开发提供数据

食品分析的作用：

1.保证原料质量

2.掌握生产过程情况、决定工艺条件

3.控制产品质量

4.进行经济核算的依据

5.进行科研工作的手段

2.化学分析、仪器分析、理化分析、生化分析等概念的含义

化学分析法是以化学反应为基础的分析方法，可分为定性分析和定量分析两类。

?定性分析：解决含有何种组分的问题

?定量分析：解决这种组分含有多少的问题

仪器分析法：以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法，它是根据在化学变化中，样品中被测组分的某些物理性质与组分之间的关系进行测定的分析方法。

方法分类：

?光学分析法：吸收光谱法、旋光法、折光法等

?色谱分析法：液相色谱、气相色谱和离子色谱等

?电化学分析法：电位分析法、电导分析法、电流滴定法等

?气体分析法：呼吸仪、瓶装啤酒中二氧化碳含量测定仪

理化分析法（物理分析法）：通过对某些物理性质如密度、折射率、沸点、透明度、比重等的测定，可间接求出食品中某种成分的含量，进而判断被检测样品的纯度和品质。

微生物分析法：微生物法的原理在于利用了微生物对于某些营养物质、药物等成分的特异性，根据微生物数量、生理状态等变化，采用比色、比浊、滴定的方法来定性、定量表征待测物的方法。

生化（物）分析法

?生化（物）：酶法

?免疫分析（immunoassay）

?受体分析法

3.食品分析相关的几个国际组织：

国际食品法典委员会(Codex Alimentarius Commission, CAC)

美国官方分析化学师协会（Association of Official Agricultural Chemists，简称AOAC）The Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA)

世界卫生组织（WHO）

联合国粮农组织（FAO）

4.食品分析有关常识

(1) 常量分析、半微量分析和微量分析－根据样品的用量及操作规模不同

?常量分析: 试样质量大于0.1克；试液体积大于10毫升

?半微量分析: 试样质量在0.01～0.1克之间；试液体积在1至10毫升之间

?微量分析: 试样质量大于0.1～10毫克；试液体积大于0.01至1毫升

?超微量分析: 试样质量小于0.1毫克；试液体积小于0.01毫升

(2) 常量成分、微量成分和痕量成分－根据待测成分含量高低不同

?常量成分: 大于1%

?微量成分: 0.01～1%

?痕量成分: 小于0.01%

?注意：微量成分的分析不一定是微量分析，为了测定痕量成分有时取样千克以上。

(3)7.3 部分单位

PPM ——parts per million (10-6) 单位:（ mg / kg )或（ mg / L )

PPB —— parts per billion (10-9)

PPT —— parts per trillion (10-12）

(4)化学试剂的纯度

国标试剂：该类试剂为我国国家标准所规定，适用于检验、鉴定、检测

基准试剂（JZ，绿标签）：作为基准物质，标定标准溶液。

优级纯（GR， Guaranteed reagent，绿标签）（一级品）：主成分含量很高、纯度很高，适用于精确分析和研究工作，有的可作为基准物质。

分析纯（AR， Analytical reagent，红标签）（二级品）：主成分含量很高、纯度较高，干扰杂质很低，适用于工业分析及化学实验。

化学纯（CP， Chemical pure，蓝标签）（三级品）：主成分含量高、纯度较高，存在干扰杂质，适用于化学实验和合成制备。

(5)7.5 一些术语

常用带刻度的玻璃仪器是在20℃条件下标注的。

分样筛——用来筛分体积大小不同的固体颗粒的筛子。

分子筛——具有均一微孔结构而能将不同大小分子分离的固体吸附剂。

“称取”——称至0.1g。

“精密称取”——必须按所列数值称取，精确至 0.0001g。

“精密称取约”——必须精确至0.0001g，可接近所列数值，不超过所列数值的10% 。

水

用于配置溶液：蒸馏水或离子交换水。

用于配置高效液相色谱流动相和标准液：二次蒸馏水。

配置溶液的试剂：

配置一般提取液和一般试液：化学纯以上。

配置标准溶液：优级纯和基准级试剂。

未指明的溶液：均指水溶液。

5.食品分析方法的发展趋势

第二部分食品分析基础知识

1.样品采集相关概念

采样：在大量产品（分析对象中）抽取有一定代表性样品，供分析化验用，这项工作叫采样。

检样：有整批食物的各个部分采取的少量样品称为检样。

原始样品：把许多检样混在一起为原始样品。

平均样品：原始样品经处理再抽取其中一部分作分析用的称平均样品

试样：从平均样品中分取供检验的样品为试验样品或检验样品,简称试样

试验样品：由平均样品中分出，用于全部项目检验用的样品。

复验样品：留作对检验结果有争议或分歧时复验的样品。

保留样品：对某些样品，要封存保留一段时间，以备再次验证的样品。

一．有机物破坏法

测定食品中无机成分的含量，需要在测定前破坏有机结合体，如蛋白质等。操作方法分为干法和湿法两大类。

1.干法灰化

原理：将样品至于电炉上加热，使其中的有机物脱水、炭化、分解、氧化，在置高温炉中灼烧灰化，直至残灰为白色或灰色为止，所得残渣即为无机成分。

优点：

①此法基本不加或加入很少的试剂，故空白值低。

②因灰分体积很小，因而可处理较多的样品，可富集被测组分。

③有机物分解彻底，操作简单。

缺点：

①所需时间长。

②因温度高易造成易挥发元素的损失。

③坩埚对被测组分有吸留作用，使测定结果和回收率降低。

2. 湿法消化

原理：样品中加入强氧化剂，并加热消煮，使样品中的有机物质完全分解、氧化，呈气态逸出，待测组分转化为无机物状态存在于消化液中。

常用的强氧化剂有浓硝酸、浓硫酸、高氯酸、高锰酸钾、过氧化氢等。

优点：（1）有机物分解速度快，所需时间短。

（2）由于加热温度低，可减少金属挥发逸散的损失。

缺点：（1）产生有害气体。

（2）初期易产生大量泡沫外溢。

（3）试剂用量大，空白值偏高。

3. 紫外光分解法

高压汞灯提供紫外光。85±5 ℃，加双氧水。

4. 微波高压消煮器。

食品样品最多只要10分钟（2.5 MPa);

其它方法：

1. 高压密封消化法——120～150℃，数小

时，要求密封条件高。 2.自动回流消化仪。

二．蒸馏法

利用液体混合物中各种组分挥发度的不同而将其分离，叫蒸馏。

（一）常压蒸馏

适用对象：常压下受热不分解或沸点不太高的物质。

蒸馏釜：平底、圆底

冷凝管：直管、球型、蛇型

注意：1. 爆沸现象。（沸石、玻璃珠、毛细管、素瓷片）

2. 温度计插放位置。

3. 磨口装置涂油脂。

（二）减压蒸馏

适用对象：常压下受热易分解或沸点太高的物质。

原理：物质的沸点随其液面上的压强增高而增高。

（三）水蒸汽蒸馏

适用于沸点较高，易炭化，易分解物质。水蒸汽蒸馏是用水蒸汽加热混合液体，使具有一定挥发度的被测组分与水蒸汽分压成比例地自溶液中一起蒸馏出来。

三、溶剂提取法

利用混合物中各种组分在某种溶剂中溶解度的不同而是混合物分离的方法

浸提法

溶剂萃取（LIE）

溶剂抽提法超临界萃取（SCFE）

固相萃取（SPE）

微波萃取（MAE）

超声波萃取（UE）

（一）浸提法（从固体中萃取有效成分）

用适当的溶剂将固体样品中某种待测成分浸提出来，又称“液——固萃取法”。

1. 提取剂的选择

?由相似相溶原理选择

?选溶剂沸点在45～80℃之间的，低，易挥发；高，不易提纯，浓缩，溶剂与提取物不好分离。

?选稳定性好的溶剂。

2. 提取方法： 1）振荡浸渍法

2）捣碎法

3）索氏提取法

（二）溶剂萃取法（溶剂分层、液液萃取、抽提）

1. 原理:用一种溶剂把样品溶液中的一种组分萃取出来，这种组分在原溶液中的溶解度小于在新溶剂中的溶解度，即分配系数不同。

?用于原溶液中各组分沸点非常相近或形成了共沸物，无法用一般蒸馏法分离的物质。

?新溶剂——萃取剂

?（新溶剂 + 被溶解组分）——萃取相比重

?（原溶液 + 被溶解组分）——萃余相不同

2.方法：工业上用萃取塔

实验室用分液漏斗

3.关于萃取剂的选择：

（1）萃取剂与原溶剂不互溶且比重不同。

（2）萃取剂与被测组分的溶解度要大于组分在原溶剂中的溶解度。对其它组分溶解度很小。（3）萃取相经蒸馏可使萃取剂与被测组分分开，有时萃取相整体就是产品。溶剂萃取法

优点：操作迅速、分离效果好、应用广泛。

缺点：萃取剂往往易燃、易挥发、有毒。

（三）超临界萃取（SFE ）

? 利用超临界流体SCF 作为溶剂，用来有选择性地溶解液体或固体混合物中的溶质。

对溶质的溶解度大大增加。

? 超临界流体——流体的温度、压力处于临界状态以上。常用CO2作为超临界流体（临

界温度为31.05℃，临界压力7.37 Mpa ）, 不可燃、无毒、廉价易得、化学稳定性好。

四、色层分离法

又称色谱分离、色层分析、层析、层离法。

色层分析——使多种组分混合物在不同的载体上进行分离。

两相物质： 固定相 流动相

样品要制备成液体或气体。

1． 按固定相材料及使用形式分类

? 柱色谱——固定相装在色谱柱中

? 纸色谱——层析滤纸为支持剂， 滤纸上结合水为固定相 。

? 薄层色谱（TLC ）——将固定相粉末制成薄层。

? 气相色谱（GC ）——流动相为气体。

? 液相色谱（HPLC ）——流动相为液体。

2. 按不同的分离原理分：吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶层析

（一）吸附色谱——利用吸附剂对不同 组分的物理吸附性能的差异进行分离。吸附力相差越大分离效果越好。

固定相——固体吸附剂

流动相——气体或液体

温度 压

力

固体

液体 气体

流体

C T

A

B

（二）分配色谱——利用不同组分在两相中的不同分配系数来进行分离。（溶解度的不同）固定相——固体支持剂（担体）+固定液

流动相——气体或液体（与固定相不相溶）

纸层析：纸是支持剂，结合水为固定相，溶剂作为流动相。

（三）离子交换色谱法——利用各组分与离子交换树脂的亲和力的不同来分离。

?阳离子交换： R—H + M+X- —M + HX

?阴离子交换： R—OH + M+X- R—X + MOH

五、化学分离法

（一）磺化法和皂化法

用来除去样品中脂肪或处理油脂中其它成分，使本来憎水性油脂变成亲水性化合物，从样品中分离出去。

?适用范围：适用于处理油脂和含脂肪样品。

?特点：油脂被浓硫酸磺化或者油脂被碱皂化，油脂由憎水性变成亲水性，这时油脂中那些要测定的非极性物质就能较容易地被非极性或弱极性溶剂提取出来。

（二）沉淀分离法

利用沉淀反应进行分离。在试样中加入适当的沉淀剂，使被测组分沉淀下来或将干扰组分沉淀下来，再经过滤或离心把沉淀和母液分开。

?常用的沉淀剂：碱性硫酸铜、碱性醋酸铅等。

例如，测冷饮中糖精钠含量时，，加入碱性硫酸铜，将蛋白质及其它干扰物、杂质沉淀出来，而糖精钠留在试液中，取滤液进行分析。

1.盐析法

所加盐类不得破坏所要析出的成分。

实质：盐类属强电解质，有强烈的水化作用，破坏物质原有的水化层而使之沉淀。

注意：要调整 pH、T.等条件。

缺点；沉淀物中往往存有大量盐类，分离不彻底。

2.等电点法

凡具有两性电解质性质的物质，如氨基酸、蛋白质等，当pH调到适当数值时，它们显电中性，在水中溶解度最小，易形成沉淀。

例：味精生产中，把发酵液的pH调到谷氨酸的等电点，大量谷氨酸就结晶析出。

（三）掩蔽法

向样品中加入一种掩蔽剂使干扰成分仍在溶液中，而失去了干扰作用，多用于络合滴定中。

六．浓缩

?注意点：

1．避免待测组分损失。

2．当浓缩至体积很小时，浓缩速度不能太快。

3．浓缩回收率要求打到≥90%

?浓缩方法：自然挥发法、吹气法、KD浓缩器法、真空旋转蒸发法。

第三部分食品营养成分分析

1.掌握水分含量测定：3种常见方法的原理、适用范围，理解过程操作。

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

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。

(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：

①固态样品：固态样品必须磨碎，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。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： 水分（%）= 式中m1 ---------干燥前样品于称量瓶质量，g

m2 ---------干燥后样品与称量瓶质量，g

m 3 ---------称量瓶质量 ，g

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

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

m5-----称量瓶质量，g

② 浓稠态样品：

浓稠态样品直接加热干燥，其表面易结硬壳焦化，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

③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100)(15343221?--+-m m m m m m m m 水分（%）= 1003121?--m m m m

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

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.

①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。

②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。

③干燥设备

④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℃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。

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

①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。

②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。

③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℃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。

④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。

⑤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，宜用其他方法测定水分含量。

2．减压干燥法

(1)原理

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.

(2)适用范围

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、味精、麦乳精、高脂肪食品、果蔬及其制品等的水分含量测定。

(3)仪器及装置

(4)操作方法

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。

(5)结果计算同直接干燥法

(6)说明及注意事项

①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.

②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,通常采用前一次的恒重值.试样为谷粒时,小心使用可重复20~30次而恒重值不变.

③由于直读天平与被测量物之间的温度差会引起明显的误差,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.

④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。

3．蒸馏法

（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,将食品中的水分与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。(3)仪器及试剂

蒸馏式水分测定仪如图下图所示.

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.

(4) 操作方法

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.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.

(5)结果计算

V

100

W

水分(%)=

式中 V-----接受管内水的体积, ml

W-----样品的质量 ,g

(6)注意事项

①样品用量一般谷类、豆类约20 g，鱼、肉、蛋、乳制品约5~10克，蔬菜、水果约5g。

②有机溶剂一般用甲苯，其沸点微110.7℃。对于在高温易分解样品则用苯作蒸馏溶剂(纯苯沸点80.2℃，水苯其沸点则为69.25℃)，但蒸馏的时间需延长。

③加热温度不宜太高，温度太高时冷凝管上端水汽难以全部回收。蒸馏时间一般为2~3小时，样品不同蒸馏时间各异。

④为了尽量避免接受管和冷凝管壁附着水滴，仪器必须洗涤干净。

4．卡尔?费休法

卡尔?费休（Karl ? Fischer）法，简称费休法或K-F法，是在1935年由卡尔?费休提出的测定水分的容量方法，属于碘量法，对于测定水分最为专一，也是测定水分最为准确的化学方法。

(1)原理

费休法的基本原理是利用I2氧化SO2时，需要有定量的水参加反应：

SO2 + I2 +2H2

O H

2SO4 +2HI

但此反应具可逆性，当硫酸浓度达0.05%以上时，即能发生逆反应，要使反应顺利地向右进行，需要加入适当的碱性物质以中和反应过程中生成的酸。经实验证明，采用吡啶（C5H5N ）作溶剂可满足此要求，此时反应进行如下：

∕H ∕SO2 C5H5N ? I2 + C5H5N ? SO2 +C5H5N+H2O→2 C5H5N + C5H5N ∣

碘吡啶亚硫酸比啶﹨I ﹨O

氢碘酸吡啶硫酸吡啶

生成的硫酸吡啶很不稳定，能与水发生副发应，消耗一部分水而干扰测定：

于是促使测定水的滴定反应得以定量完成。

由此可见，滴定操作所用的标准溶液是含有I2、SO2、C5H5N及CH3OH的混合溶液，此溶液称为费休试剂。

费休法的滴定总反应式可写为：

（ I2+SO2+3C5H5N+CH3OH ）+H2O → 2 C5H5N ?HI+ C5H5N ?HSO4CH3

从上式可以看到1mol水需要与1mol碘、1mol=氧化硫和3mol吡啶及1mol甲醇反应而产生2mol氢碘酸吡啶和1mol甲基硫酸氢吡啶（实际操作中各试剂用量摩尔比为I2：SO2：C5H5N=1：3：10 ）

滴定操作中可用两种方法确定终点

C5H5N

SO2

+H2O C5H5N

H

SO4H

C5H5N

SO2

O

+CH3OH C5H5N

H

SO4 ? CH3

? 一种是当用费休试剂滴定样品达到化学计量点时，再过量1滴费休试剂中的游离碘即会使体系呈现浅黄甚至棕黄色，据此即作为终点而停止滴定，此法适用于含有1%以上水分的样品，由其产生的终点误差不大；

? 另一方法为双指示电极安培滴定法，也叫永停滴定法，其原理是将两枚相似的微铂电极插在被滴样品溶液中，给两电极间施加10~25mV 电压，在开始滴定直至化学计量点前，因体系中只存留碘化物而无游离碘，电极间的极化作用使外电路中无电流通过（即微安表指针始终不动），而当过量1滴费休试剂滴入体系后，由于游离碘的出现使体系变为去极化，则溶液开始导电，外路有电流通过，微安表指针偏转至一定刻度并稳定不变，即为终点，此法更适宜于测定深色样品及微量、痕量水分时采用。

(2) 适用范围

费休法广泛地应用于各种液体、固体及一些气体样品中水分含量的测定，均能得到满意的结果，在很多场合，此法也常被作为水分特别是痕量水分（低至ppm 级）的标准分析方法，用以校正其他测定方法。

在食品分析中，采用适当的预防措施后此法能用于含水量从1ppm 到接近100%的样品的测定，已应用于面粉、砂糖、人造奶油、可可粉、糖蜜、茶叶、乳粉、炼乳及香料等食品中的水分测定，结果的准确度优于直接干燥法，也是测定脂肪和油品中痕量水分的理想方法。

(3) 主要仪器

KF —1型水分测定仪（上海化工研究院制）或SDY —84型水分滴定仪（上海医械专机厂制）

(4)试剂

① 无水甲醇：要求其含水量在0.05%以下。量取甲醇约200ml 置干燥圆底烧瓶中，加光洁镁条15g 与碘0.5g ，接上冷凝装置，冷凝管的顶端和接受器支管上要装上无水氯化钙干燥管，当加热回流至金属镁条溶解。分馏，用干燥的抽滤瓶作接受器，收集64~650C 馏分备用。

② 无水吡淀：要求其含水量在0.1%以下。吸取吡啶200ml 置干燥的蒸馏瓶中，加40ml 苯，加热蒸馏，收集110~1160C 馏分备用。

③ 碘：将固体碘置硫酸干燥器内干燥48小时以上。

④ 无水硫酸钠。

⑤ 硫酸。

⑥ 二氧化硫：采用钢瓶装的二氧化硫或用硫酸分解亚硫酸钠而制得。

⑦ 5A 分子筛。

⑧ 水一甲醇标准溶液：每ml 含1mg 水，准确吸取1ml 水注入预先干燥的1000ml 容量瓶中，用无水甲醇稀释至刻度，摇匀备用。

⑨卡尔?费休试剂：称取85g 碘于干燥的1L 具塞的棕色玻璃试剂瓶中，加入670ml 无水甲醇，盖上瓶塞，摇动至碘全部溶解后，加入270ml 吡啶混匀，然后置于冰水浴中冷却，通入干燥的二氧化硫气体60~70g ，通气完毕后塞上瓶塞，放置暗处至少24小时后使用。

标定：

? 预先加入50ml 无水甲醇于水分测定仪的反应器中，接通仪器电源，启动电磁搅拌器，先用卡尔?费休试剂滴入甲醇中使其尚残留的痕量水分与试剂作用达到计量点，即为微安表的一定刻度值（45uA 或48uA ），并保持1分钟内不变，不记录卡尔?费休试剂的消耗量。然后用微量注射器从反映器的加料口缓缓注入10ul 蒸馏水（相当于0.01g 水，可先用天平称量校正，亦可用减量法滴瓶称取0.01g 水于反应器中），此时微安表指针偏向左边接近零点，用卡尔?费休试剂滴定至终点，记录卡尔?费休试剂消耗量。

? 卡尔?费休试剂对水 V

G T 1000?=

式中： G ——水的质量，g ；

V ——滴定消耗卡尔?费休试剂的体积，ml 。

(5)操作方法

? 对于固体样品，如糖果必须事先粉碎均匀，视各种样品含水量不同，一般每份被测样品中含水20~40mg 为宜。准确称取0.3~0.5g 样品置于称样瓶中。

? 取50 ml 甲醇 → 于反应器中，所加甲醇要能淹没电极，用KF 试剂滴定50 ml 甲醇中痕量水 → 滴至指针与标定时相当并且保持1min 不变时 → 打开加料口 → 将称好的试样立即加入 → 塞上皮塞 → 搅拌 → 用KF 试剂滴至终点保持1min 不变 → 记录

(6)结果计算 水分（%）=

式中： T ——卡尔?费休试剂对水的滴定度，mg/ml

V ——滴定所消耗的卡尔?费休试剂体积，ml

W ——样品质量，g

5．其它测定水分方法

⑴化学干燥法

化学干燥法就是将某种对于水蒸汽具有强烈吸附作用的化学药品与含水样品同装入一个干燥器（玻璃或真空干燥器），通过等温扩散及吸附作用而使样品达到干燥恒重，然后根据干燥前后样品的失重即可计算出其水分含量，此法在室温下干燥，需要较长时间，几天、几十天甚至几个月。

干燥剂有五氧化二磷、氧化钡、高氯酸镁、氢氧化锌、硅胶、氧化氯等。

⑵气相色谱法

⑶微波法

微波是指频率范围为103～3×105MHZ 的电磁波。当微波通过含水样品时，因水分引起的能量损耗远远大于干物质所引起的损耗，所以测量微波能量的损耗就可以求出样品含水量。

⑷红外吸收光谱法

红外线属于电磁波，波长0.75～1000μm 的光。红外波段可分三部分：① 近红外区 0.75～2.5μm ；② 中红外区 2.5～25μm ；③ 远红外区 25～1000μm 。

根据水分对某一波长的红外光的吸收程度与其在样品中含量存在一定的关系的事实即建立了红外光谱测定水分方法。

⑸其它还有声波和超声波法 ，直流和交流电导率法，介电容量法，核磁共振波谱法，中子法。

2．水分活度值的测定

（一）水分活度值含义及意义

1.含义：

水分活度表示食品中水分存在的状态，反应水与食品的结合或游离程度，Aw ↓结合程度↑，Aw ↑结合程度↓。 Aw 影响色、香、味保存期。一般，同种食品水分含量↑，Aw 值 ↑。 定义： 溶液中水的逸度与纯水的逸度之比值，可近似表示为 溶液中水蒸气分压与纯水蒸汽压之比。

逸度——溶液中水逸出的趋势、能力。

f=p γ（逸度系数）。

W V T W V T ??=???101001000