水分及水分活的测定
水分活度测定方法
水分活度测定方法一、引言水分活度是指水分对于某一特定环境条件下物质的相互作用和影响能力。
了解水分活度对于许多行业和领域都具有重要意义，如食品工业、制药工业、农业等。
因此，准确测定水分活度的方法对于保证产品质量、安全性和稳定性具有重要意义。
本文将介绍几种常用的水分活度测定方法。
二、干燥法干燥法是一种常见且简便的水分活度测定方法。
该方法通过将待测样品在一定温度下进行加热，使样品中的水分蒸发，然后根据样品重量的变化计算水分含量。
干燥法的优点是操作简单、成本低，适用于大批量样品的快速测定。
三、半导体传感器法半导体传感器法是一种基于物理原理的水分活度测定方法。
该方法利用半导体传感器对水分分子的物理特性进行测量，通过测量结果来计算水分活度。
半导体传感器法的优点是操作简便、测量速度快，适用于现场快速测定。
四、电阻法电阻法是一种常用的水分活度测定方法。
该方法利用水分对电阻的影响进行测量，通过测量电阻的变化来计算水分活度。
电阻法的优点是测量结果准确可靠，适用于各种物质的水分活度测定。
五、红外光谱法红外光谱法是一种基于光学原理的水分活度测定方法。
该方法利用水分分子对红外光的吸收特性进行测量，通过测量结果来计算水分活度。
红外光谱法的优点是测量范围广泛，适用于各种物质的水分活度测定。
六、核磁共振法核磁共振法是一种高精度的水分活度测定方法。
该方法利用核磁共振技术测量水分分子的旋转、振动等特性，通过测量结果来计算水分活度。
核磁共振法的优点是测量结果精确可靠，适用于对水分活度要求较高的领域。
七、总结水分活度测定方法多种多样，根据不同的需求和实际情况选择合适的测定方法是保证测量结果准确可靠的关键。
干燥法、半导体传感器法、电阻法、红外光谱法和核磁共振法都是常用的水分活度测定方法，每种方法都有其特点和适用范围。
在实际应用中，需要根据样品特性、测量精度要求和实验条件等因素综合考虑，选择合适的水分活度测定方法。
通过准确测定水分活度，可以为相关行业和领域的生产加工提供科学依据，提高产品质量和安全性。
水分及水分活度的测定
第三章水分及水分活度的测定测定方法：直接法，间接法（GB直接干燥法，减压干燥法，蒸馏法）1.直接干燥法：1）适于：95-105摄氏度范围内，不含其它挥发性成分或含量甚微，而且对热稳定的各种食品。
2）不适于：胶体，高脂肪，高糖食品及含有较多高温下易氧化，易挥发的食品。
AA，pro及羰基化合物含量高的样品。
3)优点：设备和操作过程比较简单。
4）缺点：所需时间较长。
5）技术要点：a。
不同状态样品烘之前样品制备方法不同。
固态样品：需要磨碎过筛，防止样品水分含量变化。
浓稠态样品：易结硬壳焦化，在已知准确质量的样品中，加入已知量的海砂或污水硫酸钠，搅拌均匀后烘干至恒重。
液态样品：易沸腾损失，需将准确称量的样品在水浴上蒸发浓缩后，再进行高温干燥。
b。
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。
c。
恒重意义：前后两次质量之差不超过2mg。
d。
取出后置干燥器内，防止回潮，从烘箱取出时，不要用手直接接触称量瓶。
e。
干燥剂：硅胶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至恒重，干燥后样品失去的质量几位水分含量。
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。
3.蒸馏法：1）原理：基于两种互不相容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，馏出液在接收管中分层，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：测定是在密闭容器中，加热温度比直接干燥法低，（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，准确度高于直接干燥法）该法操作简单，设备简单。
3)注意事项：所用的甲苯，二甲苯需要先用水饱和，分区水层，进行蒸馏；有机溶剂一般用甲苯，其沸点为110.7，对于高温易分解样品则用苯作蒸馏剂；加热温度不宜过高，温度太高时冷凝管水汽难以全部回收。
第6章水分和水分活度值的测定
逸度——溶液中水逸出的趋势、能力。 f=pγ（逸度系数）。
Aw = f水/f纯水 ≈ p水分压/p纯水分压
二、水分活度值的测定方法
（一） Aw测定仪法 （二） 溶剂萃取法 （三） 扩散法
直接测定水蒸气分压
（三）扩散法
⑴ 原理： 以红外线灯管做为热源（700～300000 nm
波长），利用红外线的辐射热加热式样 ，高 效快速的使水分蒸发，据干燥前后的失重即 可求出样品的水分。集烘箱于天平为一体。
⑵装置 MA30 水分测定仪（德），样品最大为30g。 SCT—3 A 快速水分测定仪（中），样品最
大量为 100 g。
利用I2氧化SO2时需要有一定的水参加反应， （氧化还原反应）
I2+SO2+2H2O
H2SO4+2HI
此反应具有可逆性，当生成物 H2SO4 Байду номын сангаас度＞ 0.05 % 时，即发生可逆反应，要使反应顺利
向右进行，要加入适量的碱性物质以中和生成
的酸，吡啶（C5H5N）可以。
I2+SO2+2H2O+3C5H5N
固形物 (%) = 100 % － 水份（%）
不同的食品水分含量相差较多。
二 、 食品中水分的测定方法
① 直接法——利用水分本身的物理性质、化学 性质测定水分：重量法、蒸馏法、卡尔·费休 法、化学方法。
② 间接法——利用食品的物理常数通过函数关 系确定水分含量。
如测相对密度、折射率、电导、旋光率等。
四、其它测定水分方法
⑴ 化学干燥法 ⑵ 气相色谱法 ⑶ 微波法 ⑷ 红外吸收光谱法 ⑸ 其它还有声波和超声波法 ，直流和交流电导
水分活度测定方法
水分活度测定方法水分活度是指水分在特定条件下对溶质产生影响的能力。
在食品、药品、化妆品等行业中，水分活度的测定是非常重要的，因为水分活度的大小直接关系到产品的质量和稳定性。
本文将介绍几种常用的水分活度测定方法。
一、质量法质量法是一种简单直接的测定水分活度的方法。
它的原理是通过测定样品在某一温度下的质量变化来确定水分活度。
具体操作步骤如下：1. 取一定质量的样品，称为m1；2. 将样品在一定温度下干燥一段时间，直至质量不再变化，称为m2；3. 计算水分活度的公式为aw = (m1 - m2) / m1，其中aw为水分活度。
二、渗透法渗透法是一种常用的测定水分活度的方法。
它的原理是通过测定溶液在半透膜上的渗透压来推算水分活度。
具体操作步骤如下：1. 准备一个半透膜和一个渗透液，将渗透液放在半透膜的一侧；2. 将待测样品放在渗透液的另一侧；3. 观察渗透液的变化，根据渗透液的渗透压变化来推算水分活度。
三、电导法电导法是一种利用电导率测定水分活度的方法。
它的原理是根据水分对电导率的影响来判断水分活度的大小。
具体操作步骤如下：1. 准备一个电导仪和一定量的待测样品；2. 将待测样品放在电导仪中，测量其电导率；3. 根据电导率的大小来判断水分活度的大小。
四、红外法红外法是一种非常常用的测定水分活度的方法。
它的原理是利用红外光的吸收能力来检测水分的存在。
具体操作步骤如下：1. 准备一台红外仪和待测样品；2. 将待测样品放在红外仪中，测量其吸收红外光的能力；3. 根据吸收红外光的能力来判断水分活度的大小。
以上是几种常用的水分活度测定方法。
不同的方法适用于不同的实际情况，选择合适的方法可以更准确地测定水分活度。
在实际应用中，我们可以根据需要选择合适的方法，并结合其他因素综合考虑，以获得准确可靠的测定结果。
通过水分活度的测定，可以帮助我们更好地控制产品的质量，提高产品的稳定性和安全性。
第五章-水分和水分活度测定PPT课件
一、概述
（三）食品中水的存在形式 ➢ 食品中的水分一般是指在100℃左右直接干燥的情况下，
所失去物质的总量。
水分含量与固形物含量的关系
食品中的固形物——指食品内将水分排除后的全部残留 物，包括蛋白质、脂肪、粗纤维、无氮抽出物、灰分等。
固形物 (%) = 100 % － 水份（%）
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一、概述
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二、水分的测定
（一）干燥法 4.常压干燥法 ➢ 原理：在一定的温度（95～105℃）和压力（常压）下 ，将样品在烘箱中加热干燥，除去水分，干燥前后样品 的质量之差为样品的水分含量。 ➢ 适用范围：适用于在95~105℃下，不含或含其它挥发 性物质甚微且对热稳定的食品。 ➢ 样品的制备、测定及结果计算。
➢不易结冰（冰点-40℃）；
➢不能作为溶质的溶媒，干燥时很难除去；
➢与纯水比较分子平均运动大大减少；
➢不能被微生物利用，不易引起食品的腐败变质。
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一、概述
（三）食品中水的存在形式
食品中哪些水分是易除去的？
➢食品干燥、蒸发时去掉的水分主要为自由水。 ➢很难用蒸发的方法分离除去结合水。
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二、水分的测定
（一）干燥法 3.主要操作条件和要点 干燥条件
干燥温度 ➢ 一般是 95～105 ℃； ➢ 对含还原糖较多的食品应先（50～60℃）干燥然后再
105℃加热。 ➢ 对热稳定的谷物可用120～130 ℃干燥。 ➢ 对于脂肪高的样品，后一次重量可能高于前一次（由于
脂肪氧化），应用前一次的数据计算。
常压干燥法（常压烘箱干燥法） 干燥法 减压干燥法（真空烘箱干燥法）
水分含量的几种测定方法
水分含量的几种测定方法水分测定方法有许多种，我们在选择时要根据食品的性质来选择。
常采用的水份测定方法如下：1、热干燥法：①常压干燥法（此法用的广泛）；②真空干燥法（有的样品加热分解时用）；③红外线干燥法；④真空器干燥法（干燥剂法）；2、蒸馏法3、卡尔费休法4、水分活度AW的测定下面我们分别讲述测定水分的方法。
一、常压干燥法1、特点与原理⑴特点：此法应用最广泛，操作以及设备都简单，而且有相当高的精确度。
⑵原理：食品中水分一般指在大气压下，100℃左右加热所失去的物质。
但实际上在此温度下所失去的是挥发性物质的总量，而不完全是水。
2、干燥法必须符合下列条件（对食品而言）：⑴水分是唯一挥发成分这就是说在加热时只有水分挥发。
例如，样品中含酒精、香精油、芳香脂都不能用干燥法，这些都有挥发成分。
⑵水分挥发要完全对于一些糖和果胶、明胶所形成冻胶中的结合水。
它们结合的很牢固，不宜排除，有时样品被烘焦以后，样品中结合水都不能除掉。
因此，采用常压干燥的水分，并不是食品中总的水分含量。
⑶食品中其它成分由于受热而引起的化学变化可以忽略不计。
例：还原糖+氨基化合物△→变色（美拉德反应）+H2O↑还有H2C4H4O6（酒石酸）+2NaHCO3→NaC4H4O6（酒石酸钠）+2H2O+2CO2发酵糖（NaHCO3+KHC4H4O6）△→H2O+CO2+NaKC4H4O6高糖高脂肪食品不适应只看符合上面三点就可采用烘箱干燥法。
烘箱干燥法一般是在100～105℃下进行干燥。
我们讲的上面三点，应该是具体的具体分析，对于一个分析工作人员，或者是一个技术员，虽然干燥法必须符合三点要求，那么我们在只有烘箱的情况下，而且蓑红样品不见得符合以上讲的三点，难道就不测水分吗？例如，啤酒厂要经常测啤酒花的水分，啤酒花中含有一部分易挥发的芳香油。
这一点不符合我们的第一点要求，如果用烘箱法烘，挥发物与水分同时失去，造成分析误差。
此外，啤酒花中的α—酸在烘干过程中，部分发生氧化等化学反应，这又造成分析上的误差，但是一般工厂还是用烘干法测定，他们一般采取低温长时间（80～85℃烘4小时），或者高温短时（105℃烘1小时）所以应根据我们所在的环境和条件选择合适的操作条件，当然我们应该首先明白有没有挥发物和化学反应等所造成的误差。
第五章水分和水分活度的测定资料讲解
卡尔—费休法测定步骤：
对于固体样，如糖果必须预先粉碎，称0.30～0.50g样于 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
一、 水分的存在状态
➢ 自由水（游离水）——是靠分子间力形成的吸 附水。
➢ 亲和水—— 强极性基团单分子外的水分子层。 ➢ 结合水（束缚水）——以氢键结合的水，结晶
水。
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二 、 水分的测定方法
• 直接法——利用水分本身的物理性质、化学性 质测定水分：重量法、蒸馏法、卡尔·费休法 、化学方法。
方 蒸馏法
法 卡尔-费休法
物理检测法
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一、干燥法
（一）干燥法的注意事项
1、干燥法的前提条件 水分是唯一挥发成分，不含或含其它挥发性成分
极微; 水分挥发要完全，即含胶态物质、含结合水量少; 食品中其它成分由于受热而引起的化学变化可以
忽略不计。
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2、操作条件的选择
称量瓶的选择 称样量 干燥设备 干燥条件
三、卡尔－费林法
原理：卡尔-费休法测定水分的原理基于水分存在时碘和二氧 化硫的氧化还原反应。
2H2 0＋S02＋I2→2HI＋H2S04 上述反应是可逆的，在体系中加入了吡啶和甲醇则使反应顺 利地向右进行。
C5H5N·I2十C5 H5 N·SO2＋C5H5N+＋H2 0→ 2 C5H5N·HI ＋C5H5N·S03
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第一节 概述
第三章 水分的测定
第三章水分和水分活度的测定本章的主要学习内容包括：第一节水分的概述，复习食品化学中学到的水分存在形态和水分测定的意义。
第二节水分的测定，讲述三种测定方法，干燥法和K-F法需要掌握，蒸馏法了解第三节水分活度的测定，讲述三种方法，掌握康威氏皿扩散法。
第一节水分的概述水是生物体的溶剂、载体、反应介质、构象稳定剂。
一切生理生化反应、酶反应、微生物活动，都需要水的参与。
水分在食品分析中，几乎是所有产品的必检项，因为它是：1.重要的质量指标：影响感官（干瘪、结块等）、物性（持水性、弹性等）、保藏性（主要指水分活度的影响，对微生物、酶、化学反应有直接影响）。
2.重要的经济指标：成本（每增加一个百分点，成本相差很多，特别是高附加值产品），它还是其它成分的测定基础。
食品中固形物：指食品内水分排除后的全部残留物，包括蛋白质、脂肪、组纤维、灰分等。
它们的含量可以用干基含量/湿基含量来表示。
一、水分存在的形态：分结合水和自由水。
结合水：食品中与其它成分结合在一起水。
此部分的水在沸点和冰点不发生相变；压榨不与组织细胞分离；不具有溶剂特性。
如：1）与蛋白质的活性基团（-OH,=NH,-NH3,-COOH,-CONH2)和碳水化合物的活性基团（-OH)以氢键相结合而不能自由运动的水；2）与蛋白质、淀粉水合作用和膨润吸收作用水分、以及某些盐类结晶水等。
自由水：包括动植物食品组织中通过毛细管作用力所吸存的不可移动的凝胶态水；存在于细胞外各种毛细管和腔体中的水；吸附于食品表面的吸附水。
此部分水具有水的基本特性，有相变，有溶剂特性，可以热力去除。
二、水分活度水分活度是指食品中水分存在的状态，表征水分与食品结合程度（游离程度）。
(1)水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高；(2)水分活度数值：用Aw表示，水分活度值等于用百分率表示的相对湿度；(3)水分活度的测试意义：Aw值对食品保藏具有重要的意义。
因为A W反映了食品与水的亲和能力程度，它表示了食品中所含水分作为化学反应和微生物生长的可用价值。
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3．仪器及装置
使用真空烘箱时的一些注意点如下：
①所用的干燥温度取决于样品的种类
②如果被测定的样品中有大量的挥发性物质，应考虑 使用校正因子来弥补挥发量；
③在真空下热量不能被很好地传导，因此称量皿应直 接置放在金属架上以确保热传导；
2. 特点及适用范围
红外线干燥法是一种水分快速测定方法，但其精 密度较差，可作为简易法用于测定2~3份样品的大致水 分，或快速检验在一定允许偏差范围内的样品水分含 量。一般测定一份试样需10~30分钟(依样品种类不同 而异)，所以，当试样份数较多时，效率反而降低。
④蒸发是一个吸热过程，因此应注意冷却现象；
⑤干燥时间取决于样品的总水分含量、样品的性质、 单位重量的表面积，
⑥是否使用海砂作为分散剂以及是否含有较强的持水 能力和易分解的高糖和其他化合物等。
一般通过实验结果来决定干燥时间，以得到良好的重 现性。
(三)红外线干燥法
1．原理
以红外线灯管作为热源，利用红外线的辐射热与 直射热加热试样，高效快速地使水分蒸发，根据干燥 前后失重即可求出样品水分含量。
亲和水——这部分水结合紧密，存在于细胞壁或原 生质中，与蛋白质牢固地结合在一起。
结合水——这部分水属于化学结合水，例如一水合 乳糖；还有某些盐，如Na2SO4·10H2O。
四、水分含量测定的重要性
对食品分析来说，最基本最重要的方法之一就是对 水分含量的测定。去除水分后剩下的干基称为总固形 物。因为水可作为一种廉价的掺入物，所以对食品制 造商来说，这就意味着巨大的经济利益。
§4.2 水分的测定
一、干燥法
（一）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 适用于在95~l05℃范围内不含或含其他 挥发性成分极微且对热稳定的各种食品。
第四章 水分及水分活度的测定
§4.1 概述
水分含量的分析是食品分析中最重要也是最难获 得精确可靠数据的分析之一，本章将介绍测定水分的 各种方法，包括方法的基本原理、操作步骤、应用、 注意点、优缺点等；同时本章还对水分活度的测定作 了介绍，作为食品质量指标之一，水分活度的测定与 水分含量的测定具有同样重要的意义。
一、水的作用
二、食品中水分含量
不同食品中水分含量的差异很大，在绝大多数食品中， 水分是一个主要组成部分。
食品种类
近似含水 食品种类 量（湿基）
近似含水 量（湿基）
谷物制品
乳制品
小麦面粉（整粒） 10.3 牛乳（纯的,新鲜） 88.0
白 面 包 （ 加 料 ） 13.4 酸奶酪（清淡，低 89.0
玉米片
3 样品的制备、测定及结果计算
①固态样品
磨碎—混匀—称样皿准备—称样皿恒重—称样—干 燥—称重—恒重—称重—结果计算
水分% m1 m2 100
m1 m3
水分大于16%采用二步干燥法
水分%m1Fra bibliotekm2m2
m3 m4 m3 m
100
m1
②浓稠态样品 称样皿准备—称样皿恒重—称样—加入海砂—搅拌均 匀—干燥—称重—恒重—称重—结果计算
91.5 86.8 83.9 81.3 15.4 96.0 79.0 90.3
三、水分在食品中的存在形式
食品中水分去除的难易程度与它在食品中的存在形式 有关，食品中水的存在形式：
（1）自由水——这部分水保持水本身的物理特性， 能作为胶体的分散剂和盐的溶剂。
不可移动水
毛细管水
自由流动水
（2）结合水或束缚水
水分% m1 m2 m3 100
m1 m4
②液态样品 低温浓缩后，高温干燥 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 称量皿规格与预处理 干燥设备 干燥条件（温度控制、
样品表面硬皮形成的控制）
5. 注意事项 ➢ 本方法不适用于胶体、高脂肪、高糖、含易氧化、易
➢水分含量在产品保藏中是一个关键的质量因素，可 以直接影响一些产品质量的稳定性。如：
①脱水蔬菜和水果；
②奶粉；
③鸡蛋粉
➢水分含量是产品的一个质量因素。如：
①在果酱和果冻中，防止糖结晶；
②常规加工过的谷物，水分含量为4%～8%；吸潮 膨胀后，水分含量为7%～8%。
➢含水量的减少有利于产品的包装和运输。如： ①浓缩牛乳； ② 液 体 甘 蔗 糖 （ 67% 固 形 物 ） 和 液 体 玉 米 糖 浆
3.0
脂）
椒盐饼干
4.1 酪农干酪
79.3
通心粉（干,加料） 10.2 切达干酪
37.5
香草冰淇淋
61.0
食品种类
脂肪和油脂 人造奶油
黄油（含盐） 大豆油（色拉）
近似含水 量（湿基）
食品种类
近似含水 量（湿基）
甜味剂
16.7
砂糖
0
16.9
红糖
1.6
0
浓缩或过滤的蜂蜜 17.1
肉，家禽和鱼 牛肉 鸡肉 有鳍鱼，鲽鱼 蛋（整蛋)
坚果
63.2 核桃（干）
4.4
68.6 花生(加盐干烤)）
1.6
79.1 花生酱（含盐）
1.2
75. 3
食品种类
水果和蔬菜 西瓜（未加工） 橙子（未加工，带皮） 苹果（未加工，连皮） 葡萄（美国品种，未加工） 葡萄干 黄瓜（带皮，未加工） 马铃薯（未加工，新鲜带皮） 蚕豆（绿皮，未加工）
近似含水量/% （湿基）
挥发物质的食品中水分分析 测定的结果包括微量的芳香油、醇、有机酸等 ➢ 恒重标准：两次称量结果<1~3mg ➢ 干燥剂需及时更换或处理
（二）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，在选定的真空度与加热温度下 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
（80%固形物）； ③脱水产品（如果水分含量太高很难包装）； ④浓缩果汁。
➢有些产品的水分含量（或固形物含量）通常有专门 的规定，如：
①通心粉的水分含量必须≤15%； ②葡萄糖浆的固形物含量必须≥70%； ③菠萝汁中可溶性固形物含量必须≥10.5 0Bé； ➢食品营养价值的计量值要求列出水分含量。 ➢水分数据可用于表示样品的其他分析测定结果。