第四章食品营养成分的测定

所以在干燥此类样品时，要稀释或加干燥助剂或两步法干燥。
三、水分活度的测定
（一）水分活度定义 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 1.水分活度测定仪法 （1）原理
（2）测定 1）仪器校正：氯化钡饱和溶液 2）样品的测定 3）注意 ①经常校正仪器
⑴ 样品的预处理（对分析结果影响较大） a . 采集，处理，保存过程中，要防止组分发生变化，特别要防止水分 的丢失或受潮。
b. 固体样品要磨碎（粉碎），谷类达18目，其他30～40目。
c. 液态样品要在水浴上先浓缩，然后进干燥箱，不然烘箱受不了。
d. 浓稠液体（糖浆、炼乳等）： 加水稀释，最后要把加入的水除去。
将混合均匀的试样迅速磨细至颗粒小于2 mm，不易研磨的样品应尽可能切碎，称取2 g～10 g试样 （精确至0.0001 g），放入此称量瓶中，试样厚度不超过5 mm。如为疏松试样，厚度不超过10 mm，加盖，精密称量后，置101 ℃～105 ℃干燥箱中，瓶盖斜支于瓶边，干燥2 h～4 h后，盖好 取出，放入干燥器内冷却0.5 h后称量。
制，常用于常压干燥法。 铝制称量盒——质量轻，导热性强，但
对酸性食品不适宜，常用于 减压干燥法或原粮水分的测定。 选择称量皿的大小要合适，一般样品≯1/3高度。
称量皿放入烘箱内，盖子应该打开，斜放在旁边，取出时先盖好盖子，用纸条取，放入干燥器内，冷 却后称重。
2）称样量 样品一般控制在干燥后的残留物为1.5～3克； 固态、浓稠态样品控制在 3～5 克； 含水分较高的样品控制在 15～20 克；
要求掌握水分活度概念和扩散法测定水分活度
一、 概述
水的作用：没有水就没有生命，食品组成离不开水。
（一）、食品中水分的存分类
1.按是否束缚划分
①
结合水（束缚水）——以氢键结合的水，结晶水
②
自由水水
2.按存在形式划分： 物理结合水 溶液状态水 化学结合水
（二）、水分的测定的意义
水分是影响食品质量的因素，控制水分是保障食品不变质的手段 保证食品具有一定的保存期 维持食品中其他组分的平衡关系 保持食品良好的感官性状
反复至恒重准确称样+称量皿重 m2 。
水分的计算： 水分% = ( m1 - m2)/ (m1 - m3) ×100%
3. 减压干燥法 （1） 原理：利用水的沸点随P↓的原理，将样品称量后放入真空干燥箱内，在选定的真空度与加热
温度下干燥至恒重，干燥后样品所失去的质量百分比即为水分含量。
（2）装置如 （下图） （3）操作：将准确称好的样品放入真空干燥箱内wenku.baidu.com打开真空泵抽出烘箱内空气至所需的压力，如烘
对照实验就是进行两组实验，控制变量，比较不同。 回收试验，是“对照试验”的一种。当所分析的试样组分复杂，不完全清楚时，向试样中加入已知
量的被测组分，然后进行测定，检查被加入的组分能否定量回收，以判断分析过程是否存在系统误 差的方法。所得结果常用百分数表示，称为“百分回收率”，简称“回收率”。
f：果蔬类样品，可先切成薄片或细长条，可以按两步法干燥，或先用50~60℃的低温烘3~4h，在升 温至95~105 ℃，继续干燥之恒重。
物理栅：是食品物料表面收缩和封闭的一种特殊现象。在烘干过程中，有时样品内部的水分还来不 及转移至物料表面，表面便面形成一层干燥薄膜，以至于大部分水分留在食品内不能排除。例如在 干燥糖浆、富含糖分的水果和淀粉的蔬菜等样品时，如不加以处理，样品表面极易结成干膜，妨碍 水分从食品内部扩散到它的表层。
然后再放入101 ℃～105 ℃干燥箱中干燥1 h左右，取出，放入干燥器内冷却0.5 h后再称量。并重 复以上操作至前后两次质量差不超过2 mg，即为恒重。
注：两次恒重值在最后计算中，取最后一次的称量值。
1.3.2 半固体或液体试样：取洁净的称量瓶，内加10 g海砂及一根小玻棒，置于101 ℃～105 ℃ 干燥箱中，干燥1.0 h后取出，放入干燥器内冷却0.5 h后称量，并重复干燥至恒重。然后称取5 g～ 10 g试样（精确至0.0001 g），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101 ℃～105 ℃干燥箱中干燥4 h后盖好取出，放入干燥器内冷却0.5 h后称量。
b 取样量要在统一条件下进行，操作要迅速。 c 式样的大小和形状对结果没有影响。 d 食品的固体和液体部分，刚产生的Aw有的有差异，有的没有差异，但平衡以后不会有差异。 e 测定时康威式皿具有良好的密封性。
补充：空白试验、对照试验、回收试验
空白试验：是指在不加试样的情况下按试样分析规程在同样的操作条件下进行的分析.所得结果的数 值为空白值.然后从试样测得结果中扣除此空白值就得到比较可靠的分析结果。
氢氧化钠溶液（ 1.1.4）煮沸0.5 h，用水洗至中性，经105 ℃干燥备用。
1.2 仪器和设备 1.2.1 扁形铝制或玻璃制称量瓶。 1.2.2 电热恒温干燥箱。 1.2.3 干燥器：内附有效干燥剂。 1.2.4 天平：感量为0.1 mg。
1.3 分析步骤
1.3.1 固体试样：取洁净铝制或玻璃制的扁形称量瓶，置于101 ℃～105 ℃干燥箱中，瓶盖斜支 于瓶边，加热1.0 h，取出盖好，置干燥器内冷却0.5 h，称量，并重复干燥至前后两次质量差不超 过2 mg，即为恒重。
⑵ 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，也常作为水分痕量级标准 分析方法，也可用于此法校定其他的测定方法。 使用范围有化工、试剂、化肥、医药、食品等。
（四）GB/T 5009.3—2010 《食品的水分测定》
1. 直接干燥 2. 减压干燥 3. 蒸馏
GB/T 5009.3—2010 1.直接干燥法
加入海砂，海砂与玻璃棒在水浴上干燥 后入干燥箱，两者要知重量。
e. 含水量﹥16%的谷类食品，采用两步 干燥法。如面包，切成薄片，自然风干 15~20h，再称量，磨碎，过筛，烘干 。
常压干燥法操作过程：
烘箱预热
称量皿横重m3
准确称样+称量皿重 m1
干燥1h 冷却30min
称量 干燥1h 冷却30min 称量
1.1 试剂和材料 除非另有规定，本方法中所用试剂均为分析纯。 1.1.1 盐酸：优级纯。 1.1.2 氢氧化钠（NaOH）：优级纯。 1.1.3 盐酸溶液（6 mol/L）：量取50 mL盐酸，加水稀释至100 mL。 1.1.4 氢氧化钠溶液（6mol/L）：称取24 g氢氧化钠，加水溶解并稀释至100 mL。 1.1.5 海砂：取用水洗去泥土的海砂或河砂，先用盐酸（ 1.1.3）煮沸0.5 h，用水洗至中性，再用
第四章食品营养成分的测定
内容： 一、 概述 水分测定意义，食品中水分含量状况、存在状态，有关的概念。 二、 水分的测定 直接干燥法，减压干燥法，蒸馏法及简介其他方法。 三、水分活度值（Aw值）的测定 Aw值概念，它与含水量的关系，测定意义，测定方法—Aw测定仪法和扩散法。
本节要求：
掌握有关的概念、直接干燥法，熟悉减压干燥法、蒸馏法等方法特点和使用范围，以便根据需要选 择合适的水分测定方法。
干燥时间：
恒重——最后两次重量之差 ＜ 2 mg 。 基本保证水分蒸发完全。
规定时间——根据经验，准确度要求不高的。
对于易结块或形成硬皮的样品要加入定量的海砂。
2. 直接干燥法（常压干燥法）
(1). 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。 (2). 适用范围： 水分是唯一的挥发物质 加热温度范围内食品性质保持稳定，不分解， 3.样品的制备、测定及结果计算。
（三）、卡尔·费休法（Karl Fischer) 简称费休法或 K—F 法。
1935年由卡尔·菲休提出的测定水分的定量方法，属于碘量法，是对于测定水分最为准确的化学 方法。多年来，许多分析工作者对此方法进行了较为全面的研究，在反应的化学计量、试剂的稳 定性、滴定方法、计量点的指示及各类样品的应用和仪器操作的自动化等方面，有许多改进，使 该方法日趋成熟与完善。
②测定时勿使表头沾上样品盒内的样品。
2.溶剂萃取法 原理：样品中的水分可用不混溶的溶剂来萃取，萃取的水量与水相中的水分活性成正比。 萃取的水量用卡尔费休法测定
⑴ 原理
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 浓度＞0.05 % 时，即发生可逆反应，要使反应顺利向右
3）干燥设备 烘箱
电热烘箱有各种形式，对流式、强力循环通风式。
① 普通； ②真空
干燥器
4） 干燥条件
干燥温度： ①一般是 95～105 ℃；对含还原糖较多的食品应
先（50～60℃）干燥然后再105℃加热。 ②对热稳定的谷物可用120～130 ℃干燥。 ③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。
箱密封的好，要重新紧一次门的开关螺栓。
4.红外干燥法
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。集烘箱和天平为一体。
（二）、蒸馏法（应用广泛的为共沸蒸馏） ⑴ 原理：
两种互不相溶的液体，二元体系的沸点低于其中各组份分沸点，将食品中的水分与有机溶剂如甲苯、 苯、二甲苯等，共沸蒸出，冷凝并收集馏出液，由于水与其他组分密度不同，馏出液在有刻度的接收管 中分层,根据水的体积计算水分含量。
d. 浓稠液体（糖浆、炼乳等）： 加水稀释，最后要把加入的水除去。
加入海砂，海砂与玻璃棒在水浴上干燥 后入干燥箱，两者要知重量。
e. 含水量﹥16%的谷类食品，采用两步 干燥法。如面包，切成薄片，自然风干 15~20h，再称量，磨碎，过筛，烘干 。
加海砂作用：助干燥剂，使样品分散，水 分容易除去。
二、 水分的测定 1、 干燥法
以原样重量 - 干燥后重量 = 水分重量 （1）干燥法的注意事项 1）、干燥法的前提条件 样品本身要符合二项条件
① 水分是唯一的挥发的物质，不含或含其它挥发性成分极微。
②食品中其他组分在加热过程中发生化学反应引起的重量变化非常小，可忽略不计，对热稳定的 食品。
（2）操作条件的选择： 1）称量瓶的选择 （铝制、玻璃） 玻璃称量皿——能耐酸碱，不受样品性质的限
⑶ 操作注意事项
a. 要先接好冷水，且先打开冷凝水。 b. 试剂苯、甲苯、二甲苯，要预先蒸馏，除去水分备用。 c. 准确称量适量的样品（估计含水量2~5ml）。 d. 加热慢慢蒸馏，使2滴馏出液/每秒。 ⑷ 计算：水分（%）= ( V ∕W ) ×100
V——接收管内水的体积。 W——样品质量。
以下按1.3.1自“然后再放入101 ℃～105 ℃干燥箱中干燥1 h左右……”起依法操作。
要点回顾：样品的预处理（对分析结果影响较大） a . 采集，处理，保存过程中，要防止组分发生变化，特别要防止水分 的丢失或受潮。
b. 固体样品要磨碎（粉碎），谷类达18目，其他30～40目。
c. 液态样品要在水浴上先浓缩，然后进干燥箱，不然烘箱受不了。
进行，要加入适量的碱性物质以中和生成的酸，吡啶（C5H5N）可以。
3.扩散法
（1）原理：样品在康威式微量扩散皿的密封和恒温条件下，分别在Aw较高和较低的标准溶液中扩 算平衡后，依据样品重量增加和减少的量，计算出Aw值。
a 几乎绝大多数样品都可在2h后测得Aw值。但米饭、油脂类、油浸烟熏鱼则需2h以上，四天左右 才能测定。
例：有关沸点：水 —— 100℃ 苯 —— 80.2 ℃ 水 + 苯 —— 69.25 ℃
有关相对密度：(20/4) d水 = 1.00000 d苯 = 0.87900
d甲苯 = 0.86694
⑵ 特点和使用范围
此法为一种高效的换热方法，水分可以被迅速的移去，加热温度比直接干燥法低。另外是在 密闭的容器中进行的，设备简单，操作方便，广泛用于各类果蔬、油类等多种样品的水分的 测定。 特别是香料，此法是唯一公认的水分含量的标准分析方法。