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食品中一般成分的检测技术之水分的测定(一)
【来源/作者】周世红 【更新日期】2018-11-03

食品是人类赖以生存和发展的物质基础,人们从食物中获取能源作为生命活动的基础,从食物中获取各种营养素构成生命和调节人体内部的各种生理过程。因此,食品必须具备一定的营养成分,这是评价食品质量好坏的首要标准。

食品的一般成分包括蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质、维生素、水等,它们赋予了食品一定的组织结构、风味、口感以及营养价值,这些成分含量的高低是衡量食品品质的关键指标。

一、概述

水是人体赖以维持生命活动的最基本物质,是一种重要的宏量营养素,水不仅可以作为各种物质的溶媒参与细胞代谢,而且也构成细胞赖以生存的外环境。水是许多食品组成成分中数量最多的组分,例如鱼类含水67%~81%、猪肉为43%~59%、鲜果为70%~93%、鲜菜为80%~97%。即使是干态食品也含有一定量的水分,如面粉含水12%~14%、饼干含水2.5%~4.5%。

食品中水分含量的多少,不仅影响食品的色、香、味、形等感官性状,还影响食品的加工储藏,直接关系到食品的销售和商品价值等问题。例如,新鲜面包的水分含量若低于28%~30%,其外形于瘪,失去光泽;奶粉要求水分含量为3.O%~5.O%,若水分含量提高到3.5%以上,就造成奶粉结块,商品价值降低,水分含量提高后奶粉易变色,储藏期降低。另外有些食品水分含量过高,组织状态就会发生软化,弹性也降低或者消失。水分含量多的食品,微生物易繁殖而引起腐败变质或变味;脱水食品因组织与氧接触面积太大而易氧化、褐变、变质、变味(干制肉制品尤为明显)。控制食品的水分含量,可防止食品的腐败变质和营养成分的变化。因此,了解食品中水分含量,能掌握食品的基础数据,同时也增加了其他测定数据的可比性,对于食品的品质和保存,进行成本核算,实行工艺监督,提高工厂的经济效益等均具有重大意义。

食品中水的存在形式,按其物理化学性质,可分为结合水和非结合水两大类。前者一般指结晶水和吸附水,在测定过程中此类水分较难从物料中逸出;后者包括润湿水分、渗透水分和毛细管水分,相对而言,这类水分易与物料分离。

测定食品中水分含量的方法很多,通常可分为两类:直接法和间接法。直接法是利用水分本身的物理、化学性质来测定水分含量的方法,常用的有直接干燥法、减压干燥法、蒸馏法、卡尔·费休法、化学干燥法、红外吸收光谱法、红外线干燥法、微波干燥法等;间接法是利用食品的相对密度、折射率、电导、介电常数等物理性质测定水分含量的方法。直接法的准确度高于间接法。

二、食品中水分的测定方法

(一)直接干燥法

1、原理

食品中的水分受热以后,产生的蒸气压高于空气在电热干燥箱中的分压,使食品中的水分被蒸发出来。同时由于不断地供给热能和不断地排走水蒸气,而达到完全干燥的目的。

食品中水分含量一般是指在100℃左右直接干燥的情况下,所失去物质的总量。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,同时,在这种条件下食品中结合水的排除也比较困难。

直接干燥法适用于在95~105℃不含或含极少量其他挥发性物质的食品,此食品在100℃时应较稳定,不易于分解。本法适用于谷物及其制品、水产品、豆制品、乳制品、肉制品及卤菜制品等食品中水分的测定。

2、试剂

①6mol/L盐酸:量取100mL HCl,加水稀释至200mL。

②6mol/L氢氧化钠溶液:称取24g NaOH,加水溶解并稀释至100mL。

③海砂:取用水洗去泥土的海砂或河砂,先用6mol/L HCl煮沸O.5h,用水洗至中性,再用6mol/L NaOH溶液煮沸0.5h,用水洗至中性,经105℃干燥备用。

3、仪器

①铝制或玻璃制的扁形称量瓶,内径35mm以下,高60~70mm。

②电热恒温干燥箱。

③分析天平。

④干燥器等。

4、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95~105℃干燥箱中,瓶盖斜支于瓶边,加热0.5~1.Oh,取出盖好,置干燥器内冷却O.5h,精确称量,并重复干燥至恒重。

称取2.00~10.00g切碎或磨细的样品,放入此称量瓶中,样品厚度约为5mm,加盖称量后,置于95~105℃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O.5h后精确称量。然后再放入95~105℃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,即为恒重。

对于水分含量在14%以上的样品,通常采用二步干燥法进行处理。先将样品称出总质量,在自然条件下风干15~20h,使其达到安全水分(即与大气湿度大致平衡),再准确称重,然后将风干样品经粉碎、混匀、过筛,储于干燥的磨口瓶中备用。测定时准确称取制备好的适量样品置于已烘至恒重的称量瓶中,于干燥箱中干燥至恒重。测定结果按下式计算:

                

式中:X——样品中水分的含量,%;

m1——新鲜样品总质量,g;

m2——风干样品总质量,g;

m3——风干前适量样品与称量瓶的质量,g;

m4——风干后适量样品与称瓶质量,g;

m5——称量瓶质量,g。

(2)半固体或液体样品:取洁净的蒸发皿,内加10.0g海砂及一根小玻璃棒,置于95~1050C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,并重复干燥至恒重。然后精密称取5~lOg样品,置于蒸发皿中,用小玻璃棒搅匀放在沸水浴上蒸干,并随时搅拌,擦去皿底的水滴,置95~1050C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。然后再放入95~105℃干燥箱中干燥lh左右,取出,放干燥器内冷却0.5h后再称量。至前后两次质量差不超过2mg,即为恒重。测定结果按下式计算:

                        

式中:X——样品中水分的含量,%;

m1——称量瓶(或蒸发皿加海砂,玻璃棒)和样品的质量,g;

m2——称量瓶(或蒸发皿加海砂,玻璃棒)和样品干燥后的质量,g;

m3——称量瓶(或蒸发皿加海砂,玻璃棒)的质量,g。

参考资料:食品检测技术


【关键词】食品,成分,水分,食品检测国家标准物质网 

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