食品分析食品中水分的测定.pptx

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1、第三章 食品中水分的测定Chapter 3 Analysis of Moisture in Foods浙江科技学院浙江科技学院 生物与化学工程学院生物与化学工程学院 刘铁兵刘铁兵 第1页/共37页1、水在生物体内具有重要的生理功能（1）食品中的水分含量；（2）水分的存在状态：游离水（或称自由水）结合水（或称束缚水）（3）水分活度：水分活度与货架期密切相关 相对湿度=100Aw第2页/共37页水分活度 分 类 控 制 要 求 0.85以上 水份较大的食品 要求冷藏或其他措施控制病原体生长 0.60.85 中等水份食品 不需要冷藏控制病原体 由于因酵母和霉菌引起的腐败而限制货架期 0.6以下 低水

2、份食品 较长货架期，也不需要冷藏 第3页/共37页水份较高的食品 水分活度 生鱼 0.99 苹果 0.99 牛奶 0.98 熏火腿 0.87 面包 0.95 中等水分食品 水分活度 糖蜜 0.76 重盐渍鱼如鳗鱼 0.70 面粉 0.70 果酱 0.80 果脯 0.70 酱油 0.80 第4页/共37页低水分食品 水分活度 干面条 0.50 饼干 0.10 微生物生长所需要的最低水份活度细菌0.910.95酵母0.88霉菌0.80嗜盐菌0.75第5页/共37页在低水分含量时，水份含量与水份活度关系为等温吸附曲线关系第6页/共37页2、食品中水分测定方法水分的测定的意义-水分是影响食品质量的因素

3、，控制水分是保障食品不变质的手段。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。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。直接法比间接法准确度高。第7页/共37页（1）常压干燥法；105或130（谷物）适用范围：95-105内不含或含其它挥发性成分极微且对热稳定的各种食品；样品处理：固态样品：磨碎，过20-40目筛，混均匀 水分含量在14%以下，一步干燥法；水分含量在16%以上时，采用二次干燥法；浓稠态样品：直接干燥易表面硬化，测定前加入精制海砂或无水硫酸钠，以增加蒸发面积；液态样品：先低温浓缩，再高温干

4、燥。第8页/共37页操作条件的选择：（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。第9页/共37页称量皿放入烘箱内，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。第10页/共37页 称样量 样品一般控制在干燥后的残留物为1.53克；固态、浓稠态样品控制在 35 克；含水分较高的样品控制在 1520 克；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。普通；真空第11页/共37页（4

5、）干燥条件干燥温度：一般是 95105；对含还原糖较多的食品应 A 先（5060）干燥然后再105加热。B 对热稳定的谷物可用120130 干燥。C 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（5）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。第12页/共37页样品的预处理（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3040目。c.液态样品要在水浴上先浓缩，然后

6、进干燥箱，不然烘箱受不了。第13页/共37页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1520h，再称量，磨碎，过筛，烘干。第14页/共37页常压干燥法操作过程：烘箱预热 称量皿恒重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 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%第15页/共37页第16页/共37页（）减压干燥法；基本原理：在低压下水的沸点

7、降低，干燥温度可以降低。适用范围：在较高温度下易分解、变质或不易除去结合水 的食品；温度：60-70，压力：0.7-13.3KPa(5-100mmHg)第17页/共37页第18页/共37页（3）蒸馏法；基本原理：基于二种互不相溶的液体二元体系的沸点低于各组分的沸点，将食品中的水分与甲苯或二甲苯共沸蒸出，冷凝收集馏液，由于密度的不同，馏出来的液体在接收管中分层，根据馏出液中水的体积，可计算出样品中水分含量。适用范围：对易氧化、分解、热敏性及含有大量挥发性组分的样品测定准确度明显优于干燥法。注意事项：样品用量：豆类20g，鱼肉5-10g，果蔬5g含水量2-5ml。甲苯沸点：110.7，苯80.2，

8、水苯混合物69.25。有关相对密度：(20/4)d水=1.00000 d苯=0.87900 d甲苯=0.86694第19页/共37页特点和使用范围 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标准分析方法。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25ml）。d.加热慢慢蒸馏，使2滴馏出液/每秒。计算：水分（%）=(V W)100 V接收管内水的体

9、积,W样品质量。第20页/共37页水分测定蒸馏装置第21页/共37页（4）卡尔费休法；基本原理：利用碘氧化二氧化硫时需要定量的水参加反应此反应具有可逆性，当硫酸浓度达0.05%以上时发生，采用吡啶（C5H5N）作溶剂以中和生成的酸：生成的硫酸吡啶很不稳定，能与水发生副反应，若有甲醇存在时，则硫酸吡啶可生成稳定的甲基硫酸吡啶。第22页/共37页 在食品分析中，能用于含水量从lppm 到接近l00的样品的测定，是痕量水分（ppm级）标准分析方法，适用于各种液体、固体、及一些气体样品中水分含量的测定；各类食品水分含量的测定。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

10、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。注意 a）对含有强还原性组分如VC的样品不宜用此法；b）此法不仅测定样品的自由水分，也可测定出结合水；c）滴定操作在氮气流中进行。d）用无水的试剂，有时需要蒸馏后再使用，加入无水硫酸钠保存无水甲醇、无水吡啶，或选用费休试剂滴一下，配好费休试剂后，放置24小时后，进行标定且每天要标定。第23页/共37页标定有三种方法：是用纯水进行标定。用事先配好的水甲醇标定。用二水合酒石酸钠标定。测定注意：甲醇有毒，操作时注意；费休试剂可分为甲乙液储存。第24页/共37页其它测定水分方法 化学干燥法 气相色谱法 微波法 红外吸收光谱法

11、 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。GB/T 5009.32003 食品的水分测定 直接干燥 减压干燥 蒸馏第25页/共37页全自动卡尔费休水分测定仪第26页/共37页红外线快速水分测定仪第27页/共37页水分活度水分活度表示食品中水分存在的状态，反映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、味和保存期。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（逸度系数）Aw=f水/f纯水 p水分压/p纯水分压水分活度值的

12、测定方法（一）Aw测定仪法；（二）扩散法；（三）溶剂萃取法。第28页/共37页（1）扩散法；基本原理：样品在康威氏微量扩散皿的密封和恒温条件下，分别在Aw较高和较低的标准饱和溶液中扩散平衡后，根据样品质量的增加和减少的量，求出样品的水分活度。方法：以各种标准饱和溶液在25时的Aw为横坐标，每克样品质量增减数为纵坐标在方格纸上作图，将各点连接成一条直线，此线与横轴的交点即为所测样品的Aw值。第29页/共37页第30页/共37页外室内室平衡2h第31页/共37页第32页/共37页（2）水份活度仪法；便携式水份活度测定仪台式水份活度测定仪第33页/共37页（3）溶剂萃取法：基本原理：以苯为溶剂将水分从样品中萃取出来，水与苯不相混溶，在一定温度下苯所萃取出的水量与样品中水分活度成正比。用卡尔费休法测定苯从食品和纯水中萃取水的量并求出二者的比值，即为样品的Aw。第34页/共37页重点1.什么是结合水？什么是自由水？2.水分的测定方法。3.各种测定方法的原理、仪器。4.卡尔费休法原理、试剂。5.水分活度的测定方法。第35页/共37页刘刘 铁铁 兵兵浙江科技学院 生物与化学工程学院食品分析第36页/共37页感谢您的观看！第37页/共37页