第三章 食品中水分的测定 【教学目标】: 1.掌握蒸发、干燥、恒重的概念和知识,水分、水分活度等的概念和知识。 2.掌握天平称量操作,电热干燥箱、干燥器的正确使用方法;蒸馏装置的正确使用; 3.掌握水分测定的各种方法,熟练掌握常压干燥测定水分的操作技能。 水分是食品的天然成分,通常虽不看作营养素,但它是动植物体内不可缺少的重要成 分,具有十分重要的生理 意义。食品中水分含量的多少,直接影响食品的感官性状,影响胶体状态的形成和稳 定。控制食品水分的含量,可防止食品的腐败变质和营养成分的水解。因此,了解食品水 分的含量,能掌握食品的基础数据,同时,增加了其他测定项目数据的可比性。在食品中 水分存在形态有三种:即游离水、结合水和化合水。游离水,指存在于动植物细胞外各种 毛细管和腔体中的自由水,包括吸附于食品表面的吸附水;结合水,指形成食品胶体状态 的结合水,如蛋白质、淀粉的水合作用和膨润吸收的水分及糖类、盐类等形成结晶水;化 合水,指物质分子结构中与其他物质化合生成新的化合物的水,如碳水化合物中的水。前 一种形态存在的水分,易于分离,后两种形态存在的水分,不易分离。如果不加限制地长 时间加热干燥,必然使食物变质,影响分析结果。所以要在一定的温度、一定的时间和规 定的操作条件下进行测定,方能得到满意的结果。测定食品中的水分含量的国家标准方法 有:直接干燥法、减压干燥法和蒸馏法。 一、食品中水分含量国家标准 品名 水分, % 引用标准 肉松(太仓式) (福建式) 广式腊肉 蛋制品(巴氏消毒冰鸡全蛋) 蛋制品(冰鸡蛋黄) 蛋制品(冰鸡蛋白) 蛋制品(巴氏消毒鸡全蛋粉) 蛋制品(鸡蛋黄粉) 蛋制品(鸡蛋白片) ≤20 ≤8 ≤25 ≤76 ≤55 ≤88.5 ≤4.5 ≤4.0 ≤16.00 GB 2729-94 GB 2730-81 GB 2749-1996 GB 2749-1996 GB 2749-1996 GB 2749-1996 GB 2749-1996 GB 2749-1996 全脂乳粉 脱脂乳粉 全脂加糖乳粉 奶油 特级 ≤2.50 ≤4.00 ≤2.50 无盐奶油 ≤16.00 一级 ≤2.75 ≤4.50 ≤2.75 加盐奶 油 ≤16.0 二级 ≤3.00 ≤5.00 ≤3.00 重制奶油 ≤1.00 GB 5410-85 GB 5411-85 GB 5412-85 GB 5415-85 全脂加糖炼乳(甜炼乳) 硬质干酪 麦乳精(含乳固体饮料) 香肠(腊肠)、香肚 食品工业用甜炼乳 ≤26.50 ≤42.00 ≤2.5 ≤25 ≤27 GB 5417-85 GB5420-85 GB 7101-85 GB 10147-88 GB 13102-91 人造奶油 A级 ≤16 B级 ≤20
第三章 食品中水分的测定 【教学目标】: 1.掌握蒸发、干燥、恒重的概念和知识,水分、水分活度等的概念和知识。 2.掌握天平称量操作,电热干燥箱、干燥器的正确使用方法;蒸馏装置的正确使用; 3.掌握水分测定的各种方法,熟练掌握常压干燥测定水分的操作技能。 水分是食品的天然成分,通常虽不看作营养素,但它是动植物体内不可缺少的重要成 分,具有十分重要的生理 意义。食品中水分含量的多少,直接影响食品的感官性状,影响胶体状态的形成和稳 定。控制食品水分的含量,可防止食品的腐败变质和营养成分的水解。因此,了解食品水 分的含量,能掌握食品的基础数据,同时,增加了其他测定项目数据的可比性。在食品中 水分存在形态有三种:即游离水、结合水和化合水。游离水,指存在于动植物细胞外各种 毛细管和腔体中的自由水,包括吸附于食品表面的吸附水;结合水,指形成食品胶体状态 的结合水,如蛋白质、淀粉的水合作用和膨润吸收的水分及糖类、盐类等形成结晶水;化 合水,指物质分子结构中与其他物质化合生成新的化合物的水,如碳水化合物中的水。前 一种形态存在的水分,易于分离,后两种形态存在的水分,不易分离。如果不加限制地长 时间加热干燥,必然使食物变质,影响分析结果。所以要在一定的温度、一定的时间和规 定的操作条件下进行测定,方能得到满意的结果。测定食品中的水分含量的国家标准方法 有:直接干燥法、减压干燥法和蒸馏法。 一、食品中水分含量国家标准 品名 水分, % 引用标准 肉松(太仓式) (福建式) 广式腊肉 蛋制品(巴氏消毒冰鸡全蛋) 蛋制品(冰鸡蛋黄) 蛋制品(冰鸡蛋白) 蛋制品(巴氏消毒鸡全蛋粉) 蛋制品(鸡蛋黄粉) 蛋制品(鸡蛋白片) ≤20 ≤8 ≤25 ≤76 ≤55 ≤88.5 ≤4.5 ≤4.0 ≤16.00 GB 2729-94 GB 2730-81 GB 2749-1996 GB 2749-1996 GB 2749-1996 GB 2749-1996 GB 2749-1996 GB 2749-1996 全脂乳粉 脱脂乳粉 全脂加糖乳粉 奶油 特级 ≤2.50 ≤4.00 ≤2.50 无盐奶油 ≤16.00 一级 ≤2.75 ≤4.50 ≤2.75 加盐奶 油 ≤16.0 二级 ≤3.00 ≤5.00 ≤3.00 重制奶油 ≤1.00 GB 5410-85 GB 5411-85 GB 5412-85 GB 5415-85 全脂加糖炼乳(甜炼乳) 硬质干酪 麦乳精(含乳固体饮料) 香肠(腊肠)、香肚 食品工业用甜炼乳 ≤26.50 ≤42.00 ≤2.5 ≤25 ≤27 GB 5417-85 GB5420-85 GB 7101-85 GB 10147-88 GB 13102-91 人造奶油 A级 ≤16 B级 ≤20
二.测定方法(GB 5009.3-85) 本标准适用于各类食品中水分含量的测定。 (一)直接干燥法(第一法) 1.原理 食品中的水分一般是指在 100±5˚C 直接干燥的情况下所失去物质的总量。直接干燥 法适用于在 95~105˚C 下,不含或含其他挥发性物质甚微的食品。 2.试剂 (1)盐酸(1+1) (2)氢氧化钠溶液(240g/L). (3)海沙:取用水洗去泥土的海沙或河沙,先用盐酸(1+1)煮沸 0.5h,用水洗至中性, 再用氢氧化钠(240g/L)溶液煮沸 0.5h,用水洗至中性,经 100±5˚C 干燥备用。 3.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 100±5˚C 干燥箱中,瓶盖斜支 于瓶边,加热 0.5~1.0h,取出,盖好,置干燥器内冷却 0.5h,称量,并重复干燥至恒量。 称取 2.00~10.0g 切碎或磨细的样品,放入此称量瓶中,样品厚度要约 5mm。加盖,精密称 量后,置 100±5˚C 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 0.5h 后称量。然后放入 100±5˚C 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,即为恒量。 (2)半固体或液体样品:取洁净的蒸发皿,内加 10.0g 海沙及一根小玻璃棒,置于 100 ±5˚C 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 恒量。然后精密称取 5~10g 样品,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 100±5˚C 的干燥箱中干燥 4h 后盖好取出,放入干燥器内冷 却 0.5h 后称量。以下按(1)中自“然后放入 100±5˚C 干燥箱中干燥 1h 左右”起依法操 作。 4.计算 100 1 3 1 2 − − = m m m m X
二.测定方法(GB 5009.3-85) 本标准适用于各类食品中水分含量的测定。 (一)直接干燥法(第一法) 1.原理 食品中的水分一般是指在 100±5˚C 直接干燥的情况下所失去物质的总量。直接干燥 法适用于在 95~105˚C 下,不含或含其他挥发性物质甚微的食品。 2.试剂 (1)盐酸(1+1) (2)氢氧化钠溶液(240g/L). (3)海沙:取用水洗去泥土的海沙或河沙,先用盐酸(1+1)煮沸 0.5h,用水洗至中性, 再用氢氧化钠(240g/L)溶液煮沸 0.5h,用水洗至中性,经 100±5˚C 干燥备用。 3.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 100±5˚C 干燥箱中,瓶盖斜支 于瓶边,加热 0.5~1.0h,取出,盖好,置干燥器内冷却 0.5h,称量,并重复干燥至恒量。 称取 2.00~10.0g 切碎或磨细的样品,放入此称量瓶中,样品厚度要约 5mm。加盖,精密称 量后,置 100±5˚C 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 0.5h 后称量。然后放入 100±5˚C 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,即为恒量。 (2)半固体或液体样品:取洁净的蒸发皿,内加 10.0g 海沙及一根小玻璃棒,置于 100 ±5˚C 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 恒量。然后精密称取 5~10g 样品,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 100±5˚C 的干燥箱中干燥 4h 后盖好取出,放入干燥器内冷 却 0.5h 后称量。以下按(1)中自“然后放入 100±5˚C 干燥箱中干燥 1h 左右”起依法操 作。 4.计算 100 1 3 1 2 − − = m m m m X
式中:X—样品中水分的含量 ,g/100g m1—称量瓶(或蒸发皿加海沙、玻棒)和样品的质量,g; m2—称量瓶(或蒸发皿加海沙、玻棒)和样品干燥后的质量,g; m3—称量瓶(或蒸发皿加海沙、玻棒)的质量,g; 5.说明 (1)本法设备操作简单,但时间较长,且不适宜胶体、高脂肪、高糖食品及含有较多的 高温易氧化、易挥发物质的食品。 (2)本法测得的水分还包括微量的芳香油、醇、有机酸等挥发性物质。 (3)加入海沙,是为了增大受热与蒸发面积,防止食品结块,加速水分蒸发,缩短分析 时间。 (4)水分蒸净与否,无直观指标,只能依靠恒量来判断。恒量是指两次烘烤称量的质量 差不超过规定的毫克数,一般不超过 2mg。 (5)本方法最低检出量为 0.002g 取样量为 2g 时,方法检出限为 0.10g/100g,方法相对 误差≤5%。 (二)减压干燥法(第二法) 1.原理 食品中的水分指在一定的温度及压力的情况下失去物质的总量,适用于含糖、味精等易分 解的食品。 2.仪器 真空干燥箱。 3.操作方法 按本试验一中 3.中的要求称取样品,放入真空干燥箱内,将干燥箱连接水泵,抽出 干燥箱内空气至所需压力(一般为 40~53kPa),并同时加热至所需温度 55±5˚C,关闭通 水泵或真空泵上的活塞,停止抽气,使干燥箱内保持一定温度和压力,经一定时间后,打 开活塞,使空气经干燥装置缓缓通入至干燥箱内,待压力恢复正常后再打开。取出称量瓶, 放入干燥器中 0.5h 后称量,并重复以上操作至恒量。 4.计算 同本试验一中 4.。 5.说明 (1)此法为减压干燥法,减压后,水的沸点降低,可以在较低温度下使水分蒸发干净。 (2)本法适用于胶体样品、高温易分解的样品及水分较多的样品,如淀粉制品、豆制品、 罐头食品、糖浆、蜂蜜、蔬菜、水果、味精、油脂等。由于采用较低的蒸发温度,可防止 含脂肪高的样品中的脂肪在高温下氧化;可防止含糖高的样品在高温下脱水炭化;也可防 止含高温易分解成分的样品在高温下分解。 (3)本法一般选择压力为 40~53kPa,选择温度为 50~60˚C。但实际应用进可根据样品性 质及干燥箱耐压能力不同的调整压力和温度,如 AOAC 法中咖啡为:3.3kPa 和 98~100˚C; 奶粉:13.3kPa 和 100˚C;干果:13.3kPa 和 70˚C;坚果和坚果制品:13.3kPa 和 95˚C100 ˚C;;糖及蜂蜜:6.7kPa 和 60˚C 等。 (三)蒸馏法(第三法) 1.原理 食品中的水分与甲苯或二甲苯共同蒸出,收集馏出液于接收管内,根据体积计算含量。 本法适用于含较多其他挥发性物质的食品,如油脂、香辛料等水分的测定。 2.试剂 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。 3.议器 水分测定器:如图 1—1 所示
式中:X—样品中水分的含量 ,g/100g m1—称量瓶(或蒸发皿加海沙、玻棒)和样品的质量,g; m2—称量瓶(或蒸发皿加海沙、玻棒)和样品干燥后的质量,g; m3—称量瓶(或蒸发皿加海沙、玻棒)的质量,g; 5.说明 (1)本法设备操作简单,但时间较长,且不适宜胶体、高脂肪、高糖食品及含有较多的 高温易氧化、易挥发物质的食品。 (2)本法测得的水分还包括微量的芳香油、醇、有机酸等挥发性物质。 (3)加入海沙,是为了增大受热与蒸发面积,防止食品结块,加速水分蒸发,缩短分析 时间。 (4)水分蒸净与否,无直观指标,只能依靠恒量来判断。恒量是指两次烘烤称量的质量 差不超过规定的毫克数,一般不超过 2mg。 (5)本方法最低检出量为 0.002g 取样量为 2g 时,方法检出限为 0.10g/100g,方法相对 误差≤5%。 (二)减压干燥法(第二法) 1.原理 食品中的水分指在一定的温度及压力的情况下失去物质的总量,适用于含糖、味精等易分 解的食品。 2.仪器 真空干燥箱。 3.操作方法 按本试验一中 3.中的要求称取样品,放入真空干燥箱内,将干燥箱连接水泵,抽出 干燥箱内空气至所需压力(一般为 40~53kPa),并同时加热至所需温度 55±5˚C,关闭通 水泵或真空泵上的活塞,停止抽气,使干燥箱内保持一定温度和压力,经一定时间后,打 开活塞,使空气经干燥装置缓缓通入至干燥箱内,待压力恢复正常后再打开。取出称量瓶, 放入干燥器中 0.5h 后称量,并重复以上操作至恒量。 4.计算 同本试验一中 4.。 5.说明 (1)此法为减压干燥法,减压后,水的沸点降低,可以在较低温度下使水分蒸发干净。 (2)本法适用于胶体样品、高温易分解的样品及水分较多的样品,如淀粉制品、豆制品、 罐头食品、糖浆、蜂蜜、蔬菜、水果、味精、油脂等。由于采用较低的蒸发温度,可防止 含脂肪高的样品中的脂肪在高温下氧化;可防止含糖高的样品在高温下脱水炭化;也可防 止含高温易分解成分的样品在高温下分解。 (3)本法一般选择压力为 40~53kPa,选择温度为 50~60˚C。但实际应用进可根据样品性 质及干燥箱耐压能力不同的调整压力和温度,如 AOAC 法中咖啡为:3.3kPa 和 98~100˚C; 奶粉:13.3kPa 和 100˚C;干果:13.3kPa 和 70˚C;坚果和坚果制品:13.3kPa 和 95˚C100 ˚C;;糖及蜂蜜:6.7kPa 和 60˚C 等。 (三)蒸馏法(第三法) 1.原理 食品中的水分与甲苯或二甲苯共同蒸出,收集馏出液于接收管内,根据体积计算含量。 本法适用于含较多其他挥发性物质的食品,如油脂、香辛料等水分的测定。 2.试剂 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。 3.议器 水分测定器:如图 1—1 所示
1—250mL 锥形瓶;2—水分接收管,有刻度;3—冷凝管 4.操作方法 称取适当样品(估计含水 2~5mL),放入 250mL 锥形瓶中,加入新蒸馏的甲苯(或 二甲苯)75mL,连接冷凝管与水分接收管,从冷凝管顶端注入甲苯,装满水分接收管。加 热,慢慢蒸馏,使每秒钟得馏出液 2 滴,待大部分水分蒸出后,加速蒸馏约每秒钟 4 滴, 当水分全部蒸出后,接收管内的水分体积不再增加时,从冷凝管顶端加入甲苯冲洗。如冷 凝管壁附有水滴,可用附有小橡皮头的铜丝擦下,再蒸馏片刻至接收管上部及冷凝管壁无 水滴附着为止,读取接收管水层的体积。 5.计算 100 4 2 = m V X .(3—3) 式中:X2—样品中水分的含量,mL/100g;或按水在 20˚C 时密度 0.9982g/mL 计算质量 含量; V—接收管内水的体积,mL; M4—样品的质量,g。 6.说明 (1)本法与干燥法有较大的差别,干燥法是以经烘烤干燥后减失的质量为依据,而蒸馏 法以蒸馏收集到的水量为准,避免了挥发性物质减失的质量对水分测定的误差及脂肪氧化 对水分测定的误差。因此,适用于含水较多又有较多挥发性成分的蔬菜、水果、发酵食品、 油脂及香辛料等食品。 (2)此法采用专门的水分蒸馏器。食品中的水分与比水轻同水互不相溶的溶剂如甲苯(沸 点 110˚C)、二甲苯(沸点 140˚C)、无水汽油(沸点 95~120˚C)等有机溶剂共同蒸出, 冷凝回流于接收管的下部,而有机溶剂在接收管的上部,当有机溶剂注入接收管并超过接 收管的支管时就回流入锥形瓶中,待水分体积不再增加后,读取其体积。 (3)一般加热时要用石棉网,如样品含糖量高,用油浴加热较好。 (4)样品为粉状或半流体时,先将瓶底铺满干洁海沙,再加入样品及甲苯。 (5)所用甲苯必须无水,也可将甲苯经过氯化钙或无水硫酸钠吸水,过滤蒸馏,弃去最 初馏液,收集澄清透明溶液即为无水甲苯。 (6)为避免接受器和冷凝管壁附着水珠,仪器必须干净。 (7)对不同品种的食品,可以选择不同蒸馏溶剂,如用正戊醇十二甲苯(129~134˚C) (1+1)混合溶剂测定奶酪:甲苯用于测定大多数香辛料;已烷用于测定辣椒类、葱类、 大蒜和其他含大量糖的香辛料。 三、参考方法 食品中水分的测定方法在最近 20 年的研究中取得了很大进展,建立了多种快速检测 新技术,主要的快速方法有卡尔—费休法、近红外分光光度法和微波炉法等。 (一)、卡尔—费休法(KarL Fischer 法) 本方法适用于奶油巧克力、糖果包衣、除碱性或氧化样品以外的油脂样品、干菜以及 糖蜜等。 1.原理 Kar Fischer 法测定微量水分,是碘量法在非水滴定中的一各应用。滴定剂是碘(I2)、二
1—250mL 锥形瓶;2—水分接收管,有刻度;3—冷凝管 4.操作方法 称取适当样品(估计含水 2~5mL),放入 250mL 锥形瓶中,加入新蒸馏的甲苯(或 二甲苯)75mL,连接冷凝管与水分接收管,从冷凝管顶端注入甲苯,装满水分接收管。加 热,慢慢蒸馏,使每秒钟得馏出液 2 滴,待大部分水分蒸出后,加速蒸馏约每秒钟 4 滴, 当水分全部蒸出后,接收管内的水分体积不再增加时,从冷凝管顶端加入甲苯冲洗。如冷 凝管壁附有水滴,可用附有小橡皮头的铜丝擦下,再蒸馏片刻至接收管上部及冷凝管壁无 水滴附着为止,读取接收管水层的体积。 5.计算 100 4 2 = m V X .(3—3) 式中:X2—样品中水分的含量,mL/100g;或按水在 20˚C 时密度 0.9982g/mL 计算质量 含量; V—接收管内水的体积,mL; M4—样品的质量,g。 6.说明 (1)本法与干燥法有较大的差别,干燥法是以经烘烤干燥后减失的质量为依据,而蒸馏 法以蒸馏收集到的水量为准,避免了挥发性物质减失的质量对水分测定的误差及脂肪氧化 对水分测定的误差。因此,适用于含水较多又有较多挥发性成分的蔬菜、水果、发酵食品、 油脂及香辛料等食品。 (2)此法采用专门的水分蒸馏器。食品中的水分与比水轻同水互不相溶的溶剂如甲苯(沸 点 110˚C)、二甲苯(沸点 140˚C)、无水汽油(沸点 95~120˚C)等有机溶剂共同蒸出, 冷凝回流于接收管的下部,而有机溶剂在接收管的上部,当有机溶剂注入接收管并超过接 收管的支管时就回流入锥形瓶中,待水分体积不再增加后,读取其体积。 (3)一般加热时要用石棉网,如样品含糖量高,用油浴加热较好。 (4)样品为粉状或半流体时,先将瓶底铺满干洁海沙,再加入样品及甲苯。 (5)所用甲苯必须无水,也可将甲苯经过氯化钙或无水硫酸钠吸水,过滤蒸馏,弃去最 初馏液,收集澄清透明溶液即为无水甲苯。 (6)为避免接受器和冷凝管壁附着水珠,仪器必须干净。 (7)对不同品种的食品,可以选择不同蒸馏溶剂,如用正戊醇十二甲苯(129~134˚C) (1+1)混合溶剂测定奶酪:甲苯用于测定大多数香辛料;已烷用于测定辣椒类、葱类、 大蒜和其他含大量糖的香辛料。 三、参考方法 食品中水分的测定方法在最近 20 年的研究中取得了很大进展,建立了多种快速检测 新技术,主要的快速方法有卡尔—费休法、近红外分光光度法和微波炉法等。 (一)、卡尔—费休法(KarL Fischer 法) 本方法适用于奶油巧克力、糖果包衣、除碱性或氧化样品以外的油脂样品、干菜以及 糖蜜等。 1.原理 Kar Fischer 法测定微量水分,是碘量法在非水滴定中的一各应用。滴定剂是碘(I2)、二
氧化硫(SO2)、吡啶(CH3OH)按一定比例组成的溶液,称为 KarL Fischer 试剂。反应式 为: I2+SO2+3C5H5N+CH3OH+H2O→CH2N+C5H5N 通常用纯水作为基准物标定 KarL Fischer 试剂,以碘(I2)为自身指示剂。最好采用永停 法指示终点。. 2.仪器和试剂 (1)KarL Fischer 滴定装置:手动或自动的,配有搅拌器。 (2)注射管:1mL 带针头(0~40 单位胰岛素类型是适宜的)和 10mL 无针头注射管(一 次性的塑料注射管是适宜的)。 (3)KarL Fischer 试剂:稳定性好,每毫升度剂约相当于 5mg 水,可用可靠的成品或如 下方法制备:在干燥的带塞玻璃瓶中溶解 133g 碘(I2)于 425mL 无水乙二醇甲基醚,放 在冰浴上冷却却至 4℃,然后通入 102~105g 二氧化硫;混匀,放置 12h。通常该试剂是稳 定的,但每一组测定都要标定,将 50mL 分析纯甲酰胺置于内有磁性搅拌器的 200mL berzeLius 烧杯中,放在滴定仪上进行滴定(在接近终点时,减慢滴定速度,直至加入 0.1mL 滴定剂使指针右转至零时, 停止滴定 60s)。迅速加入准确称量的二水合酒石酸钠 (Na2C4H4O6•2H2O)0.250~0.350g,立即滴定到相同的终点。重复滴定,并计算平均值。 试剂中水分含量计算: m=W×0.1566.(3-4) 式中:m——每毫升试剂中沙丘质量,mg/mL; W——二水合酒石酸钠(Na2C4H4O6•2H2O)的质量,mg; 0.1566——1mg 二水合酒石酸钠(Na2C4H4O6•2H2O)相当于 0.1566mg 水. (4)KarL Fischer 试剂的稀释剂:2-甲氧基乙醇+吡啶(4+1)。 (5)样品溶剂:无水三氯甲烷+无水甲醇(1+1)。 3.测定 KarL Fischer 试剂的标定:用不 1mL 注射管(5 个刻度)将准确称取的 125mg 水注入 30~50mL 预滴定过的溶剂中(除注入水时外,注射管的针帽要一直罩上,避免水分蒸发)。 用 KarL Fischer 试剂滴定至近终点,然后每次滴加 0.1mL,直至达到滴定终点并保持 1min (通常大于 50µA)。 KarL Fischer 试剂浓度计算: 1 1 1 V m X = .(3-5) 式中:X1——每毫升 KarL Fischer 试剂消耗水的质量,mg/mL; m1 ——水的质量,mg; V1——KarL Fischer 试剂消耗的体积,mL. 将封闭的 WiirL-pak 袋放于 400mL 烧杯内,装入试样,置于 40+(-)2℃烘箱中使试样熔 化不大于 2h,充分混合,先缓缓挤压袋子,后用玻璃棒或刮勺搅拌约 1min。用 10mL 注 射管取出一部分,称量,将约含 100mg 水的部分加到 30~50mL 预先滴定过的样品溶剂中, 重新准确称量。按上述标定操作进行滴定。 4.计算 X2= 100 2 2 1 M V X 式中 X2——样品中水的含量,mg/100mg; V2——消耗 KarL Fischer 试剂的体积,mL; m2——样品的质量,mg X1——每毫升 KarL Fischer 试剂消耗水的质量,mg/mL。 5 说明 (1)本法为测定食品中微量水分的方法,如果食品中含有氧化剂、还原剂、碱性氧化物、 氢氧化物、碳酸盐、硼酸等,都会与 KarL Fischer 试剂所含组分起反应,干扰测定 (2)本法所用仪器一般用手动或自动的 KarL fischer 滴事实上仪。一般有:能自动校零的 滴定管;试剂贮存器;磁搅拌器;滴定溶器(建议用 300mL BerzeLius 烧杯,它底部侧面
氧化硫(SO2)、吡啶(CH3OH)按一定比例组成的溶液,称为 KarL Fischer 试剂。反应式 为: I2+SO2+3C5H5N+CH3OH+H2O→CH2N+C5H5N 通常用纯水作为基准物标定 KarL Fischer 试剂,以碘(I2)为自身指示剂。最好采用永停 法指示终点。. 2.仪器和试剂 (1)KarL Fischer 滴定装置:手动或自动的,配有搅拌器。 (2)注射管:1mL 带针头(0~40 单位胰岛素类型是适宜的)和 10mL 无针头注射管(一 次性的塑料注射管是适宜的)。 (3)KarL Fischer 试剂:稳定性好,每毫升度剂约相当于 5mg 水,可用可靠的成品或如 下方法制备:在干燥的带塞玻璃瓶中溶解 133g 碘(I2)于 425mL 无水乙二醇甲基醚,放 在冰浴上冷却却至 4℃,然后通入 102~105g 二氧化硫;混匀,放置 12h。通常该试剂是稳 定的,但每一组测定都要标定,将 50mL 分析纯甲酰胺置于内有磁性搅拌器的 200mL berzeLius 烧杯中,放在滴定仪上进行滴定(在接近终点时,减慢滴定速度,直至加入 0.1mL 滴定剂使指针右转至零时, 停止滴定 60s)。迅速加入准确称量的二水合酒石酸钠 (Na2C4H4O6•2H2O)0.250~0.350g,立即滴定到相同的终点。重复滴定,并计算平均值。 试剂中水分含量计算: m=W×0.1566.(3-4) 式中:m——每毫升试剂中沙丘质量,mg/mL; W——二水合酒石酸钠(Na2C4H4O6•2H2O)的质量,mg; 0.1566——1mg 二水合酒石酸钠(Na2C4H4O6•2H2O)相当于 0.1566mg 水. (4)KarL Fischer 试剂的稀释剂:2-甲氧基乙醇+吡啶(4+1)。 (5)样品溶剂:无水三氯甲烷+无水甲醇(1+1)。 3.测定 KarL Fischer 试剂的标定:用不 1mL 注射管(5 个刻度)将准确称取的 125mg 水注入 30~50mL 预滴定过的溶剂中(除注入水时外,注射管的针帽要一直罩上,避免水分蒸发)。 用 KarL Fischer 试剂滴定至近终点,然后每次滴加 0.1mL,直至达到滴定终点并保持 1min (通常大于 50µA)。 KarL Fischer 试剂浓度计算: 1 1 1 V m X = .(3-5) 式中:X1——每毫升 KarL Fischer 试剂消耗水的质量,mg/mL; m1 ——水的质量,mg; V1——KarL Fischer 试剂消耗的体积,mL. 将封闭的 WiirL-pak 袋放于 400mL 烧杯内,装入试样,置于 40+(-)2℃烘箱中使试样熔 化不大于 2h,充分混合,先缓缓挤压袋子,后用玻璃棒或刮勺搅拌约 1min。用 10mL 注 射管取出一部分,称量,将约含 100mg 水的部分加到 30~50mL 预先滴定过的样品溶剂中, 重新准确称量。按上述标定操作进行滴定。 4.计算 X2= 100 2 2 1 M V X 式中 X2——样品中水的含量,mg/100mg; V2——消耗 KarL Fischer 试剂的体积,mL; m2——样品的质量,mg X1——每毫升 KarL Fischer 试剂消耗水的质量,mg/mL。 5 说明 (1)本法为测定食品中微量水分的方法,如果食品中含有氧化剂、还原剂、碱性氧化物、 氢氧化物、碳酸盐、硼酸等,都会与 KarL Fischer 试剂所含组分起反应,干扰测定 (2)本法所用仪器一般用手动或自动的 KarL fischer 滴事实上仪。一般有:能自动校零的 滴定管;试剂贮存器;磁搅拌器;滴定溶器(建议用 300mL BerzeLius 烧杯,它底部侧面
有个活护,以防空气中水的污染。各滴定设备可在商店购买,也可组装。成品滴定仪有 Fischer Scientific Co.36 型手控 K-F 滴事实上仪,可供选择。 (3)滴定仪的调节与使用注意事项:组装滴定仪并按制造者的说明调节好,待用于直接 滴定。调节定时器至 30s 终点。加入足够的无水甲醇盖过电极探测点上的电极并启动搅拌 器。调节速度,以使搅拌充分又不飞溅,勿让搅拌棒触及电极,滴定至达到满意的终点。 新装配的仪器或较长时间未使用的仪器需要重复此步骤以干燥体系。 (4)当进行样品测定时,若在两个样品滴定之间有较长的时间间隔,则在加入下次一个 样品之前,用试剂滴事实上来调节滴定瓶中液体至终点。 (5)本法为 AOAC 的方法,于 1977 年首次通过。 (二)近红外分光光度法 本方法适用于测定干菜类食品中的水分。 1、样品的制备 样品磨碎,过 30 号筛,保存于密闭容器里, 2、仪器 分光光度计:Bakman Instruments DK2A(或相当的)近红外记录式仪器。 3、标准曲线的绘制 准备称取 200,300,400,500 和 600mg 水,分别放入 125mL 具玻璃塞锥形容里。 各移加 100mL 一甲基甲酰胺(DMF)。以同量的 DMF 作参比,以石英池为比色杯,测 DMF 参比溶液在 1.8~2.1µm 范围的全波长吸光度,在出现最小吸收的二点间(约 1.28 和 2.0µm)划基线;最大吸收的吸光度为 A.(约在 1.29 µm 处).以此为液长测定各种准溶液的吸 光度为 A1,经基线校正的最大吸光度为 A2(A2= A1-A0),并与相应的每 100mLDMF 中水的 质量(mg)绘制标准曲线. 4.测定 准确称取含水 70~100mg 的样品放入具玻塞锥表烧瓶里.吸加 20mLDMF,塞紧瓶塞.在 90±1℃恒温箱中加热 601min。取出后机械振荡 10min,准却到室温。将溶液滗入具玻塞 璃心管,以 1500r/min 速度离心至溶液澄清(约 5min),按标准曲线的绘制方法测定样品 溶液中的 A1,并计算经基线校正的最大吸光度 A2。从标准曲线上查得水的含量,计算样 品中的水分。 5.计算 100 5 2 1 = m m X .(3—7) 式中:X——样品中水的含量,mg/100mg; m1——从标准曲线上查得水的含量,mg; m 2 ——样品的质量,mg; 6.说明 本法为测定微量水的方法,适用于含水量少的食品,如干菜类等。 (1) 测定中所用全部玻璃仪器均应烘干。 (2) 所用二甲基甲酰胺(DMF)必须无水。 (3) 本法为 AOAC 法,于 1969 年最后通过。 (三)快速微波能干燥法 1、原理 用微波能把水分从样品中去除。在干燥前和干燥后用电子天平读数来测定失重并且用 带有数字百分读数的微处理机将失重换算成水分含量。 2、仪器 (1)微波水分分析仪:仪器最低检出量为 0.2mg 水分。水分/固体范围 0.1%.99.9%, 读数精度 0.01%,包括自动配衡的电子天平,微波干燥系统和数字微处理机。电子天平的 秤盘装在干燥室内[天平的感量:载荷 15g 时为 0.2mg,或载荷 40g 时为 1mg(CEM Corp., P.O.Box 200,Matthews,NC,28106)或相当的产品]。 (2)玻璃纤维垫:9.8cm×10.2cm 长方形玻璃纤维垫(CEM Corp)或相当的。使用前在 微波炉内进行干燥
有个活护,以防空气中水的污染。各滴定设备可在商店购买,也可组装。成品滴定仪有 Fischer Scientific Co.36 型手控 K-F 滴事实上仪,可供选择。 (3)滴定仪的调节与使用注意事项:组装滴定仪并按制造者的说明调节好,待用于直接 滴定。调节定时器至 30s 终点。加入足够的无水甲醇盖过电极探测点上的电极并启动搅拌 器。调节速度,以使搅拌充分又不飞溅,勿让搅拌棒触及电极,滴定至达到满意的终点。 新装配的仪器或较长时间未使用的仪器需要重复此步骤以干燥体系。 (4)当进行样品测定时,若在两个样品滴定之间有较长的时间间隔,则在加入下次一个 样品之前,用试剂滴事实上来调节滴定瓶中液体至终点。 (5)本法为 AOAC 的方法,于 1977 年首次通过。 (二)近红外分光光度法 本方法适用于测定干菜类食品中的水分。 1、样品的制备 样品磨碎,过 30 号筛,保存于密闭容器里, 2、仪器 分光光度计:Bakman Instruments DK2A(或相当的)近红外记录式仪器。 3、标准曲线的绘制 准备称取 200,300,400,500 和 600mg 水,分别放入 125mL 具玻璃塞锥形容里。 各移加 100mL 一甲基甲酰胺(DMF)。以同量的 DMF 作参比,以石英池为比色杯,测 DMF 参比溶液在 1.8~2.1µm 范围的全波长吸光度,在出现最小吸收的二点间(约 1.28 和 2.0µm)划基线;最大吸收的吸光度为 A.(约在 1.29 µm 处).以此为液长测定各种准溶液的吸 光度为 A1,经基线校正的最大吸光度为 A2(A2= A1-A0),并与相应的每 100mLDMF 中水的 质量(mg)绘制标准曲线. 4.测定 准确称取含水 70~100mg 的样品放入具玻塞锥表烧瓶里.吸加 20mLDMF,塞紧瓶塞.在 90±1℃恒温箱中加热 601min。取出后机械振荡 10min,准却到室温。将溶液滗入具玻塞 璃心管,以 1500r/min 速度离心至溶液澄清(约 5min),按标准曲线的绘制方法测定样品 溶液中的 A1,并计算经基线校正的最大吸光度 A2。从标准曲线上查得水的含量,计算样 品中的水分。 5.计算 100 5 2 1 = m m X .(3—7) 式中:X——样品中水的含量,mg/100mg; m1——从标准曲线上查得水的含量,mg; m 2 ——样品的质量,mg; 6.说明 本法为测定微量水的方法,适用于含水量少的食品,如干菜类等。 (1) 测定中所用全部玻璃仪器均应烘干。 (2) 所用二甲基甲酰胺(DMF)必须无水。 (3) 本法为 AOAC 法,于 1969 年最后通过。 (三)快速微波能干燥法 1、原理 用微波能把水分从样品中去除。在干燥前和干燥后用电子天平读数来测定失重并且用 带有数字百分读数的微处理机将失重换算成水分含量。 2、仪器 (1)微波水分分析仪:仪器最低检出量为 0.2mg 水分。水分/固体范围 0.1%.99.9%, 读数精度 0.01%,包括自动配衡的电子天平,微波干燥系统和数字微处理机。电子天平的 秤盘装在干燥室内[天平的感量:载荷 15g 时为 0.2mg,或载荷 40g 时为 1mg(CEM Corp., P.O.Box 200,Matthews,NC,28106)或相当的产品]。 (2)玻璃纤维垫:9.8cm×10.2cm 长方形玻璃纤维垫(CEM Corp)或相当的。使用前在 微波炉内进行干燥
(3)大球形移液管:6in.,BeraL No.028-795(Curtin Matheson Scientific Inc.),a 或相当的。 (3)刮铲:塑料或包以聚四氟乙烯(TefLon). 3、样品的制备 (1)奶酪:将楔形块关样品切成条,通过食品切碎机三次。也可将楔形样品放在食品切 碎机内捣碎(任选方法),或切割成很细,再充分混合。对于含奶油的松软白奶酪或类似 奶酪,在低于 15℃取 300-600g,放入高速均质杯内,按得到均质混合物的最少时间进行 均质。最终温度应不高于 25℃。这需要经常停顿均质器,并用小勺将奶酪舀回到搅刀中 之后再开启均质器(在线路中使用可变变压器,以便在初档上可以有低速,而后速度再加 快)。 a)肉和肉制品:为了防止在制备样品时及随后的操作中水的损失,不要用少量样品。磨碎 的样品要保存在玻璃或类似的容器中,容器带盖,不漏气,不漏水。制备分析用样品的步 骤如下: ①新鲜肉、干肉、腌肉和熏肉等:尽可能剔去所有骨头,迅速通过食品切碎机三次。切碎 机出口板上的孔径≤3mm(1/18”)。每通过切碎贡一次,要充分混合,通过三次并混合均 匀后,要立即进行所有项目的测定。 ②罐装肉:将罐内的所有内容物,按(1)在通过食品切碎机或斩拌机。 ③香肠:从肠衣中取出内容物,按(1)通过食品切碎机或斩拌机。 b)番茄制品 ①番茄计:取 4g。 ②番茄浓汤:固形物为 10%~15%取 2g。 ③番茄酱:固形物达 30%。用水按下列方法之一进行 1+1 稀释(W/W),在微型杯搅碎机 中搅拌,在密闭瓶中振摇,④用橡胶刮铲搅混。取 2g 稀释样。 ⑤番茄酱:固形物为 30%以上。按③制备充分混匀的稀释样(1+3,W/W)。取 2g 稀释样。 4、测定 待测样品的按要求先制备好。将带有玻璃纤维垫和聚四氟乙烯(TdfLon)平皿置 于微波炉内部的称量器上,去皮重后调至零点。将 10.00g 样品均匀涂布于平皿的表面, 在聚四氟乙烯(TdfLon)圈上盖以玻璃纸,将平甲皿放在微波炉膛内的听称量台上。关 上上炉门,将定时器定在 2.25min,电源定在 74 单位。起动检测器,当仪器停止后,直 接读取样品中水分的百分含量。 定期地按样品分析要求进行校正,当一此些样品所得值超过 2 倍标准偏差时,才有必 要调整,调整时间和电源使之保持相应的值。 5、说明 (1)本法是近年发展的新技术,适用于奶酷、肉及肉制品、番茄制品等食品中的水分测定。 (2)对不同品种食品,时间设定与能量比率均有不同:奶酷食品,电源能量定为 74%单位, 定时器定在 2.25min;肉及肉制品电源微波能量定于 80%~100%单位,定时为 3~5min;加工番 茄制品电源微波能量定于 100%,定时为 4min。总之,使用的微波能量和时间取决于食品 的类型。 (3)对某些不同种类的产品,需要附加调整系数来取得准确的结果数据。例如:熟香肠、混 合肉馅,腌、熏、晒、烤等方法加工处理过的熟肉,系数为 0.55%。 (4)本法为 AOAC 方法,于 1985 年通过
(3)大球形移液管:6in.,BeraL No.028-795(Curtin Matheson Scientific Inc.),a 或相当的。 (3)刮铲:塑料或包以聚四氟乙烯(TefLon). 3、样品的制备 (1)奶酪:将楔形块关样品切成条,通过食品切碎机三次。也可将楔形样品放在食品切 碎机内捣碎(任选方法),或切割成很细,再充分混合。对于含奶油的松软白奶酪或类似 奶酪,在低于 15℃取 300-600g,放入高速均质杯内,按得到均质混合物的最少时间进行 均质。最终温度应不高于 25℃。这需要经常停顿均质器,并用小勺将奶酪舀回到搅刀中 之后再开启均质器(在线路中使用可变变压器,以便在初档上可以有低速,而后速度再加 快)。 a)肉和肉制品:为了防止在制备样品时及随后的操作中水的损失,不要用少量样品。磨碎 的样品要保存在玻璃或类似的容器中,容器带盖,不漏气,不漏水。制备分析用样品的步 骤如下: ①新鲜肉、干肉、腌肉和熏肉等:尽可能剔去所有骨头,迅速通过食品切碎机三次。切碎 机出口板上的孔径≤3mm(1/18”)。每通过切碎贡一次,要充分混合,通过三次并混合均 匀后,要立即进行所有项目的测定。 ②罐装肉:将罐内的所有内容物,按(1)在通过食品切碎机或斩拌机。 ③香肠:从肠衣中取出内容物,按(1)通过食品切碎机或斩拌机。 b)番茄制品 ①番茄计:取 4g。 ②番茄浓汤:固形物为 10%~15%取 2g。 ③番茄酱:固形物达 30%。用水按下列方法之一进行 1+1 稀释(W/W),在微型杯搅碎机 中搅拌,在密闭瓶中振摇,④用橡胶刮铲搅混。取 2g 稀释样。 ⑤番茄酱:固形物为 30%以上。按③制备充分混匀的稀释样(1+3,W/W)。取 2g 稀释样。 4、测定 待测样品的按要求先制备好。将带有玻璃纤维垫和聚四氟乙烯(TdfLon)平皿置 于微波炉内部的称量器上,去皮重后调至零点。将 10.00g 样品均匀涂布于平皿的表面, 在聚四氟乙烯(TdfLon)圈上盖以玻璃纸,将平甲皿放在微波炉膛内的听称量台上。关 上上炉门,将定时器定在 2.25min,电源定在 74 单位。起动检测器,当仪器停止后,直 接读取样品中水分的百分含量。 定期地按样品分析要求进行校正,当一此些样品所得值超过 2 倍标准偏差时,才有必 要调整,调整时间和电源使之保持相应的值。 5、说明 (1)本法是近年发展的新技术,适用于奶酷、肉及肉制品、番茄制品等食品中的水分测定。 (2)对不同品种食品,时间设定与能量比率均有不同:奶酷食品,电源能量定为 74%单位, 定时器定在 2.25min;肉及肉制品电源微波能量定于 80%~100%单位,定时为 3~5min;加工番 茄制品电源微波能量定于 100%,定时为 4min。总之,使用的微波能量和时间取决于食品 的类型。 (3)对某些不同种类的产品,需要附加调整系数来取得准确的结果数据。例如:熟香肠、混 合肉馅,腌、熏、晒、烤等方法加工处理过的熟肉,系数为 0.55%。 (4)本法为 AOAC 方法,于 1985 年通过