生物制品检验技术实验

实验一 生物制品中水分的测定

干燥制品中水分含量的高低，直接影响冻干制品的质量和保存效期。冻干血浆水分含量愈低忿好，能使保存期延长，不易变性。活菌苗含水量过高，易造成活菌死亡或蛋白变性．使制品失效。但含水量过低，能使菌体脱水，同样会造成活菌死亡，降低效力。

方法一 直接干燥法

1、实验原理

基于生物制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重中的分压,使制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,制品干燥的速度取决于整个压差的大小。

2、适用范围

本法以样品在蒸发前后的失重来计算水分含量,故适用于在95~105℃范围不含其他挥发成分且对热稳定的各种冻干制品。

3、样品的制备、测定及结果计算

①样品必须磨碎，全部经过20~40目筛，混匀。在磨碎过程中，要防止样品水分含量变化。一般水分在14%以下时称为安全水分，即在实验室条件下进行粉碎过筛等处理，水分含量一般不会发生变化。但要求动作迅速。制备好的样品存于干燥洁净的磨口瓶中备用。 ②测定时，精确称取上述样品2~10 g （视样品性质和水分含量而定），置于已干燥、冷却并称至恒重的有盖称量瓶中，移入95~105℃常压烘箱中，开盖2~4小时后取出，加盖置干燥内冷却0.5小时后称重。再烘1小时左右，又冷却0.5小时后称重。重复此操作，直至前后两次质量差不超过2mg 即算恒重。

③测定结果按下式计算：

水分（%）= % 式中m 1 ----------干燥前样品于称量瓶质量，g

m 2 ---------干燥后样品与称量瓶质量，g

m 3 --------- 称量瓶质量 ， g

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,干燥设备及干燥条件等的选择.

①称样数量：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。对于水分含量较低的生物制品，将称样数量控制在3~5g 。

②称量皿规格：称量皿分为玻璃称量瓶和铝质称量盒两种。前者能耐酸碱，不受样品性质的限制，故常用于干燥法。铝质称量盒质量轻，导热性强，但对酸性食品不适宜，常用于减压干燥法。称量皿规格的选择，以样品置于其中平铺开后厚度不超过皿高的1/3为宜。

1003

121⨯--m m m m

③干燥设备：电热烘箱有各种形式，一般使用强力循环通风式，其风量较大，烘干大量试样时效率高，但质轻试样有时会飞散，若仅作测定水分含量用，最好采用风量可调节的烘箱。当风量减小时，烘箱上隔板1/2~1/3面积的温度能保持在规定温度±1℃的范围内，即符合测定使用要求。温度计通常处于离隔板3cm的中心处，为保证测定温度较恒定，并减少取出过程中因吸湿而产生的误差，一批测定的称量皿最好为8~12个，并排列在隔板的较中心部位。

④干燥条件：温度一般控制在95℃~105℃，对热稳定的生物制品，可提高到120℃~130℃范围内进行干燥；对含还原糖较多的制品应先用低温（50℃~60℃）干燥0.5小时，然后在用100℃~105℃干燥。

干燥时间的确定有两种方法，一种是干燥到恒重，另一种是规定一定的干燥时间。前者基本能保证水分蒸发完全；对于准确度要求不高的样品，可采用第二种方法进行。

5、说明及注意事项

①在测定过程中，称量皿从烘箱中取出后，应迅速放入干燥器中进行冷却，否则，不易达到恒重。

②干燥器内一般用硅胶作干燥剂，硅胶吸湿后效能会减低，故当硅较蓝色减褪或变红时，需及时换出，置135℃左右烘2~3小时使其再生后再用。硅胶若吸附油脂等后，去湿能力也会大大减低。

③含有较多氨基酸、蛋白质及羰基化合物的样品，长时间加热则会发生羰氨反应析出水分而导致误差：对此类制品宜用其他方法测定水分含量。

方法二卡尔•费休法

卡尔•费休（Karl • Fischer）法，简称费休法或K-F法，是在1935年由卡尔•费休提出的测定水分的容量方法，属于碘量法，对于测定水分最为专一，也是测定水分最为准确的化学方法。多年来许多分析工作者是曾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、计量点的指示以及针对各种类型样品的应用和仪器操作的自动化等方面均有显著的改进，使该方法日趋成熟与完善。

1、实验原理

费休法的基本原理是利用I2氧化SO2时，需要有定量的参加反应，但此反应具可逆性，当硫酸浓度达0.05%以上时，即能发生逆反应，要使反应顺利地向右进行，需要加入适当的碱性物质以中和反应过程中生成的酸。经实验证明，采用吡啶（C5H5N ）作溶剂可满足此要求，但生成的硫酸吡啶很不稳定，能与水发生副发应，消耗一部分水而干扰测定，若有甲醇存在，则硫酸吡啶可生成稳定的甲基硫酸氢吡啶，于是促使测定水的滴定反应得以定量完成。

由此可见，滴定操作所用的标准溶液是含有I2、SO2、C5H5N及CH3OH的混合溶液，此溶液称为费休试剂。化学反应式如下：

费休法的滴定总反应式可写为：

（I2+SO2+3C5H5N+CH3OH ）+H2O 2 C5H5N •HI+ C5H5N •HSO4CH3

从上式可以看到1mol水需要与1mol碘、1mol二氧化硫和3mol吡啶及1mol甲醇反应而产生2mol氢碘酸吡啶和1mol甲基硫酸氢吡啶（实际操作中各试剂用量摩尔比为I2：SO2：C5H5N =1：3：10 ）。

2、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，均能得到满意的结果，在很多场合，此法也常被作为水分特别是痕量水分（低至ppm级）的标准分析方法，用以校正其他测定方法。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。

3、主要仪器

KF—1型水分测定仪（上海化工研究院制）或SDY—84型水分滴定仪（上海医械专机厂制）

4、试剂

①无水甲醇：要求其含水量在0.05%以下。量取甲醇约200ml置干燥圆底烧瓶中，加光洁镁条15g与碘0.5g，接上冷凝装置，冷凝管的顶端和接受器支管上要装上无水氯化钙干燥管，当加热回流至金属镁条溶解。分馏，用干燥的抽滤瓶作接受器，收集64~65℃馏分备用。

②无水吡啶：要求其含水量在0.1%以下。吸取吡啶200ml置干燥的蒸馏瓶中，加40ml 苯，加热蒸馏，收集110~116℃馏分备用。

③碘：将固体碘置硫酸干燥器内干燥48小时以上。

④无水硫酸钠。

⑤硫酸。

⑥二氧化硫：采用钢瓶装的二氧化硫或用硫酸分解亚硫酸钠而制得。

⑦5A分子筛。

⑧水-甲醇标准溶液：每ml含1mg水，准确吸取1ml水注入预先干燥的1000ml容量