实验一、食品水分活度的测定要点
食品水分活度的测定-标准文本(食品安全国家标准)
食品安全国家标准食品水分活度的测定1 范围本标准规定了康卫氏皿扩散法和水分活度仪扩散法测定食品中的水分活度。
本标准适用于预包装谷物制品类、肉制品类、水产制品类、蜂产品类、薯类制品类、水果制品类、蔬菜制品类、乳粉、固体饮料的食品水分活度的测定。
本标准不适用于冷冻和含挥发性成分的食品。
本标准的康卫氏皿扩散法适用食品水分活度的范围为0.00~0.98；水分活度仪扩散法为0.60~0.90。
第一法康卫氏皿扩散法2 原理在密封、恒温的康卫氏皿中，试样中的自由水与水分活度（A w）较高和较低的标准饱和溶液相互扩散，达到平衡后，根据试样质量的变化量，求得样品的水分活度。
3 试剂和材料3.1 试剂所有试剂均使用分析纯试剂；分析用水应符合GB/T 6682规定的三级水规格。
3.2 试剂配制按表1配制各种无机盐的饱和溶液。
表1 饱和盐溶液的配制（续）4 仪器和设备4.1 康卫氏皿（带磨砂玻璃盖）：见图1。
4.2 称量皿：直径35 mm，高10 mm。
4.3 天平：感量0.0001 g和0.1 g。
4.4 恒温培养箱：0℃~40℃，精度± 1℃。
4.5 电热恒温鼓风干燥箱。
l1—外室外直径，100 mm；l2—外室内直径，92 mm；l3—内室外直径，53 mm；l4—内室内直径，45 mm；h1—内室高度，10 mm；h2—外室高度，25 mm。
5 分析步骤5.1 试样的制备5.1.1 粉末状固体、颗粒状固体及糊状样品取有代表性样品至少200 g，混匀，置于密闭的玻璃容器内。
5.1.2 块状样品取可食部分的代表性样品至少200 g。
在室温18 ℃~25 ℃，湿度50% ~ 80%的条件下，迅速切成约小于3 mm× 3 mm× 3 mm的小块，不得使用组织捣碎机，混匀后置于密闭的玻璃容器内。
5.1.3 瓶装固体、液体混合样品可取液体部分5.1.4 质量多样混合样品取有代表性的混合均匀样品5.1.5 液体或流动酱汁样品可直接采取均匀样品进行称重5.2 试样预测定 5.2.1 预处理将盛有试样的密闭容器、康卫氏皿（4.1）及称量皿（4.2）置于恒温培养箱（4.4）内，于25 ℃ ±1 ℃条件下，恒温30 min 。
食品分析水分和水分活度的测定方法
强极性基团单分子水层外的几个水分子层所包含的水，以及与 非水组分中弱极性基团一氢键结合的水。
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一、概述
（三）食品中水的存在形式 结合水Bound Water（束缚水） ➢由氢键结合力系着的水，如在食品中与蛋白质活性基(一 OH，一NH2，一COOH等)和碳水化合物的活性基(一OH) 以氢键相结合而不能自由运动的水，有如下特点： ➢不易结冰（冰点-40℃）； ➢不能作为溶质的溶媒，干燥时很难除去； ➢与纯水比较分子平均运动大大减少； ➢不能被微生物利用，不易引起食品的腐败变质。
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二、水分的测定
（一）干燥法 3.主要操作条件和要点 干燥条件 干燥温度 ➢ 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。 ➢ 对热稳定的谷物可用120～130 ℃干燥。 ➢ 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。
思考题：什么时候必须选择减压干燥法？
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二、水分的测定
（一）干燥法 2.水分测定操作过程
样品接受
预处理（样品、称量瓶） 准确称取适
量样品于恒重称量瓶中 在规定条件下干燥
冷却
称量
干燥
冷却
称量 恒重
实验
结果处理
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二、水分的测定
（一）干燥法 3.主要操作条件和要点 ➢预处理(样品、称量瓶、海砂） ➢样品重量和称量瓶规格 ➢干燥设备 ➢干燥条件 ➢干燥剂
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一、概述
（三）食品中水的存在形式
食品中哪些水分是易除去的？
➢食品干燥、蒸发时去掉的水分主要为自由水。 ➢很难用蒸发的方法分离除去结合水。
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一、概述
(新)食品分析检验 水分和水分活度值的测定
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。
⑵ 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；
⑶ 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。
当样品份数较多时，效率反而降低。
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。
例：有关沸点：水 —— 100℃ 苯 — 80.2 ℃; 甲苯—110.7二甲苯—139 水 + 苯、甲苯、二甲苯— 69.25 ℃、84.1 ℃ 、92 ℃
② 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。
第二节 水分的测定 一 、 干燥法 以原样重量 - 干燥后重量 = 水分重量
（一）干燥法的注意事项 1、干燥法的前提条件 样品本身要符合三项条件
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水分的排除情况很完全，即含胶态物质、 含结合水量少。因为常压很难把结合水除 去，只好用真空干燥除去结合水。
水分和水分活度值的测定
第一节
一、食品中水分的存在形式
①
概述
水的作用：没有水就没有生命，食品组成离不开水。
自由水（游离水）——是靠分子间力形成的吸附水。
亲和水—— 强极性基团单分子外的水分子层。 结合水（束缚水）——以氢键结合的水，结晶水。
实验1 食品中水分活度(AW)的测定
实验一食品中水分活度（AW）的测定水分活度测定法有多种方法可采用，但归纳起来主要可分为相对湿度测定法、恒定相对湿度平衡室法和仪器法等。
在中间水分至高水活度区域(Aw0.5以上)，使用恒定相对湿度平衡室法精度较高，是目前在实际工作中作为食品水活度测定法中最常用的方法。
在低水分至中间水活度区域(Aw 0.1～0.7)，则使用蒸汽压直接测定法较为合适。
仪器法和这些方法比较而言主要是测定操作简单，因此实际应用较多。
食品中含有较多的乙醇、香料、醋酸等挥发性物质，容易造成测定的误差。
目前已开发出通过配有热导检测器的气相色谱将试样顶隙中的空气、水蒸气进行分离定量分析，同时测定水活度和乙醇平衡蒸汽浓度的方法。
一实验目的1.掌握水分活度的概念。
2.掌握水分活度测定仪（无锡华科仪表有限公司HD-4型）的使用方法。
二实验原理水分活度为食品中水的蒸气压和该温度下纯水的饱和蒸气压的比值，即AW=P/Po。
水分活度计测定的原理是把被测食品置于密闭空间内，在恒温条件下，食品与周围空气的蒸气压达到平衡，此时，气体空间的水蒸气分压即可作为食品水蒸气压力的数值。
同时，测定同样条件下纯水的蒸气压，利用上述公式，计算出食品的水分活度。
三实验材料食盐1袋白砂糖1袋面粉1袋猪肉1盒水分活的测定仪1台菜刀（板）4套小镊子4把四实验过程1.仪器的校正：称15gNaCl加入60℃以上于10ml纯净水中充分溶解，置于常温下放置12h 以上。
按“选择”键选择校正功能，按“确认”键进入下一级菜单，按“选择”键选择NaCl 饱和溶液，将装有配置好的饱和溶液倒入玻璃皿后放入测定点1中，盖好传杆器，在其他测定中依次放入相同浓度的饱和溶液，按下“确认”键，提示“是否确认要停止校正”，选择“否”，按下“确认”键，此时开始校正。
2.测定：将试样尽量弄碎，测定时玻璃盖不得盖上，放入水分活度传感器中，盖好传感器。
用选择键选择“测量”功能，按“确认”键，进入测定状态。
实验1食品中水分活度（AW）的测定
实验一食品中水分活度（AW）的测定水分活度测定法有多种方法可采用，但归纳起来主要可分为相对湿度测定法、恒定相对湿度平衡室法和仪器法等。
在中间水分至高水活度区域(Aw0.5以上)，使用恒定相对湿度平衡室法精度较高，是目前在实际工作中作为食品水活度测定法中最常用的方法。
在低水分至中间水活度区域(Aw 0.1～0.7)，则使用蒸汽压直接测定法较为合适。
仪器法和这些方法比较而言主要是测定操作简单，因此实际应用较多。
食品中含有较多的乙醇、香料、醋酸等挥发性物质，容易造成测定的误差。
目前已开发出通过配有热导检测器的气相色谱将试样顶隙中的空气、水蒸气进行分离定量分析，同时测定水活度和乙醇平衡蒸汽浓度的方法。
一实验目的1.掌握水分活度的概念。
2.掌握水分活度测定仪（无锡华科仪表有限公司H D-4型）的使用方法。
二实验原理水分活度为食品中水的蒸气压和该温度下纯水的饱和蒸气压的比值，即AW=P/Po。
水分活度计测定的原理是把被测食品置于密闭空间内，在恒温条件下，食品与周围空气的蒸气压达到平衡，此时，气体空间的水蒸气分压即可作为食品水蒸气压力的数值。
同时，测定同样条件下纯水的蒸气压，利用上述公式，计算出食品的水分活度。
三实验材料食盐1袋白砂糖1袋面粉1袋猪肉1盒水分活的测定仪1台菜刀（板）4套小镊子4把四实验过程1.仪器的校正：称15gNa Cl加入60℃以上于10m l纯净水中充分溶解，置于常温下放置12h 以上。
按“选择”键选择校正功能，按“确认”键进入下一级菜单，按“选择”键选择Na C l饱和溶液，将装有配置好的饱和溶液倒入玻璃皿后放入测定点1中，盖好传杆器，在其他测定中依次放入相同浓度的饱和溶液，按下“确认”键，提示“是否确认要停止校正”，选择“否”，按下“确认”键，此时开始校正。
第10章食品生物化学实验实验一 水分活度的测定
如果环境空气干燥，湿度低，食品中的水分会蒸发，食品 质量减轻；反之空气潮湿，食品因吸收空气水分而受潮，质量 增加。但不管是蒸发还是吸收水分，最终是食品中水分与环境 平衡为止。根据这一原理，食物在康威氏微量扩散皿的密封和 恒温条件下，分别向Aw较高或较低的标准饱和溶液中扩散，当 达到平衡后，依据样品在高Aw标准饱和溶液中质量的增加和在 低Aw标准饱和溶液中质量的减少，则可计算出样品的Aw。
食品生物化学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第十章 实验指导
• 实验一 水分活度的测定 • 实验二 还原糖含量的测定 • 实验三 淀粉的提取和性质实验氨基酸的纸上层析 • 实验四 动植物油脂中不饱和脂肪酸的比较实验 • 实验五 油脂酸价的测定 • 实验六 氨基酸的纸色谱 • 实验七 从牛奶中制取酪蛋白 • 实验八 动物肝脏DNA的提取与检测 • 实验九 酶的底物专一性实验 • 实验十 α- 淀粉酶活力的测定 • 实验十一 维生素C的性质实验 • 实验十二 脂肪转化为糖的定性实验
食品生物化学
三、原料与器材
面粉、康威尔微量扩散皿、方格坐标纸、分析天平。
四、试剂
标准饱和溶液（NaCl及K2CO3·2H2O的标准饱和溶液各10mL）
图10-1 康威氏微量扩散皿
食品生物化学
五、操作步骤 六、说明
1．康威尔皿密封一定要严。 2．在测样品的Aw前，应先估计一下样品的Aw，然后选择 高于和低于样品Aw的饱和溶液各两种，也可只取高于和低于样 品Aw的饱和溶液各一种。如本实验，估计面粉Aw值在0.6左右， 所以选氯化钠和碳酸钠两种标准饱和溶液。 3．多数样品在2h后可测得Aw，但油脂类食品测得时间要 长的多，有的达100hr，因此实验取材不宜选鱼、肉等含油脂较 多的食品及其他油炸食品。
实验一水分活度的测定扩散法(精)
3.1 扁形铝制或玻璃制称量瓶：内径60~70 mm，高 35 mm以下。
3.2 电热恒温干燥箱。
4分析步骤
4.1 固体试样：
取洁净铝制或玻璃制的扁形称量瓶，置于 95~l05 ℃干燥箱中，瓶盖斜支于瓶边，加热 0.5~l.0 h，取出盖好。置干燥器内冷却0.5 h，称量， 并重复干燥至恒重。称取2.00~l0.00 g切碎或磨细 的试样，放入此称量瓶中，试样厚度约为5 mm（不 要超过称量瓶容积的1/3）。95~l05℃干燥箱中， 瓶盖斜支于瓶边，干燥2h~4h后，盖好取出，放入 干燥器内冷却0.5 h后称量。然后再放入95~l05℃干 燥箱中干燥1 h左右，取出，放干燥器内冷却0.5 h 后再称量。至前后两次质量差不超过2 mg即为恒量 (做三个平行)。
100 mL水中的溶解度,g 96.0 36.3 70.6 37.0 74.2 45.8 13.0 18.2
表1-2 食品的水活度及水分含量
食品 蔬菜 水果 鱼贝类
水分含量，％ 90以上 89-87 85-70
水活度 0.99-0.98 0.99-0.98 0.99-0.98
肉类 蛋 果汁 果酱 果干 果冻 糖果 速溶咖啡 巧克力 葡萄糖
试剂
水活度
102.5 44.8
硝酸钠 NaNO3
氯化钠 NaCl
0.737 0.752
230.8 122.7 154.1 182.8 133.6 166.7
溴化钾 KBr
氯化钾 KCl
氯化钡 BaCl2·2H2O
硝酸钾 KNO3
硫酸钾 K2SO4
重铬酸钾 K2Cr2O7
0.807 0.842 0.901 0.924 0.969 0.980
70以上 75 88―86 --21-15 18 ------1 9-10
实验1 食品水分活度(AW)的测定—— 水分活度仪测定法
实验一 食品水分活度（A W ）的测定—— 水分活度仪测定法一、实验目的了解食品中水分存在的状态，食品水分活度（A W ）的测定方法，掌握利用水分活度测定仪测定食品水分活度的方法二、 实验原理食品中的水是以自由态、水合态、胶体吸润态、表面吸附态等状态存在的。
不同状态的水可分为两类：由氢键结合力联系着的水称为结合水；以毛细管力系着的水称为自由水。
自由水能被微生物所利用，结合水则不能。
食品中含水量，不能说明这些水是否都能被微生物所利用，对食品的生产和保藏均缺乏科学的指导作用；而水分活度则反映食品与水的亲和能力大小，表示食品中所含的水分作为生物化学反应和微生物生长的可用价值。
水分活度近似地表示为在某一温度下溶液中水蒸汽分压与纯水蒸汽压之比值。
拉乌尔定德（Raoult ’s Law ）指出，当溶质溶于水，水分子与溶质分子变成定向关系从而减少水分子从液相进入汽相的逸度，使溶液的蒸汽压降低，稀溶液蒸气压降低度与溶质的摩尔分数成正比。
水分活度也可用平衡时大气的相对湿度（ERH ）来计算。
故水分活度（A W ）可用下式表示：100n n n aw 1000ERH P P =+== 式中：P —样品中水的分压；Po —相同温度下纯水的蒸汽压；n o —水的摩尔数；n 1—溶液的摩尔数；ERH ——样品周围大气的平衡相对湿度（%）。
水分活度测定仪主要是在一定温度下利用仪器装置中的湿敏元件，根据食品中水蒸汽压力的变化，从仪器表头上读出指针所示的水分活度。
三、实验材料苹果块，市售蜜饯，面包，蛋糕。
NaCl 饱和溶液。
HD ～4型智能水分活度测定仪（无锡江宁机械厂）。
四、实验方法步骤（当所用的水分活度测定仪不同时，按照仪器说明书进行操作）1. 校正在校正前，选择设置功能。
选择测点,确认。
测点有 4 个。
校正时需注意下列事项：选择测点数 1 时，校正时只需将饱和盐放入 1 号传感器内，其余测点不会校正。
选择测点 2 时，校正时需将饱和盐放入 1、2 号传感器内，其余测点不会校正。
实验一 水分活度的测定扩散法
（3）然后在扩散皿磨口边缘均匀地涂上层凡士林，在25士 0.5℃的恒温箱中静置2~3 h。取出其中的小玻璃皿及样品，用 电子天平迅速准确称量，并求出样品的重量。以后每隔30 min 称重一次，至恒重为止。
70以上 75 88―86 --21-15 18 ------1 9-10
0.98-0.97 0.97 0.97 0.94-0.82 0.82-0.72 0.69-0.60 0.65-0.57 0.30 0.32 0.48
食品 蜂蜜 面包 火腿、香 肠 小麦粉 干燥谷类 苏打饼干 饼干 西式糕点 香辛料 虾干 绿茶 脱脂奶粉 奶酪
剂一同加热消化，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结 合生成硫酸铵。然后在pH 4.8的乙酸钠-乙酸缓冲溶 液中，铵与乙酰丙酮和甲醛反应生成黄色的3,5-二乙 酰-2,6-二甲基-1,4-二氢化吡啶化合物。在波长400 nm处测定吸光度，与标准系列比较定量，结果乘以 换算系数，即为蛋白质含量。
2 试剂
2.1 硫酸铜。 2.2 硫酸钾。 2.3 硫酸。 2.4 氢氧化钠溶液(300 g/L) 2.5 对硝基苯酚指示剂溶液(1 g/L) 2.6 乙酸溶液(1mo/L) 2.7 乙酸钠溶液(1 mol/L) 2.8 乙酸钠-乙酸缓冲溶液 2.9 显色剂：15 mL 37％甲醛与7.8 mL乙酰丙酮混合，加水稀
0.224
氯化镁
0.330
MgCl2·6H2O
碳酸钾 K2CO3·1/2H 2O
硝酸锂 LiNO3·1/2 H2O
硝酸镁 Mg(NO3)2·6 H2O
0.427 0.470 0.528
实验一 食品水分活度的测定(新)
实验一食品水分活度的测定（平衡相对湿度法）一、实验目的1、掌握水分活度的概念和平衡相对湿度法测定水分的原理。
2、学会平衡相对湿度法测定食品中水分活度的操作技术。
二、实验原理根据热力学原理，在某一温度下，食品的饱和蒸汽压P与同温度下纯水的饱和蒸汽压P0之比称为该食品的水分活度即：Aw=P/P0。
若将食品放置在恒定的各种温度和相对湿度的空气中直至他们的水分相互间扩散达到平衡一致，而物料本身的水分又稳定不变时，则Aw×100=相对湿度，因此，根据空气的相对湿度，就可以肯定各种温度下各种食品相应的水分活度，本实验用康维皿法进行实验。
康维皿法的基本原理：称取一定量的食品式样，放在各种不同的恒湿环境中，在恒温条件下，当达到平衡时，再称试样质量，计算增重或减重的数量。
若选取几种不同的恒湿环境，可得到不同的水分变化值。
将得到的测试数据作图，用内插法求出水分变化为零的平衡相对湿度，即为试样食品的水分活度。
三、实验器材及试剂康维皿（4只×5）、干燥箱、分析天平、凡士林、铝箔茶叶、奶粉五种饱和盐溶液（氯化钠、硝酸钾、氯化镁、硝酸镁、氯化钾）四、实验步骤1、取氯化钠、硝酸钾、氯化镁、硝酸镁、氯化钾各约5~10g，加适量蒸馏水便成为一个系列Aw的过饱和溶液（此步由实验老师提前完成），分别放于康维皿外室。
2、取铝箔做成与内室相吻合的碟状，用此容器称取试样净重1~2g（精确至毫克数量级），至于内室。
3、用玻璃板密盖康维皿，用凡士林密封其四周。
4、将康维皿放入保温箱中，在指定的温度下（40℃）下，搁置一段时间。
5、从康维皿里取出试样，测定水分含量。
6、计算制图。
五、数据分析表一奶粉的水分活度测定奶1 奶2空碟试样空碟＋试样Δg1/g 空碟试样空碟＋试样Δg2/g NaCl 0.140 1.112 1.353 0.091 0.142 1.156 1.401 0.089 KNO3 0.133 1.581 2.105 0.247 0.177 1.601 2.163 0.240 MgCl2 0.190 1.660 1.877 0.016 0.123 1.433 1.577 0.015 Mg(NO3)2 0.118 1.434 1.573 0.015 0.131 1.385 1.540 0.017 KCl 0.127 1.204 1.511 0.150 0.169 1.161 1.509 0.154 经整理(奶粉）：NaCl KNO3 Mg(NO3)2 MgCl2 KClAw 0.75 0.89 0.51 0.31 0.83Δg奶/g 0.090 0.244 0.016 0.016 0.152表二茶叶的水分活度测定茶1 茶2空碟试样空碟＋试样Δg1/g 空碟试样空碟＋试样Δg2/g NaCl 0.130 1.075 1.310 0.098 0.122 1.172 1.409 0.098 KNO3 0.129 1.565 2.107 0.264 0.186 1.498 2.072 0.259 MgCl2 0.112 1.135 1.231 -0.014 0.120 1.046 1.150 -0.015 Mg(NO3)2 0.121 1.337 1.478 0.015 0.127 1.299 1.441 0.012 KCl 0.131 1.218 1.585 0.194 0.117 1.260 1.552 0.139 经整理（茶叶）：NaCl KNO3 Mg(NO3)2 MgCl2 KClAw 0.75 0.89 0.51 0.31 0.83Δg茶/g 0.098 0.262 0.014 -0.015 0.167由上两图可得：奶粉的水分活度为：Aw奶=0.1292/0.3538=0.3652茶叶的水分活度为：Aw茶=0.1796/0.4329=0.4149六、结果讨论根据课堂所学的理论知识对实验结果进行必要的分析与讨论，为什么会得到你们所做的实验结果，说明原因或理论依据。
实验一 水分活度的测定扩散法.
实验一 水分活度的测定---扩散法
1原理
食品中的水分都随环境条件的变动而变化。当环
境空气的相对湿度低于食品的水分活度时，食品中的
水分向空气中蒸发，食品的质量减轻；相反，当环境
空气的相对湿度高于食品的水分活度时，食品就会从 空气中吸收水分，使质量增加。不管是蒸发水分还是 吸收水分，最终是食品和环境的水分达平衡时为止。
4
计算
示例说明，设食品在A点表示样品与氯化镁饱和
溶液达到平衡后质量减少10 mg（表示为-10）。B点 表示样品与硝酸钾标准饱和溶液达到平衡后增重15 mg（表示为+15），而C点为氯化钠饱和溶液达到平衡
后样品增加6.5 mg，连结三点，线段与横坐标相交于
D点。即可求得样品的水分活度值为0.57(图1-2)。
4.2
半固体或液体试样：
取洁净的蒸发皿，内加10.0g海砂及一根小玻 棒，置于95~l05℃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~l0g试样，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95~l05℃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~l05℃ 干燥箱中干燥1 h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即为恒量 (做三个平行)。
5结果计算
m1 m2 X 100% m1 m3
式中： X一试样中水分的含量，%； m1一称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)和试样的质量，g； m2一称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)和试样干燥后的质量，g； m3一称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)的质量，g。 计算结果保留三位有效教字。
食品水分活度的测定
食品水分活度的测定方法一水分活度仪测定法一、实验原理食品中的水分以自由水、结合水等不同状态存在。
不同状态的水可分为两类：由氢键结合力联系着的水分称为结合水；以毛细管力联系着的水称为自由水。
其中，自由水是易被微生物所利用的水分，关系到食品的保藏性能。
食品水分含量的高低不能直接反映出能被微生物利用的水分的多少，而水分活度（Aw）的大小则可体现食品非水组分与食品中水分的亲和能力大小，表示食品所含水分在食品中生物化学反应、微生物生长中的可利用程度。
水分活度近似的表示为在某一温度下溶液中水蒸气分压与纯水蒸汽压之比。
拉乌尔定律指出，当溶质溶于水，水分子与溶质分子变成定向关系从而减少水分子从液相进入汽相的逸度，使溶液的蒸汽压降低，稀溶液蒸汽压降低率与溶质的摩尔分数成正比。
水分活度也可用平衡时大气的相对湿度(ERH)来计算。
故水分活度(Aw)可用下式表示：Aw=p/p0=n0/(n1+n0)= ERH/100式中p—样品中水的分压；p0—相同温度下纯水的蒸汽压；n0—水的摩尔数；n1—溶质的摩尔数；ERH—样品周围大气的平衡相对湿度（%）。
水分活度测定仪的测定原理：主要利用仪器中的传感器装置——湿敏元件，在一定温度下根据食品中水的蒸汽压力的变化，从仪器的表头上可读出指针所示的水分活度值。
二、材料、试剂与仪器试剂：氯化钡饱和溶液样品：果蔬块，面包，饼干，肉、鱼等。
仪器、设备：水分活度测定仪，研钵。
三实验步骤下面以SJN5021型水分活度测定仪（无锡江宁机械厂）为例，介绍水分活度仪法测定食品水分活度的步骤。
实际测定中，要结合所用型号的水分活度仪说明书进行操作。
（1）将等量的纯水及捣碎的样品（约2克）迅速放入测试盒，拧紧盖子密封，并通过转接电缆插入“纯水”及“样品”插孔。
固体样品应碾碎成米粒大小，并摊平在盒底。
（2）把稳压电源输出插头插入“外接电源”插孔（如果不外接电源，则可使用直流电），打开电源开关，预热１５分钟，如果显示屏上出现“E”，表示溢出，按“清零”按钮。
食品分析实验原理步骤大全
实验一食品水分活度的测定一、目的要求1．进一步了解水分活度的概念和扩散法测定水分活度的原理。
2．学会扩散法测定食品中水分活度的操作技术。
二、实验原理食品中的水分，都随环境条件的变动而变化。
当环境空气的相对湿度低于食品的水分活度时，食品中的水分向空气中蒸发，食品的质量减轻；相反，当环境空气的相对湿度高于食品的水分活度时，食品就会从空气中吸收水分，使质量增加。
不管是蒸发水分还是吸收水分，最终是食品和环境的水分达平衡时为止。
据此原理，我们采用标准水分活度的试剂，形成相应湿度的空气环境，在密封和恒温条件下，观察食品试样在此空气环境中因水分变化而引起的质量变化，通常使试样分别在A w较高、中等和较低的标准饱和盐溶液中扩散平衡后，根据试样质量的增加（即在较高A w标准饱和盐溶液达平衡）和减少（即在较低A w标准饱和盐溶液达平衡）的量，计算试样的A w值，食品试样放在以此为相对湿度的空气中时，既不吸湿也不解吸，即其质量保持不变。
三、实验器材分析天平、恒温箱、康维氏微量扩散皿、座标纸、小玻璃皿或小铝皿（直径25 mm～28 mm、深度7 mm）、凡士林。
各种水果、蔬菜等食品。
四、实验试剂至少选取3种标准饱和盐溶液。
标准饱和盐溶液的A w值（25 ℃）见表实-1。
w五、操作步骤1．在3个康维皿的外室分别加入A w高、中、低的3种标准饱和盐溶液5.0 mL, 并在磨口处涂一层凡士林。
2．将3个小玻皿准确称重，然后分别称取约1 g的试样于皿内（准确至毫克数，每皿试样质量应相近）。
迅速依次放入上述3个康维皿的内室中，马上加盖密封，记录每个扩散皿中小玻皿和试样的总质量。
3．在25 ℃的恒温箱中放置（2±0.5） h后，取出小玻皿准确称重，以后每隔30 min称重一次，至恒重为止。
记录每个扩散皿中小玻皿和试样的总质量。
六、结果处理1．计算每个康维皿中试样的质量增减值。
2．以各种标准饱和盐溶液在25 ℃时的A w值为横座标，被测试样的增减质量Δm为纵座标作图。
实验一食品水分活度的测定
※<实验一食品水分活度的测定（6学时）——扩散
法>
3、主要仪器设备
康威氏（Conway）扩散皿（构造如图1-1）、分析天平、恒温箱
四、实验步骤
1、在康威氏皿的外室放置标准盐饱和溶液，在内室的铝箔皿中加入1g左右的食品试样，试样与铝箔先用分析天平准确称量并记录。
2、在玻璃盖涂上凡士林密封，放入恒温箱在25±5℃下保持2小时，准确称试样重，以后每半小时称一次，至恒重为止，算出试样的增减重量。
3、若试样的AW值大于标准试剂，则试样减重；反之，若试样的AW比标准试剂小，则试样重量增加，因此要选择3种以上标准盐溶液与试样一起分别进行试验，得出试样与各种标准盐溶液平衡时重量的增减数。
4、以食品试样增减的毫克数为纵坐标，以水分活度AW为横坐标作图（如图1-2），在图中A点是试样与MgCl2·6H2O标准饱和溶液平衡后重量减少20.2mg，B点是试样与Mg(NO3)2·6H2O标准饱和溶液平衡后失重5.2mg，C点是试样与NaCl标准饱和溶液平衡后增加的重量为11.1mg，而这三种标准饱和溶液的AW分别为0.33、0.52和0.75，把这三点连成一线，与横坐标相交于D点，D点即为该试样的水分活度AW为0.60。
图1-2试样重量的增减与水分活度的关系
五、注意事项
1、注意试样称量的精确度，否则会造成测定误差。
2、对试样的AW值的范围预先有一个估计，以便正确地选用标准盐饱和溶液。
3、康威氏皿密封性要好，取样要在同一条件下进行，操作要迅速。
食品水分活度的测定
食品水分活度的测定在食品工业中，水分活度是一个重要的参数。
它用于评估食品中水的可用性，从而对食品的储存、贮藏和保质期进行合理的管理和控制。
本文将介绍食品水分活度的定义、测定方法以及其在食品工业中的应用。
一、水分活度的定义水分活度（aw）是指食品中水分分子在自发蒸发时的溶液活性，它是食品中水的可用性指标。
水分活度与食品的质构、微生物生长、酶活性等密切相关。
根据水分活度的不同范围，食品可以被分为不同的类别，如低活度食品（aw<0.6）、中活度食品（0.6 ≤ aw ≤ 0.85）和高活度食品（aw>0.85）。
二、水分活度的测定方法水分活度的测定可以使用多种方法，以下是其中几种常用的方法：1. 高渗透压法高渗透压法是通过将食品样品与不同浓度的盐溶液接触，通过盐溶液渗透进样品内部，测定样品吸湿度变化，进而计算水分活度。
这种方法适用于大多数食品样品，但需要较长的测试时间。
2. 改良质量损失法改良质量损失法是通过观察食品样品在不同相对湿度下的质量变化，进而计算水分活度。
这种方法快速简便，适用于各种食品样品。
3. 饱和盐溶液浸泡法饱和盐溶液浸泡法是将食品样品浸泡在已知水分活度的饱和盐溶液中，通过观察食品样品的质量变化或测定溶液的pH值或电导率等指标，间接计算样品的水分活度。
三、水分活度在食品工业中的应用水分活度在食品工业中有着广泛的应用。
以下列举几个典型的应用场景：1. 保质期控制食品的水分活度对微生物生长和酶活性有着重要的影响。
借助水分活度的测定，可以制定适宜的包装、储藏和贮藏条件，从而控制食品的保质期。
2. 食品质量评估水分活度可以作为食品中水分含量的一个指标，通过测定食品的水分活度，可以评估食品的质量，包括食品中的水分结晶、水分分布等。
3. 食品处理和加工不同水分活度的食品在加工和处理过程中会表现出不同的特性。
通过测定食品的水分活度，可以设计和优化食品的加工工艺，提升食品的品质和口感。
总结：水分活度作为食品中水的可用性指标，在食品工业中发挥着重要作用。
实验一、食品水分活度的测定要点
实验一、食品水分活度的测定1、目的要求1.1 水分活度的概念和扩散法测定水分活度的原理。
1.2 测定食品中水分活度的操作技术。
1.3 水分活度仪法测定食品中水分活度的方法。
第一法坐标插入法（康威微时扩散法）1、实验原理食品中的水分，都随环境条件的变动而变化。
当环境空气的相对湿度低于食品的水分活度时，食品中的水分向空气中蒸发，食品的质量减轻；相反，当环境空气的相对湿度高于食品的水分活度时，食品就会从空气中吸收水分，使质量增加。
不管是蒸发水分还是吸收水分，最终是食品和环境的水分达到平衡为止。
据此原理，采用标准水分活度的试剂，形成相应湿度的空气环境，在密封和恒温条件下，观察食品试样在此空气环境中因水分变化而引起的质量变化，通常使试样分别在A w较高、中等和较低的标准饱和盐溶液中扩散平衡后，根据试样质量的增加（即在较高A w标准饱和盐溶液达平衡）和减少（即在较低A w标准饱和盐溶液达平衡）的量，计算试样的A w值，食品试样放在以此为相对湿度的空气中时，既不吸湿也不解吸，即其质量保持不变。
2、实验器材2.1 分析天平2.2 恒温箱2.3 康维氏微量扩散皿2.4 小玻璃皿或小铝皿（直径25mm～28mm、深度7mm）2.5 凡士林2.6 各种水果、蔬菜等食品。
3、实验试剂至少选取3种标准饱和盐溶液。
标准饱和盐溶液的A w值（25 ℃）见表-1。
表-1 标准饱和盐溶液的A w值（25 ℃）4.1 在3个康维皿的外室分别加入A w高、中、低的3种标准饱和盐溶液5.0mL, 并在磨口处均匀涂一层凡士林。
4.2 将3个小玻皿准确称重，然后分别称取约1 g的试样于皿内（准确至毫克数，每皿试样质量应相近）。
迅速依次放入上述3个康维皿的内室中，马上加盖密封，记录每个扩散皿中小玻皿和试样的总质量。
4.3 在25℃的恒温箱中放置（2±0.5）h后，取出小玻皿准确称重，以后每隔30 min 称重一次，至恒重为止。
记录每个扩散皿中小玻皿和试样的总质量。
实验一 水分活度的测定
实验一水分活度的测定1实验目的熟知扩散法测水分活度的原理；掌握扩散法测定水分活度的方法。
2实验原理用一般食品水分测定方法定量地测定的水分即含水量，不能说明这些水是否都能被微生物利用，对食品的生产和保藏均缺乏科学的指导作用；而水分活度则反映食品与水的亲和能力大小，表示食品中所含的水分作为生物化学反应和微生物生长的可利用价值，水分活度近似地表示为在某一温度下溶液中水蒸汽分压与纯水蒸汽压之比值。
扩散法即用坐标内插法来测定食品的水分活度，这种方法并不需要特殊的仪器装置，可将一系列已知水分活度的标准溶液与食品试样一起放入密闭的容器中，在恒温下放置一段时间，测定食品试样重量的增减，根据增减值绘出曲线图，从图上查出食品重量不变值，即为该食品试样的水分活度a w。
3实验依据水分活动的测定样品在康威氏微量扩散皿的密封和恒温条件下，分别在a w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（在a w较高的标准溶液中扩散平衡）和减少（在a w较低的标准溶液中平衡），以质量的增减为纵坐标，各个标准试剂的水分活度为横坐标，计算样品的水分活度值。
该法适用中等及高水分活度（a w>0.5）的样品。
4 仪器及材料1 仪器电热恒温干燥箱；扁形铝制或玻璃制称量瓶；干燥器；分析天平；康威氏微量扩散皿2 试剂标准水分活度试剂Nacl及K2CO3·2H2O：用标准试剂配成饱和盐溶液，其在25摄氏度时Aw值如表。
3 材料前次试验保存的面粉。
4 注意事项（1）取样时应该迅速，各份样品称量应在同一条件下进行。
（2）康威氏皿密封性应良好。
（3）试样的大小、形状对测定结果影响不大，取试样的固体部分或液体部分都可以，样品平衡后其测定结果没有差异。
5实验步骤面粉水分活度的测定a)预先恒重且精密称重的铝皿中精确称取1.00g均匀样品→迅速放入康威氏皿内室中，外室预先放入饱和NaCl试剂5 mL→迅速加盖密封（加凡士林）→移至培养箱（2 h）→取出铝皿，迅速称量→再次平衡0.5 h→称量，直至恒重→计算。
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实验一、食品水分活度的测定
1、目的要求
1.1 水分活度的概念和扩散法测定水分活度的原理。
1.2 测定食品中水分活度的操作技术。
1.3 水分活度仪法测定食品中水分活度的方法。
第一法坐标插入法（康威微时扩散法）
1、实验原理
食品中的水分，都随环境条件的变动而变化。
当环境空气的相对湿度低于食品的水分活度时，食品中的水分向空气中蒸发，食品的质量减轻；相反，当环境空气的相对湿度高于食品的水分活度时，食品就会从空气中吸收水分，使质量增加。
不管是蒸发水分还是吸收水分，最终是食品和环境的水分达到平衡为止。
据此原理，采用标准水分活度的试剂，形成相应湿度的空气环境，在密封和恒温条件下，观察食品试样在此空气环境中因水分变化而引起的质量变化，通常使试样分别在A w较高、中等和较低的标准饱和盐溶液中扩散平衡后，根据试样质量的增加（即在较高A w标准饱和盐溶液达平衡）和减少（即在较低A w标准饱和盐溶液达平衡）的量，计算试样的A w值，食品试样放在以此为相对湿度的空气中时，既不吸湿也不解吸，即其质量保持不变。
2、实验器材
2.1 分析天平
2.2 恒温箱
2.3 康维氏微量扩散皿
2.4 小玻璃皿或小铝皿（直径25mm～28mm、深度7mm）
2.5 凡士林
2.6 各种水果、蔬菜等食品。
3、实验试剂
至少选取3种标准饱和盐溶液。
标准饱和盐溶液的A w值（25 ℃）见表-1。
表-1 标准饱和盐溶液的A w值（25 ℃）
4.1 在3个康维皿的外室分别加入A w高、中、低的3种标准饱和盐溶液
5.0mL, 并在磨口处均匀涂一层凡士林。
4.2 将3个小玻皿准确称重，然后分别称取约1 g的试样于皿内（准确至毫克数，每皿试样质量应相近）。
迅速依次放入上述3个康维皿的内室中，马上加盖密封，记录每个扩散皿中小玻皿和试样的总质量。
4.3 在25℃的恒温箱中放置（2±0.5）h后，取出小玻皿准确称重，以后每隔30 min 称重一次，至恒重为止。
记录每个扩散皿中小玻皿和试样的总质量。
5、结果处理
5.1 计算每个康维皿中试样的质量增减值。
5.2 以各种标准饱和盐溶液在25 ℃时的A w值为横座标，被测试样的增减质量Δm为纵座标作图。
并将各点连结成一条直线，此线与横座标的交点即为被测试样的A w值。
图
中A点表示试样与MgCl
2·6H
2
O标准饱和溶液平衡后质量减少20.2 mg，B点表示试样与
Mg（NO
3）
2
·6H
2
O标准饱和溶液平衡后质量减少5.2 mg，C点表示试样与NaCl标准饱和
溶液平衡后质量增加11.1 mg。
3种标准饱和盐溶液的A w分别为0.33、0.53、0.75。
3点连成一线与横座标相交于D，D点即为该试样的A w，为0.60。
6、注意事项
6.1 称重要精确迅速。
6.2 扩散皿密封性要好。
6.3 对试样的A w值范围预先有一估计，以便正确选择标准饱和盐溶液。
测定时也可选择2种或4种标准饱和盐溶液(水分活度大于或小于试样的标准盐溶液各1种或2种)。
6.4 绝大多数样品可在2小时后测得值，但米饭类、油脂类、油浸烟熏鱼类则需4天左右时间才能测定。
为此，需加入样品量0.2%的山梨酸防腐，并以山梨酸的水溶液作空白。
7、问题与思考
7.1 扩散法测定水分活度的原理是什么？
7.2 为什么试样中含有水溶性挥发性物质影响水分活度的准确测定？
第二法水分活度仪法
1、实验原理
在一定温度睛主要利用A w测定仪装置中的传感器根据食品中水的蒸汽压力的变化，从仪器的表头上读出水分活度。
食品水分活度仪分为两大类。
一类是用冷却镜露点技术，另一类是采用传感器的电阻或电容的变化来测定相对湿度。
两类仪器各有优缺点，在测定精度、重现性、测定速度、校正稳定性等方面各不相同。
冷却镜露点法精确、快速，便于操作。
如AquaLab的测定范围为0.030∽1.000A w,分辨率为±0.001 A w，精确度为±0.003 A w。
测量时间一般在5min以内。
电容传感器的优点是便宜，但其精确度比冷却镜露点法低，且测量时间相对更长。
一般使用电容传感器的测定范围为，0A～1.00A w,分辨率为±0.005A w，精确度为±0.015A w。
有的仪器测定时间为5min左右，而有的仪器则需要30min～90min才能达到平衡。
2、实验器材
HD-A Ⅱ型水分活度测定仪，江苏省无锡市海达机电设备厂。
3、实验试剂
氯化钾、氯化钠、碘化钾、硝酸镁
部分标准盐饱和溶液（以下简称标准溶液）的A w值与温度的关系见表-2。
表-2 4种盐的标准液在不同温度下的Aw值
4.1 仪器的校正
4.1.1 按“标准”键，每按一将分别选中“氯化钾”、“碘化钾”、“硝酸钾”和“自校”，对应绿灯亮，选择标准盐的原则见表实－2。
4.1.2 面板上列出的3种标准液的校正。
4.1.2.1 选中标准液，倒入玻璃器皿约1/2，并把玻璃器皿和圆形密封圈放入测试头盒，然后顺时针旋紧密封测试头盒。
注意，玻璃器皿中倒入标准液时，为保证标准液是饱和溶液应同时放入少许固体标准盐，否则会影响测量精度。
4.1.2.2 按“－”键，倒计时开始，当环境温度>20℃时测量时间为20min，<20℃时测量时间为30min。
4.1.2.3 迅速同时按“－”、“＋”键，校准绿灯亮。
当倒计时为“00”时校准绿灯熄灭，数码管显示该标准液的值，并锁定显示A w值。
4.1.2.4 取出标准液，校准结束。
4.1.3 自选标准液A w值的设定和校准
要选择的标准液在以上3种之外，则应自选标准液（自选标准液的A w值已知的），校准的第一步，首先要设定自选标准液的A w值。
4.1.3.1 按“标准”键，选中“自选”（其绿灯亮）。
4.1.3.2 按“自选”键，A w显示的最后一位闪烁，这时按“＋”键，显示值的最后一位增加“1”，按“－”键减“１”，连续按“＋”或“－”键的时间超过2s，可快速增减。
4.1.3.3 调到已知的自选标准液A w值后，再次按“自选”键，则A w的显示从自选标准液的设定值转到当前的测试值。
设定工作结束。
4.1.3.4 重复4.1.2中4.1.2.1、4.1.2.2、4.1.2.3、4.1.2.4的4条步骤，自选标准
液的校准结束。
4.2 样品测量：校准结束后，测量样品开始，其方法如下：
4.2.1 把样品倒入玻璃器皿中1/2左右（块状样品要碾成大米粒大小，越小越好），然后将玻璃器皿和圆形密封圈放入测试头盒，顺时针旋紧密封测试头盒。
4.2.2 按“－”键，倒计时开始，当环境温度>20℃时测量时间为20min，<20℃时测量时间为30min。
当倒计时为“00”后，显示数即为该样品的A w值并锁定。
4.2.3 取出样品，测试结束。
如继续按“－”键，则显示数据解锁，重新开始测量。
5、注意事项
5.1 测量头为贵重的精密器件，必须轻放轻拿，严禁直接接触样品和水，也不能用手触摸。
如不小心接触了液体，需蒸发干燥进行校准后方能使用。
5.2 测试头盒和玻璃器皿应清洁干燥，如果潮湿会使测量结果误差很大。
所以器
皿内如果有水或不干净，则使用前必须做清洁干燥处理。
5.3 选择标准盐的原则：假设所测样品与标准盐的A w值之差为δ，则
当δ<+0.1时，测量仪的测量精度为+0.02。
当δ<+0.05时，测量仪的测量精度为+0.015。
5.4 常规测量一般0.5d校准一次。
要求测量结果特别正确，则每一次测量样品前必须进行校准。
5.5 标准盐饱和溶液（标准液）配制：用蒸馏水或纯水稀释固体的标准盐，自然溶解5d以上，而且溶液中仍留有标准盐固体结晶，这种溶液就是可以使用的标准盐饱和溶液（标准液）。
平时，可以把标准液放在小玻璃器皿中，上面用大玻璃器皿盖住，保存好以便校准时使用。
5.6 为了保证校准与测量的测试条件一致，必须把测试盒开启（即传感器b暴露在空气中）5min，才能进行一次样品测试。
5.7 本仪器最大的特点用标准液分段校准。
分段校准也是国外许多高精度A w仪采用的技术。
因为标准盐饱和溶液在一定条件下A w值基本不变，用它作为参考物误差极小。
分段校准后，又可以克服传感器全测量段上存在的非线性误差，本仪器采用智能型单片计算机、高精度A/D变换器等现代电子技术。