水分和水分活度的测定

第五章水分和水分活度的测定

（第9次课 2 学时）

一、授课题目

第五章水分和水分活度的测定

二、教学目的和要求

学习本次内容，要求学生了解水分测定的意义，掌握水分测定的方法，了解水分活度测定的意义。

三、教学重点和难点

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。

难点：

测定方法

四、主要参考资料

1、穆华荣、于淑萍主编，食品分析.北京：化学工业出版社，2004

2、周光理主编，食品分析与检验技术，北京：化学工业出版社，2006

3、杨月欣主编，实用食物营养成分分心手册（第二版），北京：中国轻工业

出版社，2007

4、曲祖乙、刘靖主编，食品分析与检验.北京：中国环境科学出版社，2006

五、教学过程

1、学时分配：2学时

2、辅导手段：自习辅导、习题辅导

3、教学办法：课堂讨论、讲授

4、板书设计:

5、教学内容

第五章水分和水分活度的测定

第一节概述

水的作用：没有水就没有生命，食品组成离不开水。

一、食品中水分的存在形式

根据水在食品中所处的状态不同以及与非水组分结合强弱的不同，可以把食品中的水划分为以下三类：

1、自由水（游离水）——是靠分子间力形成的吸附水。它是以溶液状态存在的水分，它保持着水本身的物理性质，在被截留的区域内可以自由流动。

2、亲和水——强极性基团单分子外的水分子层。它向外蒸发的能力较弱，与自由水相比，蒸发时吸收较多的能量。

3、结合水（束缚水）——以氢键结合的水，是食品中与非水组分结合最牢固的水。如葡萄糖、麦芽糖、乳糖的结晶水以及与食品中的蛋白质、淀粉、纤维素、果胶物质中的羧基、氨基、羟基、巯基通过氢键结合的水。结合水的冰点为-40℃，它与非水组分之间配价键的结合力比亲合水与非水组分间的结合力大得多，很难用蒸发的方法排除出去。结合水在食品内部不能作为溶剂，微生物及其孢子不能利用它来进行繁殖和发芽。

食品中的固形物——指食品内将水分排除后的全部残留物，包括蛋白质、脂肪、粗纤维、无氮抽出物、灰分等。固形物(%) = 100 % －水份（%）

二、水分的测定方法

1、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。

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。

直接法比间接法准确度高。

三、水分的测定的意义

水分是影响食品质量的因素，对于食品分析来说，水分含量的测定是最基本、最重要的方法之一。

1、水分含量是产品的一个质量因素。果酱和果冻：要防止糖结晶，必须要控制水分含量；水果硬糖：水分含量一般控制在3%以下，但过低会出现返砂甚至返潮现象；新鲜面包：水分含量若低于28%-30%，则其外形干瘪，没有光泽。

2、有些产品的水分含量（或固形物含量）通常有专门的规定。为了使产品达到相应的标准，有必要通过水分检测来更好地控制水分含量。

3、水分含量在食品保藏中也是一个关键因素，可以直接影响一些产品，这就需要通过检测水分来调节控制食品中的水分含量。

4、食品营养价值的计量值要求列出水分含量。

5、水分含量数据可用于表示样品在同一计量基础上其他分析的测定结果。

6、生产原料中水分含量的高低，对于它们的品质和保存、成本核算、提高工厂的经济效益等均具有重大意义。

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（50页下部）

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。

③食品中其他组分在加热过程中发生化学反应引起的重量变化非常小，可忽略不计，对热稳定的食品。

2、操作条件的选择：

（1）称量瓶的选择（铝制、玻璃）

•玻璃称量瓶——能耐酸碱，不受样品性质的限制，常用于常压干燥法。

•铝制称量瓶——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。

•选择称量瓶的大小要合适，一般样品≯1/3高度。

•称量瓶放入烘箱内，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

①烘箱

在进行烘箱干燥时，除了使用特定的温度和时间条件外，还应考虑由于不同类型的烘箱而引起的温差变化。

a、空气流动的方式：对流式、强力循环通风式。前者温度上升比较慢，温差最大可达10℃，若要得到较高的准确度和精密度的数据，对流烘箱就显得不适用了；后者的温差是所有烘箱中最小的，通常不超过1℃，其箱内空气由风扇强制在烘箱内作循环运动。

b、烘箱内压力：普通；真空

干燥器内一般用硅胶作干燥剂，硅胶吸湿后效能会降低，故当硅胶蓝色减退或变红时，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，去湿能力也会大大降低。

水分测定过程中干燥器作用：防止烘干的物料返潮；将称量瓶降温，便于操作。

⑷干燥条件

1）干燥温度：

①一般是 95～105 ℃。

②对含还原糖较多的食品应先低温（50～60℃）干燥0.5小时，然后再195～105℃干燥。

③对热稳定的谷物可用120～130 ℃干燥。

④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。

2）干燥时间：

①恒重——最后两次重量之差＜ 2 mg ，基本保证水分蒸发完全。