情境八 食品中水分含量的测定

1. 使用的温度取决于样品的种类，例如：70℃适用于水果和其他一些高糖样品，有些样品甚至在较低温度下仍能发生部分分解。

2. 如果被测定的样品中有大量的挥发性物质，应考虑使用校正因子来弥补挥发量。

3. 分析人员应记住：在真空下热量是不能被很好地传导的，因此铝盒应直接置放在金属架上以确保热传导。

4. 蒸发是一个吸热过程，因此应注意冷却现象。由于冷却对蒸发的影响，当数个样品放在同一烘箱中时，可注意到温度的下降。不能通过增加温度来弥补冷却效应，否则样品在最后干燥阶段会产生过热现象。

5.干燥时间取决于总水分含量、食品的性质、单位重量的表面积，是否用海砂作为分散剂以及是否含有较强的持水能力和易分解的高糖和其他化合物等。一般通过实验结果来决定干燥时间，以得到良好的重现性。

微波烤箱的使用: 微波烤箱干燥法在它的发展初期，就被认为是水分测定的一个巨大的突破，它是第一次尝试准确快速地测定水分。在食品工业中，部分食品在包装之前可利用该法在生产过程中快速测定水分含量以调整食品的水分含量。例如：在加工奶酪时，在倒入容器之前，可分析其组分，并在搅拌进行之前调整成分。这样的控制方法在接下去的几个月中都可用微波烤箱非常容易地进行。该法的众多应用表明使用者必须对照AOAC真空烘箱的分析方法来确定所需的微波能量。在最初的Apollo微波烘箱上是通过控制旋钮来调节微波的输出能量。

上述的这个方法有一些难以解决的困难，除非样品是放置在中央，并且是均匀分布，否则微波的能量可导致其中某一点已经燃烧，而其他地方却还加热不足。对于一个没有实践经验的操作人员来说，需用较长的时间来称取适当重量的样品，这样就导致在称量前食品中的水分己大量挥发。而更新型的仪器已

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经在最大程度上消除了此类问题。

现己证明微波干燥法有足够的准确性用于食品水分含量的常规测定 红外线干燥法: 红外线干燥是采用热渗透至样品内部的方式进行干燥，与采用热传导和对流方式的普通烘箱相比，热渗透至样品中蒸发水分所需的干燥时间能显著缩短至10-25分钟，通常用温度为2000-2500K的红外线灯丝加热样品，同时必须控制如红外线加热的距离、样品的厚度等因素，分析人员者必须注意干燥时样品不能有燃烧或出现表面结成硬皮的现象。红外线烘箱采用强制通风设备去除湿空气，另外还有可直接读出水分含量的分析天平。此类方法还未被AOAC法验证，然而由于该法具有快速分析的特点，往往适合于在线（in-process）定性分析的用途。

4.4.2 卡尔-费休法相关设备、试剂的使用

卡尔费休法是测定化工产品与试剂中水含量的常用方法，它具有分析速度快、精确度较高等优点。由于卡尔费休试剂本身极易与水反应，采用普通的滴定管加锥形瓶的容量法敞口滴定装置，滴定过程易受空气中湿度的影响，在夏季潮湿季节，有时很难得到稳定的滴定终点和重现性的结果。 4.4.2.1 卡氏试剂的影响

常用的卡氏试剂有两种：使用前混合的含吡啶的AB剂和不含吡啶的试剂。为筛选出适合该仪器使用的卡氏试剂，决定从用新鲜试剂开始(其滴定度为3~5)，每隔一天对两种溶液的滴定度进行标定。卡氏试剂在使用过程中，随着时间的推移，滴定度越来越小，这是因为卡氏试剂受空气中水的影响。相对而言，无吡啶卡氏试剂减少得慢一些，也就是说该试剂的稳定性好，使用时间长，而AB剂混合后稳定性会很快丧失，一般两个星期应予更换。因此，选择使用无吡啶卡氏试剂。但该试剂在使用的过程中也存在失效的问题。当每次测定的结果很难平行，无法对测定结果作出正确的判断时，需重新更换新的卡氏试剂。

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4.4.2.2 溶剂及电极表面被污染会对检测结果产生影响

滴定槽中使用的溶剂为无水甲醇，一般情况下，滴定结束时，滴定槽中溶液呈浅褐色，但有的时候在测定过程中会呈深褐色，表明卡尔费休试剂已加人过量，测定结果将偏高。 4.4.2.3 溶剂的影响

滴定槽中的双铂电极适合于酸性条件，新鲜的甲醇溶液其pH在7~8之间，卡尔费休试剂其pH一般在4左右，新鲜的甲醇溶液加入滴定池，随着卡尔费休试剂滴定甲醇中的水，此时滴定池中溶液的pH在3~4之间，能满足电极的要求，卡尔费休法测水反应中会生成硫酸，当它的浓度高于0.05%时可能发生逆反应，影响测定结果，同时随着分析次数的增加，滴定槽中产生的废液不断地被输送到废液瓶，使得槽中的甲醇溶剂的量也在不断减少，pH值逐渐降低。在滴定过程中，如果没有甲醇共存，则水或其它任何含活泼氢的化合物都能代替甲醇中间化合物发生反应，这样就会扰乱化学反应的化学计量，使这个反应对水没有特殊的选择性。因此在测定过程中要注意滴定底液中是否有足够的甲醇量。

4.4.2.4 电极表面被污染产生的影响

使用的电极为双铂电极，该电极本身并没有参加电极反应，在氧化还原反应中它作为氧化剂与还原剂进行电子交换的场所，仅起导电作用。由于电极浸泡在各种样品的溶液中，它们存在着杂质离子，导致一些杂质附着于电极上，是影响仪器测定准确性的另一个原因。某些干扰离子直接在电极上进行交换使测定结果偏高;某些杂质附着于电极表面，使得电极响应时间长，灵敏度降低导致了测定结果偏高。解决的最好办法就是将电极拿出来，用丙酮浸泡擦拭，清除表面杂质，同时滴定槽中溶液倒掉，重新加入甲醇溶剂。为了验证处理前后仪器的测定效果，我们配置了一系列标样，对处理前后仪器的测定结果进行比

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较。

除了上述几个需注意的影响因素外，还必须注意以下几个问题，才能保证测定精度。由于卡尔费休滴定试剂很容易吸收水分，因此要求滴定剂发送系统的滴定管和滴定池(测量池)等采取较好的密封系统。否则由于吸湿现象造成终点 长时间的不稳定和结果偏高。滴定时搅拌要充分且均匀。在滴定粘度较大的 样品溶液时更要注意搅拌的充分，这样才能得到较好的测定精度。进样时，要防止注射器头受外界的污染而影响测定结果，如操作者呼气和擦注射器头时的污染等。同时要防止进样时样品的损失，如注射器头上的挂滴和溅到测量池壁或电极杆上。进行卡尔费休滴定过程中，有时会出现假终点现象，也就是提前到达终点，造成测定结果偏低。特别在测定低浓度含水量的样品时影响更大，甚至无法进行测定。这主要是因为空气中的氧将滴定池中的碘离子氧化为碘，从而减少了试剂的耗用量。阳光也会明显地促进氧与碘离子的氧化反应，对试剂要采取避光措施。用卡尔费休法测定试样含水量时，要注意被测定的试样中是否有能与卡尔费休试剂生成水的物质，如有这类物质应分别采取相应的措施才能得到满意的结果。

4.4.3 蒸馏法相关设备、试剂的使用

蒸馏法通常使用蒸馏式水分测定仪进行测定，准确称取适量样品(含水量约2—5mL)，放入烧瓶中，加入新蒸馏的甲苯(或二甲苯)50一75mL(以浸没样品为宜)。连接蒸馏装置，然后徐徐加热蒸馏，至水分大部分蒸出后再加快蒸馏速度，直至接受到度管中的水量不再增加为止。如下图所示：

为避免了挥发性物质以及脂肪氧化造成的误差，加热温度不宜太高。同时，温度太高时冷凝管上端的水气

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