(1.12)--第四章 水分和水分活度值的测定.ppt

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1、1 第一节 概述 第二节 水分的测定 第三节 水分活度值的测定24.1概述概述一、水的作用一、水的作用1.1.水是维持动、植物和人类生存必不可少的物质之水是维持动、植物和人类生存必不可少的物质之水是维持动、植物和人类生存必不可少的物质之水是维持动、植物和人类生存必不可少的物质之一，是食品重要的质量指标之一一，是食品重要的质量指标之一一，是食品重要的质量指标之一一，是食品重要的质量指标之一。除谷物和豆类等的种子类食品以外，作为食除谷物和豆类等的种子类食品以外，作为食品的许多动植物一般含有品的许多动植物一般含有6090%水分，有的甚至水分，有的甚至更高，水是许多食品组成成分中数量最多的组分。更高，

2、水是许多食品组成成分中数量最多的组分。如蔬菜含水分如蔬菜含水分8597%、水果、水果8090%、鱼类、鱼类6781%、蛋类、蛋类7375%、乳类、乳类8789%、猪肉、猪肉4359%，即使是干态食品，也含有少量水分，如，即使是干态食品，也含有少量水分，如面粉面粉1214%、饼干、饼干2.54.5%。3 部分食品中水分的指标部分食品中水分的指标品名水分含量/%引用标准畜禽肉猪肉 77GB18394-2001牛肉 78羊肉 77鸡肉 77蛋制品巴氏杀毒冰全蛋76.0GB2749-2003冰蛋黄55乳粉全脂乳粉5GB5410-2008人造奶油16GB5196-200342.水的作用：没有水就没有生命

3、，食品组成离不开水。水分是食品的重要组成成分，其含量的多少，影响着食品的感官性状、结构以及对腐败的敏感性。在食品体系内，水不仅以纯水状态存在，而且还常溶解一些可溶性物质，如糖类和许多盐类；淀粉、亲水性蛋白质等高分子物质也会分散在水中从而形成凝胶，来赋予食品一定的形态。不溶于水的物质如脂肪和某些蛋白质，也能在适当的条件下分散于水中成为乳浊液或胶体溶液。食品体系的组成离不开水，但某些食品的水分增加或减少到一定程度时会对本身的品质产生影响。5 如：水分含量增加时，脱水蔬菜的非酶褐变会随之增加；水分含量减少可导致蛋白质变性、糖和盐的结晶；食品的腐败变质与其中的水分含量也有一定关系。所以控制食品中的水分

4、含量，对保持食品良好的感官性状、维持食品中其他组分的平衡关系及保证食品具备一定的保存期均起着重要作用。67水分是食品的重要质量指标之一水分是食品的重要质量指标之一水分的含量和分布直接影响到食品的外水分的含量和分布直接影响到食品的外观、色泽、风味、食品的鲜度、硬软性、观、色泽、风味、食品的鲜度、硬软性、流动性、呈味性、保藏性、加工性等。流动性、呈味性、保藏性、加工性等。水分的含量高低与微生物的生长水分的含量高低与微生物的生长和生化反应都有密切的关系和生化反应都有密切的关系水分测定水分测定 的意义的意义二、测定意义食品营养价值的计量值要求列出水食品营养价值的计量值要求列出水分含量。水分数据可用于表

5、示样品分含量。水分数据可用于表示样品的其他分析测定结果的其他分析测定结果89含水量的减少有利于产品的包装含水量的减少有利于产品的包装和运输和运输有些产品的水分含量（或固形有些产品的水分含量（或固形物含量）通常有专门的规定物含量）通常有专门的规定水分含量水分含量测定的重测定的重要性要性 浓缩牛乳；浓缩牛乳；液体甘蔗糖（液体甘蔗糖（67%67%固形固形物）和液体玉米糖浆物）和液体玉米糖浆 （80%80%固形物）；固形物）；脱水产品（如果水分含脱水产品（如果水分含量太高很难包装）；量太高很难包装）；浓缩果汁。浓缩果汁。通心粉的水分含量必须通心粉的水分含量必须15%15%；葡萄糖浆的固形物含量必须葡萄

6、糖浆的固形物含量必须70%70%；菠萝汁中可溶性固形物含量必须菠萝汁中可溶性固形物含量必须10.510.5%10 二、水在食品中存在的状态二、水在食品中存在的状态 水分的水分的 存在状态存在状态结合水结合水或束缚水或束缚水:自由水自由水 或游离水或游离水不可移动水或滞化水不可移动水或滞化水毛细管水毛细管水自由流动水自由流动水11食品中水分存在的形式食品中水分存在的形式结合水（结合水（Bound water)：在食品中与其他成分结合在一起形成胶体状态的水。在食品中与其他成分结合在一起形成胶体状态的水。如：如：1）与蛋白质的活性基团（）与蛋白质的活性基团（-OH,=NH,-NH3,-COOH等等)

7、和碳和碳水化合物的活性基团（水化合物的活性基团（-OH)以氢键相结合而不能自由运动的以氢键相结合而不能自由运动的水；（水；（高蛋白，高糖的样品为什么不容易恒重？高蛋白，高糖的样品为什么不容易恒重？）2）与蛋白质、淀粉以水合作用和膨润吸收作用水分、以）与蛋白质、淀粉以水合作用和膨润吸收作用水分、以及某些盐类的结晶水等。及某些盐类的结晶水等。特点：特点：水的沸点和冰点时，这部分水不能通过蒸发而逸去水的沸点和冰点时，这部分水不能通过蒸发而逸去,也也不会结冰（冰点为不会结冰（冰点为4040）不能作为溶质的溶剂，不能作为溶质的溶剂，结合水在食品内部结合水在食品内部不能作为溶不能作为溶剂剂，微生物及其孢子

8、也不能利用它来进行繁殖和发芽。，微生物及其孢子也不能利用它来进行繁殖和发芽。压榨不能使结合水与其组织细胞分离压榨不能使结合水与其组织细胞分离注意：结合水不具有水的特性，所以要除掉这部分水是困难的。注意：结合水不具有水的特性，所以要除掉这部分水是困难的。12 食品中水分存在的形式食品中水分存在的形式游离水（游离水（Free water)：动植物食品组织中通过毛细管的作用力所吸存水；存在于细胞外各种毛细管和腔体中的水；吸附于食品表面的吸附水和湿存水。特点：特点：特点：特点：游离水主要存在植物细胞间隙，具有水的游离水主要存在植物细胞间隙，具有水的游离水主要存在植物细胞间隙，具有水的游离水主要存在植物

9、细胞间隙，具有水的一切特性，也就是说一切特性，也就是说一切特性，也就是说一切特性，也就是说100100时水要沸腾，时水要沸腾，时水要沸腾，时水要沸腾，0 0以下以下以下以下要结冰，并且易汽化。要结冰，并且易汽化。要结冰，并且易汽化。要结冰，并且易汽化。游离水是食品的主要分散剂，可以溶游离水是食品的主要分散剂，可以溶游离水是食品的主要分散剂，可以溶游离水是食品的主要分散剂，可以溶 解糖、酸、无机盐等，可用简单的解糖、酸、无机盐等，可用简单的解糖、酸、无机盐等，可用简单的解糖、酸、无机盐等，可用简单的 热力方法除掉。热力方法除掉。热力方法除掉。热力方法除掉。13 三、水分测定的方法分类三、水分测定

10、的方法分类直接测定法：直接测定法：利用水分本身的物理化学性质，采用烘干、化学干利用水分本身的物理化学性质，采用烘干、化学干燥、蒸馏或其他物理化学的方法去除样品中的水分，燥、蒸馏或其他物理化学的方法去除样品中的水分，再通过称量等手段得到水分的含量。再通过称量等手段得到水分的含量。特点：通用方法、准确度较高。间接测定法间接测定法：利用食品的相对密度、折射率、电导、介电常数等利用食品的相对密度、折射率、电导、介电常数等物理性质测定水分含量。物理性质测定水分含量。特点：不除去水分，针对特殊的样品（一般为纯品），特定的仪器。如：液态样品主要由水分和可溶性固形物所组成，采如：液态样品主要由水分和可溶性固形

11、物所组成，采用折光法测出样品中固形物含量，然后按下式间接用折光法测出样品中固形物含量，然后按下式间接求出水分含量：水分（求出水分含量：水分（%）=100%可溶性固形物可溶性固形物%144.2 水分的测定水分的测定一一、干燥法干燥法 以原样重量以原样重量-干燥后重量干燥后重量=水分重量水分重量（一）干燥法的注意事项（一）干燥法的注意事项1、干燥法的前提条件、干燥法的前提条件样品本身要符合以下三项条件：样品本身要符合以下三项条件：15 水分是唯一的挥发的物质，不含或含其它挥水分是唯一的挥发的物质，不含或含其它挥发性成分极微。发性成分极微。水分的排除情况很完全，即含胶态物质、水分的排除情况很完全，即

12、含胶态物质、含结合水量少。因为常压很难把结合水含结合水量少。因为常压很难把结合水除去。除去。食品中其他组分在加热过程中发生化学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，可忽略不反应引起的重量变化非常小，可忽略不计，对热稳定的食品。计，对热稳定的食品。16 2 2、操作条件的选择：、操作条件的选择：（1 1）称量瓶的选择）称量瓶的选择 （铝制、玻璃）（铝制、玻璃）玻璃称量皿玻璃称量皿能耐酸碱，不受样品性质的限能耐酸碱，不受样品性质的限 制，常用于常压干燥法。制，常用于常压干燥法。铝制称量盒铝制称量盒质量轻，导热性强，但质量轻，导热性强，但 对酸性食品不适宜，对酸性食品不适宜，常

13、用于常用于 减压干燥法或原粮水分的测定。减压干燥法或原粮水分的测定。选择称量皿的大小要合适，一般样品选择称量皿的大小要合适，一般样品1/31/3高度。高度。17称量皿放入烘箱内，盖子应该打开，斜放在旁边，称量皿放入烘箱内，盖子应该打开，斜放在旁边，称量皿放入烘箱内，盖子应该打开，斜放在旁边，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，冷取出时先盖好盖子，用纸条取，放入干燥器内，冷取出时先盖好盖子，用纸条取，放入干燥器内，冷取出时先盖好盖子，用纸条取，放入干燥器内，冷却后称重。却后称重。却后称重。却后称重。18 称样量称样量 样品一般控制在干燥后的残留物

14、为样品一般控制在干燥后的残留物为1.53克；克；固态、浓稠态样品控制在固态、浓稠态样品控制在 35 克；克；含水分较高的样品控制在含水分较高的样品控制在 1520 克；克；干燥设备干燥设备电热烘箱电热烘箱:有各种形式，对流式、强力循环通风式。有各种形式，对流式、强力循环通风式。普通；普通；真空真空19为保证测定温度较恒定，并减少取出过程中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因吸湿而产生的误差，一批测定的称量皿最好为好为812个，并排列在隔板的较中心部位。个，并排列在隔板的较中心部位。20干燥器的使用：干燥器带有磨口的玻璃盖子，干燥器的使用：干燥器带有磨口

15、的玻璃盖子，为了使干燥器密闭，在盖子磨口处均匀地为了使干燥器密闭，在盖子磨口处均匀地涂一层凡士林油。开关时要平推平拉盖子。涂一层凡士林油。开关时要平推平拉盖子。干燥器干燥器21 干燥条件干燥条件干燥条件干燥条件干燥温度：干燥温度：一般是一般是 95105；对含还原糖较多的食品应；对含还原糖较多的食品应 先（先（5060）干燥然后再）干燥然后再105加热。加热。2.对热稳定的谷物可用对热稳定的谷物可用120130 干燥。干燥。3.对于脂肪高的样品，后一次重量可能高于前一次对于脂肪高的样品，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。（由于脂肪氧化），应用前一次的数据计算。干燥

16、时间：干燥时间：恒重恒重最后两次重量之差最后两次重量之差 2 mg。基本保证水分蒸发完全。基本保证水分蒸发完全。规定时间规定时间根据经验，准确度要求不高的。根据经验，准确度要求不高的。22判断恒量的方法判断恒量的方法1.反复干燥后各次的称量数值不断减小，当最后两反复干燥后各次的称量数值不断减小，当最后两次的称量数值之差不超过次的称量数值之差不超过2mg，说明水分已蒸发完，说明水分已蒸发完全，达到恒量，干燥恒量值为最后一次的称量数全，达到恒量，干燥恒量值为最后一次的称量数值。值。2.反复干燥后各次的称量数值不断减小，而最后一反复干燥后各次的称量数值不断减小，而最后一次的称量数值增大，说明水分已蒸

17、发完全并发生次的称量数值增大，说明水分已蒸发完全并发生了氧化，干燥恒量值为氧化前的称量数值。了氧化，干燥恒量值为氧化前的称量数值。23（二）直接干燥法（常压干燥法）（二）直接干燥法（常压干燥法）1.原理：原理：在一定的温度（在一定的温度（95105）和压力（常压）下，）和压力（常压）下，将样品在烘箱中加热干燥，除去水分，干燥前后样将样品在烘箱中加热干燥，除去水分，干燥前后样品的质量之差为样品的水分含量。品的质量之差为样品的水分含量。2.适用范围：适用范围：适用于在适用于在101 105 下下,蔬菜、谷物蔬菜、谷物及其制品、水产品、豆制品、乳及其制品、水产品、豆制品、乳 制品、肉制品、卤制品、肉

18、制品、卤菜制品、粮食菜制品、粮食(水分含量低于水分含量低于18%)、油料、油料(水分含量水分含量低于低于13%)、淀粉及茶叶类等食品中、淀粉及茶叶类等食品中 水分的测定水分的测定,不不适用于水分含量小于适用于水分含量小于0.5g/100g的样品。的样品。243.样品的制备、测定及结果计算。样品的制备、测定及结果计算。（1）固体试样）固体试样:取洁净铝制或玻璃制的扁形取洁净铝制或玻璃制的扁形称量瓶称量瓶,置于置于101 105 干燥箱中干燥箱中,瓶盖斜支瓶盖斜支于瓶边于瓶边,加热加热1.0h,取出盖好取出盖好,置干燥器内冷却置干燥器内冷却0.5h,称量称量,并重复干燥至前后两次质量差不超并重复干

19、燥至前后两次质量差不超过过2mg,即为恒即为恒 重。将混合均匀的试样迅速磨重。将混合均匀的试样迅速磨细至颗粒小于细至颗粒小于2mm,不易研磨的样品应尽可能不易研磨的样品应尽可能切碎切碎,称取称取2g10g试试 样样(精确至精确至0.0001g),放入此放入此25称量瓶中称量瓶中,试样厚度不超过试样厚度不超过5mm,如为疏松试样如为疏松试样,厚度不超过厚度不超过10mm,加盖加盖,精密称量后精密称量后,置于置于101105干燥箱中干燥箱中,瓶盖斜支于瓶边瓶盖斜支于瓶边,干燥干燥2h4h后后,盖好取出盖好取出,放入干燥放入干燥 器内冷却器内冷却0.5h后后称量。称量。然后再放入然后再放入101 1

20、05 干燥箱中干干燥箱中干燥燥1h左右左右,取出取出,放入干燥器内冷却放入干燥器内冷却 0.5h后再称后再称量。并重复以上操作至量。并重复以上操作至前后两次质量差不超前后两次质量差不超过过2mg,即为恒重。即为恒重。26（2）半固体或液体试样）半固体或液体试样:取洁净的称量瓶取洁净的称量瓶,内加内加10g海海砂砂(可根据需要适当增加海砂的质量可根据需要适当增加海砂的质量)及一根小玻棒及一根小玻棒,置于置于101 105 干燥箱中干燥箱中,干燥干燥1.0h后取出后取出,放入干放入干燥器内冷却燥器内冷却0.5h后称量后称量,并重复并重复干燥至恒重干燥至恒重。然后称取然后称取5g10g试样试样(精确

21、至精确至0.0001g),置于称量置于称量瓶中瓶中,用小玻棒搅匀放在沸水浴上蒸干用小玻棒搅匀放在沸水浴上蒸干,并随时搅拌并随时搅拌,擦去瓶底的水滴擦去瓶底的水滴,置于置于101 105 干燥箱中干燥干燥箱中干燥4h后盖好取出后盖好取出,放入干放入干 燥器内冷却燥器内冷却0.5h后称量。然后再后称量。然后再放入放入101 105 干燥箱中干燥干燥箱中干燥1h左右左右,取出取出,放入放入干燥器内冷干燥器内冷 却却0.5h后再称量。并重复以上操作至前后再称量。并重复以上操作至前后两次质量差不超过后两次质量差不超过2mg,即为恒重。即为恒重。27说明及注意事项说明及注意事项2829常压干燥法操作过程：

22、常压干燥法操作过程：烘箱预热烘箱预热 称量瓶恒重称量瓶恒重m3 准确称准确称样样+称量瓶重称量瓶重 m1 干燥干燥2 4h 冷却冷却30min 称量称量 干燥干燥1h 冷冷却却30min 称量称量 反复至恒重准确反复至恒重准确称样称样+称量皿重称量皿重 m2。30 结果计算：结果计算：式中式中:X 试样中水分的含量试样中水分的含量,单位为克每百克单位为克每百克(g/100g);m1 称量瓶称量瓶(加海砂、玻棒加海砂、玻棒)和试样的质量和试样的质量,单位单位为克为克(g);m2 称量瓶称量瓶(加海砂、玻棒加海砂、玻棒)和试样干燥后的质量和试样干燥后的质量,单位为克单位为克(g);m3 称量瓶称量

23、瓶(加海砂、玻棒加海砂、玻棒)的质量的质量,单位为克单位为克(g);100单位换算系数。单位换算系数。3132水分含量水分含量1 g/100 g时，计算结果保留时，计算结果保留三位有效数字三位有效数字；水；水分含量分含量1 g/100 g时，结果保留时，结果保留两位有效数字两位有效数字。精密度精密度在重复性条件下获得的两次独立测定结果的在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值绝对差值不得不得超过算术平均值的超过算术平均值的10%。33 小结：直接干燥法的误差小结：直接干燥法的误差 样样品品中中含含有有非非水水分分易易挥挥发发性性物物质质（酒酒精精、醋醋酸酸、香香精精油油、磷脂等）；磷脂等

24、）；样样品品中中的的某某些些成成分分和和水水分分的的结结合合，使使测测的的结结果果偏偏低低（如如蔗蔗糖水解为二分子单糖），主要是限制水分挥发；糖水解为二分子单糖），主要是限制水分挥发；食品中的脂肪与空气中的氧食品中的脂肪与空气中的氧发生氧化发生氧化，使样品重量增重；，使样品重量增重；在在高高温温条条件件下下物物质质的的分分解解（果果糖糖对对热热敏敏感感）；果果糖糖 C C6 6H H1212O O6 6 大于大于7070 C C6 6H H6 6O O3 3+3H+3H2 2O O 被被测测样样品品表表面面产产生生硬硬壳壳，妨妨碍碍水水分分的的扩扩散散；尤尤其其是是对对于于富富含糖分和淀粉的样

25、品；含糖分和淀粉的样品；烘干到结束样品烘干到结束样品重新吸水。重新吸水。34（三）（三）（三）（三）减压干燥法减压干燥法减压干燥法减压干燥法1.原原理理：利利用用食食品品中中水水分分的的物物理理性性质质,在在达达到到40kPa53kPa压压力力后后加加热热至至605,采采用用减减压压烘烘干干方方法法去去除除试试样样中中的的水水分分,再再通通过过烘烘干干前前后后的的称量数值计算出水分的含量。称量数值计算出水分的含量。2.适适用用范范围围：适适用用于于高高温温易易分分解解的的样样品品及及水水分分较较多多的的样样品品(如如糖糖、味味精精等等食食品品)中中水水分分的的测测定定,不不适适用用于于添添加加

26、了了其其他他原原料料的的糖糖果果(如如奶奶糖糖、软软糖糖等等食食品品)中中水水分分的的测测定定,不不适适用用于于水水分分含含量量小小于于0.5g/100g的样品的样品(糖和味精除外糖和味精除外)。*100减压干燥法：减压干燥法：AOAC 927.05,适用于奶粉中水分的测定；适用于奶粉中水分的测定；AOAC934.01，适用于饲料中干物质和水分，适用于饲料中干物质和水分（干燥失重）的测定。（干燥失重）的测定。353.减压装置减压装置36 4.操作方法操作方法 取已恒重的称量瓶称取取已恒重的称量瓶称取2g10g(精确至精确至0.0001g)试样试样,放入真空干燥箱内放入真空干燥箱内,将真空干燥将

27、真空干燥 箱连接真空泵箱连接真空泵,抽出真空干燥箱内空气抽出真空干燥箱内空气(所需压所需压力一般为力一般为40kPa53kPa),并同时加热至所需温并同时加热至所需温度度 60 5。关闭真空泵上的活塞关闭真空泵上的活塞,停止抽气停止抽气,使真空干使真空干燥箱内保持一定的温度和压力燥箱内保持一定的温度和压力,经经4h后后,打开打开 活塞活塞,使空气经干燥装置缓缓通入使空气经干燥装置缓缓通入至真空干燥至真空干燥箱内箱内,待压力恢复正常后再打开。取出称量瓶待压力恢复正常后再打开。取出称量瓶,放入干燥放入干燥 器中器中0.5h后称量后称量,并重复以上操作至并重复以上操作至前后两次质量差不超过前后两次质

28、量差不超过2mg,即为恒重。即为恒重。37减压干燥箱38减压干燥法要点减压干燥法要点减压干燥法所使用的压力对水分测定的结减压干燥法所使用的压力对水分测定的结果有较大的影响。果有较大的影响。原因：水的沸点在不同的压力下不同，沸点不同。原因：水的沸点在不同的压力下不同，沸点不同。解决方案：如真空干燥箱的真空度不够，称量时解决方案：如真空干燥箱的真空度不够，称量时难以达到恒重时，建议适当降低真空干燥箱的压难以达到恒重时，建议适当降低真空干燥箱的压力，力，并保持在一定范围内恒定。并保持在一定范围内恒定。39（四）红外干燥法（四）红外干燥法 原理：原理：以红外线灯管做为热源（以红外线灯管做为热源（700

29、700300000 nm300000 nm波波长），利用红外线的辐射热与直射热加热试长），利用红外线的辐射热与直射热加热试样样 ，高效快速的使水分蒸发，根据干燥前后，高效快速的使水分蒸发，根据干燥前后的失重即可求出样品的水分。集烘箱于天平的失重即可求出样品的水分。集烘箱于天平为一体。为一体。40装置装置MA30 MA30 水分测定仪（德），样品最大为水分测定仪（德），样品最大为30g30g。SCTSCT3 A 3 A 快速水分测定仪（中），样品最快速水分测定仪（中），样品最大量为大量为 100 g100 g。特点及适用范围特点及适用范围特点：测定水分快速，简便，但其精密度较差，特点：测定水分快

30、速，简便，但其精密度较差，可作为简易法用于测定可作为简易法用于测定2 23 3份样品的大致水分。份样品的大致水分。一般测定一份试样需一般测定一份试样需10103030分钟，故当样品份分钟，故当样品份数较多时，效率反而降低。数较多时，效率反而降低。41二、蒸馏法二、蒸馏法二、蒸馏法二、蒸馏法（应用广泛的为共沸蒸馏）（应用广泛的为共沸蒸馏）原理：原理：两种互不相溶的液体，二元体系的沸点低于其两种互不相溶的液体，二元体系的沸点低于其中各组份分沸点，将食品中的水分与有机溶剂如甲中各组份分沸点，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，苯、苯、二甲苯等，共沸蒸出，冷凝并收

31、集馏出液，由于水与其他组分由于水与其他组分密度不同，馏出液在有刻度的接密度不同，馏出液在有刻度的接收管中分层收管中分层,根据水的体积计算水分含量。根据水的体积计算水分含量。有关沸点：有关沸点：水水 100 100 苯苯 80.2 80.2 水水 +苯苯 69.25 69.25 42 有关相对密度：有关相对密度：(20/4)(20/4)d水水=1.00000 d苯苯=0.87900 d甲苯甲苯=0.86694 d二甲苯二甲苯=0.8700 特点和使用范围特点和使用范围 此法为一种此法为一种高效的换热方法高效的换热方法，水分可以被迅速的，水分可以被迅速的移去，移去，加热温度比直接干燥法低加热温度比

32、直接干燥法低。另外是在密闭的。另外是在密闭的容器中进行的，加热温度比直接干燥法低，容器中进行的，加热温度比直接干燥法低，对易氧对易氧化、分解、热敏性以及含有大量挥发性组分的样品化、分解、热敏性以及含有大量挥发性组分的样品的测定准确度明显优于干燥法。的测定准确度明显优于干燥法。设备简单，操作方设备简单，操作方便，便，适用于含水较多又有较多挥发性成分的水果、适用于含水较多又有较多挥发性成分的水果、香辛料及调味品、肉与肉制品等食品中水分的测定香辛料及调味品、肉与肉制品等食品中水分的测定,不适用于水分含量小于不适用于水分含量小于1g/100g的样品。的样品。43 特别是香料，此法是唯一公认的水分含量的

33、特别是香料，此法是唯一公认的水分含量的标准分析方法。标准分析方法。44蒸馏式水分测定仪蒸馏式水分测定仪蒸馏式水分测定仪蒸馏式水分测定仪 甲苯或二甲苯：取甲苯或二甲苯先以水饱和后，甲苯或二甲苯：取甲苯或二甲苯先以水饱和后，甲苯或二甲苯：取甲苯或二甲苯先以水饱和后，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。分去水层，进行蒸馏，收集馏出液备用。分去水层，进行蒸馏，收集馏出液备用。分去水层，进行蒸馏，收集馏出液备用。有机溶剂的选择：有机溶剂的选择：甲苯（沸点甲苯（沸点111 111 C C）二甲苯（沸点二甲苯（沸点140 140 C C）苯（沸点苯（沸点69 69

34、C C）对对热热不不稳稳定定的的食食品品，一一般般不不采采用用二二甲甲苯苯，因因为为它它的的沸沸点点高高，常常选选用用低低沸沸点点的的苯苯、甲甲苯或甲苯二甲苯的混合液。苯或甲苯二甲苯的混合液。对含糖分可分解放出水分的对含糖分可分解放出水分的样品，如脱水洋葱、脱水大样品，如脱水洋葱、脱水大蒜，宜选用苯。蒜，宜选用苯。45操作方法操作方法 1.准确称取适量试样准确称取适量试样(应使最终蒸出的应使最终蒸出的水在水在2mL5mL,但最多取样量不得超过蒸但最多取样量不得超过蒸馏瓶的馏瓶的2/3),放放 入入250mL蒸馏瓶中蒸馏瓶中,加入新加入新蒸馏的甲苯蒸馏的甲苯(或二甲苯或二甲苯)75mL,连接冷凝

35、管连接冷凝管与水分接收管与水分接收管,从冷凝管顶端注从冷凝管顶端注 入甲苯入甲苯,装装满水分接收管。满水分接收管。同时做甲苯同时做甲苯(或二甲苯或二甲苯)的试剂空白。的试剂空白。462.加热慢慢蒸馏加热慢慢蒸馏,使每秒钟的馏出液为使每秒钟的馏出液为2滴滴,待大待大部分水分蒸出后部分水分蒸出后,加速蒸馏约每秒钟加速蒸馏约每秒钟4滴滴,当水当水分全分全 部蒸出后部蒸出后,接收管内的水分体积不再增加接收管内的水分体积不再增加时时,从冷凝管顶端加入甲苯冲洗。从冷凝管顶端加入甲苯冲洗。如冷凝管壁附有水滴如冷凝管壁附有水滴,可用可用 附有小橡皮头附有小橡皮头的铜丝擦下的铜丝擦下,再蒸馏片刻至接收管上部及冷

36、凝再蒸馏片刻至接收管上部及冷凝管壁无水滴附着管壁无水滴附着,接收管水平接收管水平 面面 保保 持持 10min不变为蒸馏终点不变为蒸馏终点,读取接收管水层的容积。读取接收管水层的容积。47 （5）结果计算：）结果计算：式中式中:X 试样中水分的含量试样中水分的含量,单位为毫升每百克单位为毫升每百克(mL/100g)(或按水在或按水在20的相对密度的相对密度0.998,20g/mL计算质量计算质量);V 接收管内水的体积接收管内水的体积,单位为毫升单位为毫升(mL);V0 做试剂空白时做试剂空白时,接收管内水的体积接收管内水的体积,单位为毫升单位为毫升(mL);m 试样的质量试样的质量,单位为克

37、单位为克(g);100单位换算系数。单位换算系数。以重复性条件下获得的两次独立测定结以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示果的算术平均值表示,结果保留三位有效数字。结果保留三位有效数字。48（6）操作注意事项）操作注意事项 a.要先接好冷水，且先打开冷凝水。要先接好冷水，且先打开冷凝水。b.试剂苯、甲苯、二甲苯，要预先蒸馏，除去水分备用。试剂苯、甲苯、二甲苯，要预先蒸馏，除去水分备用。c.准确称量适量的样品（估计含水量准确称量适量的样品（估计含水量25ml），样品用量一），样品用量一般谷类、豆类约般谷类、豆类约20g，鱼、肉、蛋、乳制品约，鱼、肉、蛋、乳制品约510g，蔬，蔬菜、

38、水果约菜、水果约5g。d.加热慢慢蒸馏，使加热慢慢蒸馏，使2滴馏出液滴馏出液/每秒。每秒。e.有机溶剂一般用甲苯，沸点有机溶剂一般用甲苯，沸点110.7。对于高温易分解样品。对于高温易分解样品则用苯作蒸馏溶剂，但蒸馏的时间需延长。则用苯作蒸馏溶剂，但蒸馏的时间需延长。f.加热温度不宜太高，太高时冷凝管上端水汽难以全部回收。加热温度不宜太高，太高时冷凝管上端水汽难以全部回收。蒸馏时间一般为蒸馏时间一般为23小时，样品不同蒸馏时间各异。小时，样品不同蒸馏时间各异。g.为了尽量避免接收管和冷凝管附着水滴，仪器必须洗涤干为了尽量避免接收管和冷凝管附着水滴，仪器必须洗涤干净。净。49三、卡尔三、卡尔费休

39、法费休法卡尔卡尔费休（费休（Karl Fischer）法，简称）法，简称费休法或K-F法，是在法，是在1935年由卡尔年由卡尔费休提出的测费休提出的测定水分的容量方法，属于定水分的容量方法，属于碘量法碘量法，对于测定，对于测定水分最为专一，也是测定水分水分最为专一，也是测定水分最为准确最为准确的化的化学方法。学方法。*国际标准化组织把这个方法定为国际标准化组织把这个方法定为 国际标准测国际标准测微量水分微量水分，我们国家，我们国家 也把这个方法定为国家标准测微也把这个方法定为国家标准测微 量水分。量水分。50 原理原理 利用利用I2氧化氧化SO2时需要有一定的水参加反应，时需要有一定的水参加反

40、应，（氧化还原反应）（氧化还原反应）I2+SO2+2H2O H2SO4+2HI 此反应具有可逆性，当生成物此反应具有可逆性，当生成物 H2SO4 浓度浓度0.05%0.05%时，即发生可逆反应，要使反应顺利时，即发生可逆反应，要使反应顺利向右进行，要加入适量的碱性物质以中和生成向右进行，要加入适量的碱性物质以中和生成的酸，吡啶（的酸，吡啶（C5H5N）可以满足要求。）可以满足要求。51I2+SO2+2H2O+3C5H5N 2C5H5NHI+C5H5NSO3 氢碘酸吡啶氢碘酸吡啶 硫酸吡啶硫酸吡啶硫酸吡啶很不稳定，与水发生副反应，形成干扰。若有硫酸吡啶很不稳定，与水发生副反应，形成干扰。若有甲醇

41、存在，则可生成稳定的化合物。甲醇存在，则可生成稳定的化合物。将将I2、SO2、C5H5N、CH3OH 配在一起称为费休试剂。配在一起称为费休试剂。费休法的滴定总反应式可写为：费休法的滴定总反应式可写为：I2+SO2+H2O+3C5H5N+CH3OH 2C5H5NHI+C5H5NHSO4CH3 氢碘酸吡啶氢碘酸吡啶 甲基硫酸吡啶甲基硫酸吡啶52 适用范围适用范围 费休法广泛地应用于各种液体、固体、及一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，也常作为水分些气体样品中水分含量的测定，也常作为水分痕痕量级标准分析量级标准分析方法，也可用此法校正其他的测定方法，也可用此法校正其

42、他的测定方法。方法。在食品分析中，采用适当的预防措施后能用在食品分析中，采用适当的预防措施后能用于含水量从于含水量从lppm lppm 到接近到接近l00l00的样品的测定，已的样品的测定，已应用于面粉、砂糖、人造奶油、可可粉、糖蜜、应用于面粉、砂糖、人造奶油、可可粉、糖蜜、茶叶、乳粉、炼乳及香料等食品中的水分测定，茶叶、乳粉、炼乳及香料等食品中的水分测定，结果的准确度优于直接干燥法，也是测定脂肪和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方法。油品中痕量水分的理方法。53 主要仪器：主要仪器：KFl 型水分测定仪型水分测定仪(上海化工研究院制上海化工研究院制)SDY一一84

43、 型水分滴定仪型水分滴定仪(上海医械专机厂制上海医械专机厂制)试剂：试剂：尽量用无水的试剂，有时需要蒸馏后再使用，加入无水尽量用无水的试剂，有时需要蒸馏后再使用，加入无水硫酸钠保存无水甲醇、无水吡啶，或选用费休试剂滴一硫酸钠保存无水甲醇、无水吡啶，或选用费休试剂滴一下，配好费休试剂后，放置下，配好费休试剂后，放置2424小时后，进行标定且每天小时后，进行标定且每天要标定。要标定。标定有三种方法：标定有三种方法：是用纯水进行标定。是用纯水进行标定。用事先配好的水用事先配好的水甲醇标定。甲醇标定。用二水合酒石酸钠标定，理论含水量为用二水合酒石酸钠标定，理论含水量为15.66。54无水甲醇：要求其含

44、水量在无水甲醇：要求其含水量在0.05%以下。量取以下。量取甲醇约甲醇约200ml置干燥圆底烧瓶中，加光洁镁条置干燥圆底烧瓶中，加光洁镁条15g与碘与碘0.5g，接上冷凝装置，冷凝管的顶端和，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，收集瓶作接受器，收集6465 馏分备用馏分备用 无水吡啶：要求其含水量在无水吡啶：要求其含水量在0.1%以下。以下。碘：将固体碘置硫酸干燥器内干燥碘：将固体碘置硫酸干燥器内干燥48小以上。小以上。无水硫酸钠。

45、无水硫酸钠。硫酸。硫酸。55 二氧化硫：采用钢瓶装的二氧化硫或用硫酸分解亚二氧化硫：采用钢瓶装的二氧化硫或用硫酸分解亚硫酸钠而制得。硫酸钠而制得。5A分子筛。供装入干燥塔或干燥管中干燥氮气或空分子筛。供装入干燥塔或干燥管中干燥氮气或空气使用。气使用。水甲醇标准溶液：每水甲醇标准溶液：每ml含含1mg水，准确吸取水，准确吸取1ml水注入预先干燥的水注入预先干燥的1000ml容量瓶中，用无水甲醇稀容量瓶中，用无水甲醇稀释至刻度，摇匀备用。释至刻度，摇匀备用。卡尔卡尔费休试剂：称取费休试剂：称取85g碘于干燥的碘于干燥的1L具塞的棕色具塞的棕色玻璃试剂瓶中，加入玻璃试剂瓶中，加入670ml无水甲醇，

46、盖上瓶塞，无水甲醇，盖上瓶塞，摇动至碘全部溶解后，加入摇动至碘全部溶解后，加入270ml吡啶混匀，然后吡啶混匀，然后置于冰水浴中冷却，通入干燥的二氧化硫气体置于冰水浴中冷却，通入干燥的二氧化硫气体6070g，通气完毕后塞上瓶塞，放置暗处至少，通气完毕后塞上瓶塞，放置暗处至少24小小时后使用。时后使用。56 测定注意：测定注意：a.甲醇有毒甲醇有毒，操作时注意；，操作时注意；b.费休试剂可分为甲乙液储存。新配制的试剂其有效浓费休试剂可分为甲乙液储存。新配制的试剂其有效浓度不断降低，其原因是由于试剂中各组分本身也含有一度不断降低，其原因是由于试剂中各组分本身也含有一些水分，但试剂浓度降低的主要原因

47、是由一些副反应引些水分，但试剂浓度降低的主要原因是由一些副反应引起的，较高消耗了一部分碘。这也说明了配制这种试剂起的，较高消耗了一部分碘。这也说明了配制这种试剂要单独配，分甲乙两种试剂并且分别贮存，临用时再混要单独配，分甲乙两种试剂并且分别贮存，临用时再混合，而且要标定。合，而且要标定。甲液甲液 I2的的CH3OH溶液；溶液；乙液乙液 SO2的的CH3OH吡啶溶液吡啶溶液滴定终点确定：滴定终点确定：a.当用费休试剂滴定样品达到化学计量点时，再过量当用费休试剂滴定样品达到化学计量点时，再过量1滴滴费休试剂中的游离碘即会使体系呈现浅黄甚至棕黄色，费休试剂中的游离碘即会使体系呈现浅黄甚至棕黄色，即为

48、滴定终点。此法适用于含有即为滴定终点。此法适用于含有1以上水分的样品，以上水分的样品，由其产生的终点误差不大；由其产生的终点误差不大；b.如测定样品中的微量水分或深色样品时，常用永停滴定如测定样品中的微量水分或深色样品时，常用永停滴定法。法。5758 卡尔卡尔费休法说明费休法说明 此此法法适适用用于于食食品品中中糖糖果果、巧巧克克力力、油油脂脂、乳乳糖糖和和脱脱水水果果蔬类等样品；蔬类等样品；样品中有强还原性物料，包括维生素样品中有强还原性物料，包括维生素C C的样品不能测定；的样品不能测定；卡卡尔尔费费休休法法不不仅仅可可测测得得样样品品中中的的自自由由水水，而而且且可可测测出出结结合水，即

49、此法测得结果更客观地反映出样品中总水分含量。合水，即此法测得结果更客观地反映出样品中总水分含量。固固体体样样品品细细度度以以4040目目为为宜宜，最最好好用用粉粉碎碎机机而而不不用用研研磨磨，防止水分损失。防止水分损失。59卡尔卡尔费休法说明费休法说明费休试剂由于其强的反应性能，容易引起一些副反费休试剂由于其强的反应性能，容易引起一些副反应，同时也易为环境湿度所污染，应，同时也易为环境湿度所污染，所以必须经常标所以必须经常标定。定。由于费休试剂对水分十分敏感，在配制、贮存和使由于费休试剂对水分十分敏感，在配制、贮存和使用时要特别注意防止从环境中吸湿；此外在滴定及用时要特别注意防止从环境中吸湿；

50、此外在滴定及存放试剂时都要经过存放试剂时都要经过装有干燥剂的系统装有干燥剂的系统才能与大气才能与大气相通。相通。此外，在滴定期时还应此外，在滴定期时还应避光避光，因为光照射试剂及被，因为光照射试剂及被滴定液所产生碘的量足以使滴定结果有显著误差。滴定液所产生碘的量足以使滴定结果有显著误差。60卡尔卡尔费休法干扰费休法干扰 费休试剂能用于测定几乎所有的有机物中的水费休试剂能用于测定几乎所有的有机物中的水分，只有少数物质干扰。但是在测定无机物中分，只有少数物质干扰。但是在测定无机物中水分时干扰就比较多。归纳起来，干扰物质主水分时干扰就比较多。归纳起来，干扰物质主要有以下几种：要有以下几种：1 1）能