1 范圍
本標準規(guī)定了食品中水分的測定方法。
本標準中直接干燥法適用于在 101 ℃~105 ℃下,不含或含其他揮發(fā)性物質(zhì)甚微的谷物及其制品、 水產(chǎn)品、豆制品、乳制品、肉制品及鹵菜制品等食品中水分的測定,不適用于水分含量小于 0.5 g/100 g 的樣品。
減壓干燥法適用于糖、味精等易分解的食品中水分的測定,不適用于添加了其它原料的糖果,如奶 糖、軟糖等試樣測定,同時該法不適用于水分含量小于 0.5 g/100 g 的樣品。
蒸餾法適用于含較多揮發(fā)性物質(zhì)的食品如油脂、香辛料等水分的測定,不適用于水分含量小于 1 g/100 g 的樣品。
卡爾費休法適用于食品中水分的測定,卡爾?費休容量法適用于水分含量大于 1.0×10-3 g/100 g 的樣 品,卡爾費休庫倫法適用于水分含量大于 1.0×10-5 g/100 g 的樣品。
第一法 直接干燥法
2 原理
利用食品中水分的物理性質(zhì),在101.3 kPa(一個大氣壓),溫度101 ℃~105 ℃下采用揮發(fā)方法測定 樣品中干燥減失的重量,包括吸濕水、部分結(jié)晶水和該條件下能揮發(fā)的物質(zhì),再通過干燥前后的稱量數(shù) 值計算出水分的含量。
3 試劑和材料
除非另有規(guī)定,本方法中所用試劑均為分析純。
3.1 鹽酸:優(yōu)級純。
3.2 氫氧化鈉(NaOH):優(yōu)級純。
3.3 鹽酸溶液(6 mol/L):量取50 mL鹽酸,加水稀釋至100 mL。
3.4 氫氧化鈉溶液(6mol/L):稱取24 g氫氧化鈉,加水溶解并稀釋至100 mL。
3.5 海砂:取用水洗去泥土的海砂或河砂,先用鹽酸(3.3)煮沸0.5 h,用水洗至中性,再用氫氧化 鈉溶液(3.4)煮沸0.5 h,用水洗至中性,經(jīng)105 ℃干燥備用。
4 儀器和設備
4.1 扁形鋁制或玻璃制稱量瓶。
4.2 電熱恒溫干燥箱。
4.3 干燥器:內(nèi)附有效干燥劑。
4.4 天平:感量為0.1 mg。
5 分析步驟
5.1 固體試樣:取潔凈鋁制或玻璃制的扁形稱量瓶,置于101 ℃~105 ℃干燥箱中,瓶蓋斜支于瓶邊, 加熱1.0 h,取出蓋好,置干燥器內(nèi)冷卻0.5 h,稱量,并重復干燥至前后兩次質(zhì)量差不超過2 mg,即為恒 重。將混合均勻的試樣迅速磨細至顆粒小于2 mm,不易研磨的樣品應盡可能切碎,稱取2 g~10 g試樣 (精確至0.0001 g),放入此稱量瓶中,試樣厚度不超過5 mm,如為疏松試樣,厚度不超過10 mm,加 蓋,精密稱量后,置101 ℃~105 ℃干燥箱中,瓶蓋斜支于瓶邊,干燥2 h~4 h后,蓋好取出,放入干燥 器內(nèi)冷卻0.5 h后稱量。然后再放入101 ℃~105 ℃干燥箱中干燥1 h左右,取出,放入干燥器內(nèi)冷卻0.5 h 后再稱量。并重復以上操作至前后兩次質(zhì)量差不超過2 mg,即為恒重。
注:兩次恒重值在最后計算中,取最后一次的稱量值。
5.2 半固體或液體試樣:取潔凈的稱量瓶,內(nèi)加10 g海砂及一根小玻棒,置于101 ℃~105 ℃干燥箱 中,干燥1.0 h后取出,放入干燥器內(nèi)冷卻0.5 h后稱量,并重復干燥至恒重。然后稱取5 g~10 g試樣(精 確至0.0001 g),置于蒸發(fā)皿中,用小玻棒攪勻放在沸水浴上蒸干,并隨時攪拌,擦去皿底的水滴,置 101 ℃~105 ℃干燥箱中干燥4 h后蓋好取出,放入干燥器內(nèi)冷卻0.5 h后稱量。以下按5.1自“然后再放入 101 ℃~105 ℃干燥箱中干燥1 h左右……”起依法操作。
6 分析結(jié)果的表述
試樣中的水分的含量按式(1)進行計算。
(1)
式中:
X ——試樣中水分的含量,單位為克每百克(g/100g);
m1 ——稱量瓶(加海砂、玻棒)和試樣的質(zhì)量,單位為克(g);
m2 ——稱量瓶(加海砂、玻棒)和試樣干燥后的質(zhì)量,單位為克(g);
m3 ——稱量瓶(加海砂、玻棒)的質(zhì)量,單位為克(g)。
水分含量≥1 g/100 g時,計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字;水分含量<1 g/100 g時,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。
7 精密度
在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術平均值的5 %。
第二法 減壓干燥法
8 原理
利用食品中水分的物理性質(zhì),在達到40 kPa~53 kPa壓力后加熱至60 ±5 ℃ ℃,采用減壓烘干方法 去除試樣中的水分,再通過烘干前后的稱量數(shù)值計算出水分的含量。 9 儀器和設備
9.1 真空干燥箱。
9.2 扁形鋁制或玻璃制稱量瓶。
9.3 干燥器:內(nèi)附有效干燥劑。
9.4 天平:感量為0.1 mg。
10 分析步驟
10.1 試樣的制備:粉末和結(jié)晶試樣直接稱??;較大塊硬糖經(jīng)研缽粉碎,混勻備用。 10.2 測定:取已恒重的稱量瓶稱取約2 g~10 g(精確至0.0001 g)試樣,放入真空干燥箱內(nèi),將真空 干燥箱連接真空泵,抽出真空干燥箱內(nèi)空氣(所需壓力一般為40 kPa~53 kPa),并同時加熱至所需溫度 60 ℃±5 ℃。關閉真空泵上的活塞,停止抽氣,使真空干燥箱內(nèi)保持一定的溫度和壓力,經(jīng)4 h后,打 開活塞,使空氣經(jīng)干燥裝置緩緩通入至真空干燥箱內(nèi),待壓力恢復正常后再打開。取出稱量瓶,放入干 燥器中0.5 h后稱量,并重復以上操作至前后兩次質(zhì)量差不超過2 mg,即為恒重。
11 分析結(jié)果的表述 同6。
12 精密度 在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術平均值的10 %。
第三法 蒸餾法
13 原理
利用食品中水分的物理化學性質(zhì),使用水分測定器將食品中的水分與甲苯或二甲苯共同蒸出,根據(jù) 接收的水的體積計算出試樣中水分的含量。本方法適用于含較多其他揮發(fā)性物質(zhì)的食品,如油脂、香辛 料等。
14 試劑和材料 甲苯或二甲苯(化學純):取甲苯或二甲苯,先以水飽和后,分去水層,進行蒸餾,收集餾出液備 用。
15 儀器和設備
15.1 水分測定器:如圖1所示(帶可調(diào)電熱套)。水分接收管容量5 mL,最小刻度值0.1 mL,容量誤 差小于0.1 mL。
1. 250 mL蒸餾瓶; 2. 水分接收管,有刻度; 3. 冷凝管。
圖1 水分測定器
15.2 天平:感量為0.1mg。
16 分析步驟
準確稱取適量試樣(應使最終蒸出的水在2 mL~5 mL,但最多取樣量不得超過蒸餾瓶的2/3),放 入250 mL錐形瓶中,加入新蒸餾的甲苯(或二甲苯)75 mL,連接冷凝管與水分接收管,從冷凝管頂端注 入甲苯,裝滿水分接收管。
加熱慢慢蒸餾,使每秒鐘的餾出液為兩滴,待大部分水分蒸出后,加速蒸餾約每秒鐘4滴,當水分 全部蒸出后,接收管內(nèi)的水分體積不再增加時,從冷凝管頂端加入甲苯?jīng)_洗。如冷凝管壁附有水滴,可 用附有小橡皮頭的銅絲擦下,再蒸餾片刻至接收管上部及冷凝管壁無水滴附著,接收管水平面保持10 min不變?yōu)檎麴s終點,讀取接收管水層的容積。
17 分析結(jié)果的表述 試樣中水分的含量按式(2)進行計算。
(2)
式中:
X——試樣中水分的含量,單位為毫升每百克(mL/100 g)(或按水在20 ℃的密度0.998,20 g/mL 計算質(zhì)量);
V——接收管內(nèi)水的體積,單位為毫升(mL);
m——試樣的質(zhì)量,單位為克(g)。
以重復性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的算術平均值表示,結(jié)果保留三位有效數(shù)字。
18 精密度
在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術平均值的10 %。
第四法 卡爾·費休法
19 原理 根據(jù)碘能與水和二氧化硫發(fā)生化學反應,在有吡啶和甲醇共存時,1 mol碘只與1 mol水作用,反應式如下:
C5H5N·I2 + C5H5N·SO2 + C5H5N + H2O + CH3OH→ 2C5H5N·HI + C5H6N[SO4CH3]
卡爾·費休水分測定法又分為庫侖法和容量法。庫侖法測定的碘是通過化學反應產(chǎn)生的,只要電解 液中存在水,所產(chǎn)生的碘就會和水以1:1的關系按照化學反應式進行反應。當所有的水都參與了化學反 應,過量的碘就會在電極的陽極區(qū)域形成,反應終止。容量法測定的碘是作為滴定劑加入的,滴定劑中 碘的濃度是已知的,根據(jù)消耗滴定劑的體積,計算消耗碘的量,從而計量出被測物質(zhì)水的含量。
20 試劑和材料
20.1 卡爾·費休試劑。
20.2 無水甲醇(CH4O):優(yōu)級純。
21 儀器和設備
21.1 卡爾·費休水分測定儀。
21.2 天平:感量為0.1 mg。
22 分析步驟
22.1 卡爾·費休試劑的標定(容量法) 在反應瓶中加一定體積(浸沒鉑電極)的甲醇,在攪拌下用卡爾·費休試劑滴定至終點。加入10 mg 水(精確至0.0001 g),滴定至終點并記錄卡爾·費休試劑的用量(V)。卡爾·費休試劑的滴定度按式 (3)計算:
(3)
式中:
T——卡爾·費休試劑的滴定度,單位為毫克每毫升(mg/ mL);
M——水的質(zhì)量,單位為毫克(mg);
V——滴定水消耗的卡爾·費休試劑的用量,單位為毫升(mL)。
22.2 試樣前處理 可粉碎的固體試樣要盡量粉碎,使之均勻。不易粉碎的試樣可切碎。
22.3 試樣中水分的測定 于反應瓶中加一定體積的甲醇或卡爾·費休測定儀中規(guī)定的溶劑浸沒鉑電極,在攪拌下用卡爾·費 休試劑滴定至終點。迅速將易溶于上述溶劑的試樣直接加入滴定杯中;對于不易溶解的試樣,應采用對 GB 5009.3—2010 6 滴定杯進行加熱或加入已測定水分的其他溶劑輔助溶解后用卡爾·費休試劑滴定至終點。建議采用庫侖 法測定試樣中的含水量應大于10 μg,容量法應大于100 μg。對于某些需要較長時間滴定的試樣,需要 扣除其漂移量。
22.4 漂移量的測定 在滴定杯中加入與測定樣品一致的溶劑,并滴定至終點,放置不少于10 min后再滴定至終點,兩次 滴定之間的單位時間內(nèi)的體積變化即為漂移量( D )。 23 分析結(jié)果的表述 固體試樣中水分的含量按式(4),液體試樣中水分的含量按式(5)進行計算。
(4)
(5)
式中:
X ——試樣中水分的含量,單位為克每百克(g /100 g);
V1——滴定樣品時卡爾·費休試劑體積的數(shù)值,單位為毫升(mL);
T ——卡爾·費休試劑的滴定度的準確數(shù)值,單位為克每毫升(g/ mL);
M ——樣品質(zhì)量的數(shù)值,單位為克(g);
V2——液體樣品體積的數(shù)值,單位為毫升(mL);
D ——漂移量,單位為毫升每分鐘(mL/min);
t ——滴定時所消耗的時間,單位為分鐘(min);
ρ ——液體樣品的密度,單位為克每毫升(g/ mL)。
水分含量≥1 g/100 g時,計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字;水分含量<1g/100g,計算結(jié)果保留兩位 有效數(shù)字。
24 精密度
在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術平均值的10 %。