水分测定方法有许多种，我们在选择时要根据食品的性质来选择。常采用的水份测定方法如下：

 

1、热干燥法：

 

①常压干燥法（此法用的广泛）；

 

②真空干燥法（有的样品加热分解时用）；

 

③红外线干燥法；

 

④真空器干燥法（干燥剂法）；

 

2、蒸馏法

 

3、卡尔费休法

 

4、水分活度AW的测定

 

下面我们分别讲述测定水分的方法。

 

一、常压干燥法

 

1、特点与原理

 

⑴特点：此法应用最广泛，操作以及设备都简单，而且有相当高的精确度。

 

⑵原理：食品中水分一般指在大气压下，100℃左右加热所失去的物质。但实际上在此温度下所失去的是挥发性物质的总量，而不完全是水。

 

2、干燥法必须符合下列条件（对食品而言）：

 

⑴水分是唯一挥发成分

 

这就是说在加热时只有水分挥发。例如，样品中含酒精、香精油、芳香脂都不能用干燥法，这些都有挥发成分。

 

⑵水分挥发要完全

 

对于一些糖和果胶、明胶所形成冻胶中的结合水。它们结合的很牢固，不宜排除，有时样品被烘焦以后，样品中结合水都不能除掉。因此，采用常压干燥的水分，并不是食品中总的水分含量。

 

⑶食品中其它成分由于受热而引起的化学变化可以忽略不计。

 

例：还原糖+氨基化合物  △→    变色（美拉德反应）+H2O↑

 

还有 H2C4H4O6（酒石酸）+ 2NaHCO3  →   NaC4H4O6（酒石酸钠）+2H2O+2CO2

 

发酵糖（NaHCO3+KHC4H4O6）  △  →H2O+CO2+ NaKC4H4O6

 

高糖高脂肪食品不适应

 

只看符合上面三点就可采用烘箱干燥法。烘箱干燥法一般是在100～105℃下进行干燥。

 

我们讲的上面三点，应该是具体的具体分析，对于一个分析工作人员，或者是一个技术员，虽然干燥法必须符合三点要求，那么我们在只有烘箱的情况下，而且蓑红样品不见得符合以上讲的三点，难道就不测水分吗？

 

例如，啤酒厂要经常测啤酒花的水分，啤酒花中含有一部分易挥发的芳香油。这一点不符合我们的第一点要求，如果用烘箱法烘，挥发物与水分同时失去，造成分析误差。此外，啤酒花中的α—酸在烘干过程中，部分发生氧化等化学反应，这又造成分析上的误差，但是一般工厂还是用烘干法测定，他们一般采取低温长时间（80～85℃烘4小时），或者高温短时（105℃烘1小时）

 

所以应根据我们所在的环境和条件选择合适的操作条件，当然我们应该首先明白有没有挥发物和化学反应等所造成的误差。

 

3、烘箱干燥法的测定要点

 

⑴取样（称样）

 

在采样时要特别注意防止水分的变化，对有些食品例如奶粉、咖啡等很容易吸水，在称量时要迅速，否则越称越重。

 

⑵干燥条件的选择

 

三个因素：①温度；②压力（常压、真空）干燥；③时间。

 

一般是温度对热不稳定的食品可采用70～105℃；温度对热稳定的食品采用120～135℃。

 

4、操作方法

 

清洗称量皿→烘至恒重→称取样品→放入调好温度的烘箱（100～105℃）→烘1.5小时→于干燥器冷却→称重→再烘0.5小时→称至恒重（两次重量差不超过0.002g即为恒重）

 

＊油脂或高脂肪样品，由于脂肪氧化，而后面一次重量反而增加，应以前一次重量计算。

 

＊对于易焦化和容易分解的食品，可以选用比较低的温度或缩短干燥时间。

 

＊对于液体与半固体样品，要在称量皿中加入海砂，使样品疏松，扩大蒸发的接触面，并且用一个玻璃棒作为容器。先放到沸水浴中烘，烘的差不多，再放到烘箱烘，否则不加海砂样品容易使表面形成一层膜，造成水分不易出来，另外易沸腾的液体飞沫使重量损失。

 

计算：水分=  G2   －   G1 /   W  

 

固形物（%）=100 －水分%

 

G1 ——恒重后称量皿重量（g）

 

G2 ——恒重后称量皿和样品重量（g）

 

W ——样品重量（g）

 

固形物——指食品内将水分排除以后的全部残留物。其组分有蛋白质、脂肪、粗纤维、无氮抽出物和灰分等。

 

5、烘箱干燥法产生误差的原因

 

⑴样品中含有非水分易挥发性物质（酒精、醋酸、香精油、磷脂等）；

 

⑵样品中的某些成分和水分的结合，使测的结果偏低（如蔗糖水解为二分子单糖），主要是限制水分挥发；

 

⑶食品中的脂肪与空气中的氧发生氧化，使样品重量增重；

 

⑷在高温条件下物质的分解（果糖对热敏感）；

 

   果糖 C6H12O6   大于70℃  △→C6H6O3 + 3H2O

 

⑸被测样品表面产生硬壳，妨碍水分的扩散；尤其是对于富含糖分和淀粉的样品；

 

⑹烘干到结束样品重新吸水。

 

二、真空干燥法

 

1、原理：利用较低温度，在减压下进行干燥以排除水分，样品中被减少的量为样品的水分含量。

 

本法适用于在100℃以上加热容易变质及含有不易除去结合水的食品。其测定结果比较接近真正水分。

 

2、操作方法

 

准确称2.00～5.00g样品→于烘至恒重的称量皿→至真空烘箱→70℃、真空度93.3～98.6KPa（700～740mmHg）→烘5小时→于干燥皿冷却→称至恒重

 

计算：水分=  G /   W

 

G ——样品中干燥后的失重（g）

 

W ——样品重量（g）

 

真空干燥法测水分，一般用于100℃以上容易变质、破坏或不易除去结合水的样品，如糖浆、味精、砂糖、糖果、蜂蜜、果酱和脱水蔬菜等样品都可采用真空干燥法测定水分。

 

三、蒸馏法测定水分（迪安—斯达克）

 

蒸馏发出现在二十世纪初，当时它采用沸腾的有机液体，将样品中水分分离出来，此法直到如今仍在适用。

 

1、原理：把不溶于水的有机溶剂和样品放入蒸馏式水分测定装置中加热，试样中的水分与溶剂蒸汽一起蒸发，把这样的蒸汽在冷凝管中冷凝，由水分的容量而得到样品的水分含量。

 

2、步骤

 

准确称2.00～5.00g样品→于250ml水分测定蒸馏瓶中→加入约50～75ml有机溶剂→接蒸馏装置→徐徐加热蒸馏→至水分大部分蒸出后→在加快蒸馏速度→至刻度管水量不在增加→读数

 

计算：           

 

水分=V/W

 

V ——刻度管中水层的容量ml

 

W ——样品的重量（g）

 

3、常用的有机溶剂及选择依据

 

常用的有机溶剂有比水清的，也有比水重的。

 

       苯      甲苯      二甲苯      CCl4

 

   密度   0.88     0.86       0.86        1.59

 

   沸点   80℃     80℃      140℃      76.8℃

 

选择依据：对热不稳定的食品，一般不采用二甲苯，因为它的沸点高，常选用低沸点的有机溶剂，如苯。对于一些含有糖分，可分解释放出水分的样品，如脱水洋葱和脱水大蒜可采用苯，要根据样品的性质来选择有机溶剂。

 

4、蒸馏法的优缺点

 

优点：

 

⑴热交换充分

 

⑵受热后发生化学反应比重量法少

 

⑶设备简单，管理方便

 

缺点：

 

⑴水与有机溶剂易发生乳化现象

 

⑵样品中水分可能完全没有挥发出来

 

⑶水分有时附在冷凝管壁上，造成读数误差

 

对分层不理想，造成读数误差，可加少量戊醇或异丁醇防止出现乳浊液。

 

这种方法用于测定样品中除水分外，还有大量挥发性物质，例如，醚类、芳香油、挥发酸、CO2等。目前AOAC规定蒸馏法用于饲料、啤酒花、调味品的水分测定，特别是香料，蒸馏法是唯一的、公认的水分检验分析方法。

 

四、卡尔—费休法

 

众所周知，卡尔费休法是测定各种物质中微量水分的一种方法，这种方法自从1935年由卡尔费休提出后，一直采用I2、SO2、吡啶、无水CH3OH（含水量在0.05%以下）配制而成，并且国际标准化组织把这个方法定为国际标准测微量水分，我们国家也把这个方法定为国家标准测微量水分。

 

1、原理：在水存在时，即样品中的水与卡尔费休试剂中的SO2与I2产生氧化还原反应。

 

I2 + SO2 + 2H2O  →    2HI + H2SO4

 

但这个反应是个可逆反应，当硫酸浓度达到0.05%以上时，即能发生逆反应。如果我们让反应按照一个正方向进行，需要加入适当的碱性物质以中和反应过程中生成的酸。经实验证明，在体系中加入吡啶，这样就可使反应向右进行。

 

3 C5H5N+H2O+I2+SO2 →   2氢碘酸吡啶+硫酸酐吡啶

 

生成硫酸酐吡啶不稳定，能与水发生反应，消耗一部分水而干扰测定，为了使它稳定，我们可加无水甲醇。

 

硫酸酐吡啶 + CH3OH（无水）→     甲基硫酸吡啶

 

我们把这上面三步反应写成总反应式为：

 

I2+SO2+H2O+3吡啶+CH3OH     2氢碘酸吡啶+甲基硫酸吡啶

 

从反应式可以看出1mol水需要1mol碘，1mol二氧化硫和3mol吡啶及1mol甲醇而产生2mol氢碘酸吡啶、1mol甲基硫酸吡啶。这是理论上的数据，但实际上，SO2、吡啶、CH3OH的用量都是过量的，反应完毕后多余的游离碘呈现红棕色，即可确定为到达终点。

 

I2︰SO2︰C5H5N = 1︰3︰10

 

来源：食品伙伴网

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