水分在食品生產(chǎn)的許多方面起著至關(guān)重要的作用,例如從產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性到達(dá)到適當(dāng)?shù)呢浖芷诘鹊取K痔贂?dǎo)致產(chǎn)品易碎、變硬或者存在口感變差的問題,而水分過多會導(dǎo)致產(chǎn)品變壞。
當(dāng)前有多種水分控制方法,每種方法各有利弊。
干燥失重法
干燥失重儀器(如烘箱、熱重、紅外和微波)是測量食品中水分簡單而且穩(wěn)定的方法。一般原則是先稱重樣品,然后在熱風(fēng)下或通過微波能量在烘箱等設(shè)備中干燥。樣品*干燥后將重新稱重,并計算出干燥時的損失量。熱風(fēng)烘箱是一種低成本的選件,適用于許多類型的樣品,但*干燥樣品需要長達(dá)8小時甚至更長時間。
熱重TGA是一種非常精確的分析方法,但是要獲得可靠的數(shù)據(jù),必須緩慢的速率進(jìn)行樣品加熱。因此,TGA不利于快速過程控制。
微波水分儀利用微波能量來干燥樣品,集成的天平會在測試過程中自動測量樣品重量。微波水分儀是測量干燥失重的快方法,典型的測試時間只需兩分鐘。但是微波水分儀只能用于含水量大于10%的樣品,這限制了其應(yīng)用。通常,它們的成本也比普通的紅外水分儀高。
紅外水分儀也為干燥樣品提供了快速的方法,但是大多數(shù)儀器都沒有主動通風(fēng),因此高水分的樣品可能需要長達(dá)20分鐘的時間才能達(dá)到平衡,主動通風(fēng)的紅外水分儀可以將測試時間減少到大約5分鐘。
紅外水分儀快速簡便,可在數(shù)分鐘內(nèi)提供結(jié)果。低于未經(jīng)培訓(xùn)的人員,它們很容易使用,結(jié)果與的烘箱干燥方法相匹配。紅外水分儀可以在水分含量在0%到100%的范圍內(nèi)所有樣品,不過需要進(jìn)行方法開發(fā)才能獲得與烘箱相同的結(jié)果。
卡爾費休滴定法
干燥失重法的主要缺點是測的不僅僅是水,而是所有能揮發(fā)失重的物質(zhì)。滴定法是依靠濕化學(xué)來檢測水分含量。該方法是需要有一個包含樣品和溶劑的反應(yīng)池,溶劑將從樣品中釋放出水,并進(jìn)行反應(yīng)。然后,將碘滴定到反應(yīng)池中,并密切跟蹤其滴定量,由于反應(yīng)需要碘和水,但反應(yīng)消耗掉所有水時,反應(yīng)停止,碘開始在反應(yīng)池中過量,這會導(dǎo)致通過插入溶液中的電極檢測到溶液的電性能發(fā)生變化,當(dāng)檢測到變化時,停止檢測。碘的消耗量與產(chǎn)品中存在的水成正比,然后將水的量除以濕重即可得出濕基水分含量,或除以干重得到干基水分含量。
卡爾費休法測定的是水分含量,它不受環(huán)境條件的影響,因此可重復(fù)性更高。但是該方法需要進(jìn)行樣品前處理,儲存和正確處理溶劑,這都需要進(jìn)行培訓(xùn),而且該設(shè)備比干燥失重法的儀器更加昂貴。由于沒有獨立的水分含量標(biāo)準(zhǔn),所以測量是*憑經(jīng)驗進(jìn)行,因此無法確定其準(zhǔn)確性或真實值。
近紅外
近紅外是將光信號轉(zhuǎn)換為水分含量,如果需要準(zhǔn)確測量,必須進(jìn)行定期校準(zhǔn),但是需要注意的是,隨著儀器光學(xué)器件的老化會影響信號,近紅外儀器通常用在在線檢測,但需要將它們校準(zhǔn)以保證準(zhǔn)確性。近紅外可以在30-60秒內(nèi)提供快速的測量,并提供多參數(shù)測量(例如脂肪、水分、蛋白質(zhì))。
選首方法—水分活度
由于水分含量有很多誤差來源,而且沒有獨立的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來驗證儀器,因此不可能知道真實的數(shù)值。在實際生產(chǎn)過程中,使用水分活度測量來代替水分含量更加有意義。目前許多食品企業(yè)只測量水分含量來對產(chǎn)品放行,而將水分含量僅用于測量產(chǎn)品純度和符合法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),甚至一些廠家已經(jīng)*取消了水分含量測試,只測量水分活度。通過跟蹤整個生產(chǎn)過程中的水分活度,就可以捕捉到可能導(dǎo)致問題蔓延的生產(chǎn)變化。
另外,通過引入水分活度,可以使水分含量增加到大而不至于對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響,利用水分活度確保產(chǎn)品的安全性和穩(wěn)定性,由于大多數(shù)產(chǎn)品是按重量出售,因此基于水分活度的測量使利潤大化,消除浪費、節(jié)省能源成本以及得到佳的保質(zhì)期。
AquaLab 4TE水分活度儀技術(shù)參數(shù)
傳感器類型:鏡面冷凝露點傳感器測量水分活度,以及紅外傳感器測量溫度
測量范圍:0.030到1.000 aw
分辨率:0.0001 aw
準(zhǔn)確性:±0.003 aw
重復(fù)性:±0.001 aw
樣品杯容量:推薦7 mL(15 mL)
測量時間:測量時間小于5分鐘(提供原廠彩頁文件證明)
顯示屏:128×64像素LCD,背光顯示
溫度范圍(測量和校準(zhǔn)):15到50 °C之間任意設(shè)定
AquaLab作為全面優(yōu)質(zhì)地水分活度解決方案的提供者,采用可溯源的鏡面冷凝露點方法,是中國藥典、ISO、AOAC和美國USP<1112>、USP<922>、FDA等推薦使用的方法,能夠在5分鐘內(nèi)快速測量樣品的水分活度。目前有80%的用戶都選擇使用AquaLab水分活度儀。
如有需要,請聯(lián)系AquaLab北京辦事處(010)65610080轉(zhuǎn)水分活度產(chǎn)品專家。
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