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生物學(xué)：食品水分活度的測定

一、目的要求

1.進(jìn)一步了解水分活度的概念和擴(kuò)散法測定水分活度的原理。

2.學(xué)會擴(kuò)散法測定食品中水分活度的操作技術(shù)。

二、實(shí)驗(yàn)原理

食品中的水分，都隨環(huán)境條件的變動(dòng)而變化。當(dāng)環(huán)境空氣的相對濕度低于食品的水分活度時(shí)，食品中的水分向空氣中蒸發(fā)，食品的質(zhì)量減輕;相反，當(dāng)環(huán)境空氣的相對濕度高于食品的水分活度時(shí)，食品就會從空氣中吸收水分，使質(zhì)量增加。不管是蒸發(fā)水分還是吸收水分，最終是食品和環(huán)境的水分達(dá)平衡時(shí)為止。據(jù)此原理，我們采用標(biāo)準(zhǔn)水分活度的試劑，形成相應(yīng)濕度的空氣環(huán)境，在密封和恒溫條件下，觀察食品試樣在此空氣環(huán)境中因水分變化而引起的質(zhì)量變化，通常使試樣分別在Aw較高、中等和較低的標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液中擴(kuò)散平衡后，根據(jù)試樣質(zhì)量的增加(即在較高Aw標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液達(dá)平衡)和減少(即在較低Aw標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液達(dá)平衡)的量，計(jì)算試樣的Aw值，食品試樣放在以此為相對濕度的空氣中時(shí)，既不吸濕也不解吸，即其質(zhì)量保持不變。

三、實(shí)驗(yàn)器材

分析天平、恒溫箱、康維氏微量擴(kuò)散皿、座標(biāo)紙、小玻璃皿或小鋁皿(直徑25 mm～28 mm、深度7 mm)、凡士林。

各種水果、蔬菜等食品。

四、實(shí)驗(yàn)試劑

至少選取3種標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液。標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液的Aw值(25 ℃)見表實(shí)-1。

表實(shí)-1 標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液的Aw值(25 ℃)

試劑名稱 AW 試劑名稱 AW 試劑名稱 AW

硝酸鉀 0.924 硝酸鈉 0.737 碳酸鉀 0.427

(KNO3) (NaNO3) (K2CO3?2H2O)

氯化鋇 0.901 氯化鍶 0.708 氯化鎂 0.330

(BaCl2?2H2O) (SrCl2?6H2O) (MgCl2?6H2O)

氯化鉀 0.842 溴化鈉 0.577 醋酸鉀 0.224

(KCl) (NaBr?2H2O) (KAc?H2O)

溴化鉀 0.807 硝酸鎂 0.528 氯化鋰 0.110

(KBr) [Mg(NO3)2?6H2O] (LiCl?H2O)

氯化鈉 0.752 硝酸鋰 0.476 氫氧化鈉 0.070

(NaCl) (LiNO3?3H2O) (NaOH)

五、操作步驟

1.在3個(gè)康維皿的外室分別加入Aw高、中、低的3種標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液5.0 mL, 并在磨口處涂一層凡士林。

2.將3個(gè)小玻皿準(zhǔn)確稱重，然后分別稱取約1 g的試樣于皿內(nèi)(準(zhǔn)確至毫克數(shù)，每皿試樣質(zhì)量應(yīng)相近)。迅速依次放入上述3個(gè)康維皿的內(nèi)室中，馬上加蓋密封，記錄每個(gè)擴(kuò)散皿中小玻皿和試樣的總質(zhì)量。

3.在25 ℃的恒溫箱中放置(2±0.5) h后，取出小玻皿準(zhǔn)確稱重，以后每隔30 min稱重一次，至恒重為止。記錄每個(gè)擴(kuò)散皿中小玻皿和試樣的總質(zhì)量。

六、結(jié)果處理

1.計(jì)算每個(gè)康維皿中試樣的質(zhì)量增減值。

2.以各種標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液在25 ℃時(shí)的Aw值為橫座標(biāo)，被測試樣的增減質(zhì)量Δm為縱座標(biāo)作圖。并將各點(diǎn)連結(jié)成一條直線，此線與橫座標(biāo)的交點(diǎn)即為被測試樣的Aw值(見圖實(shí)-1)。圖中A點(diǎn)表示試樣與MgCl2?6H2O標(biāo)準(zhǔn)飽和溶液平衡后質(zhì)量減少20.2 mg，B點(diǎn)表示試樣與Mg(NO3)2?6H2O標(biāo)準(zhǔn)飽和溶液平衡后質(zhì)量減少5.2 mg，C點(diǎn)表示試樣與NaCl標(biāo)準(zhǔn)飽和溶液平衡后質(zhì)量增加11.1 mg。3種標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液的Aw分別為0.33、0.53、0.75。3點(diǎn)連成一線與橫座標(biāo)相交于D，D點(diǎn)即為該試樣的Aw，為0.60。

七、注意事項(xiàng)

1.稱重要精確迅速。

2.擴(kuò)散皿密封性要好。

3.對試樣的Aw值范圍預(yù)先有一估計(jì)，以便正確選擇標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液。

4.測定時(shí)也可選擇2種或4種標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液(水分活度大于或小于試樣的標(biāo)準(zhǔn)鹽溶液各1種或2種)。

八、問題與思考

1.擴(kuò)散法測定水分活度的原理是什么?

2.為什么試樣中含有水溶性揮發(fā)性物質(zhì)影響水分活度的準(zhǔn)確測定?

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