一、目的和要求
1.熟知扩散法测水分活度的原理;
2.加深对食品水分活度的理解和认识;
3.掌握扩散法测定水分活度的方法。
二、实验原理
用一般食品水分测定方法定量地测定的水分即含水量,不能说明这些水是否都能被微生物利用,对食品的生产和保藏均缺乏科学的指导作用;而水分活度则反映食品与水的亲和能力大小,表示食品中所含的水分作为生物化学反应和微生物生长的可利用价值,水分活度近似地表示为在某一温度下溶液中水蒸汽分压与纯水蒸汽压之比值。
扩散法即用坐标内插法来测定食品的水分活度,这种方法并不需要特殊的仪器装置,可将一系列已知水分活度的标准溶液与食品试样一起放入密闭的康威氏微量扩散皿中,在恒温下放置一段时间,样品分别在Aw较高和较低的标准饱和溶液中扩散平衡后,根据样品质量的增加(即在较高Aw标准溶液中平衡后)和减少(即在较低Aw标准溶液中平衡后)的量,绘出曲线图,从图上查出食品重量不变值,即为该食品试样的水分活度Aw。
三、材料、试剂和仪器
仪器:康威氏微量扩散皿4个、分析天平(感量0.0001g)、玻璃皿或盖玻片(放样品用)。
试剂:待测样品10g、凡士林。标准水分活度试剂见下表所列。
标准水分活性试剂及其在25℃时的Aw值
试剂名称 | Aw | 试剂名称 | Aw |
重铬酸钾(K2Cr2O7·2H2O) | 0.986 | 溴化钠(NaBr·2H2O) | 0.577 |
硝酸钾(KNO3) | 0.924 | 硝酸镁[Mg(NO3)2·6H2O] | 0.528 |
氯化钡(BaCl2·2H2O) | 0.901 | 硝酸锂(LiNO3·3H2O) | 0.476 |
氯化钾(KCl) | 0.842 | 碳酸钾(K2CO3·2H2O) | 0.427 |
溴化钾(KBr) | 0.807 | 氯化镁(MgCl2·6H2O) | 0.330 |
氯化钠(NaCl) | 0.752 | 醋酸钾(KAc·H2O) | 0.224 |
硝酸钠(NaNO3) | 0.737 | 氯化锂(LiCl·H2O) | 0.110 |
氯化锶(SrCl2·6H2O) | 0.708 | 氢氧化钠(NaOH·H2O) | 0.070 |
四、操作步骤
1.在康威氏扩散皿磨口边缘均匀地涂上一层凡士林,并将载玻片预先准确称重。
2.准确称取标准的上述各式盐5.00g,放入康威氏皿的外室,并准备少许水(5mL)备用。一般进行操作时选择2~4份标准饱和试剂(每只皿装一种),其中1~2份的Aw值大于或小于试样的Aw值。
3.准确称取约1.00g均匀样品,迅速放入康威氏皿的内室中。并将蒸馏水倒入外室,润湿上述标准水分活度盐试剂,然后加盖密封。
4.在25±0.5℃温度下放置2±0.5小时,然后取出载玻片,用分析天平迅速称量,分别计算各样品每克质量的增减数。以各种标准饱和溶液在25℃时的Aw值为横坐标,对应于各标准液的每克样品质量增减数为纵坐标在方格坐标纸上作图,将各点连结成一条直线,此线与横轴的交点即为所测样品的Aw值。
五、数据处理与绘图
示例说明:某食品样品在硝酸钾中增重7mg,在氯化钡中增重3 mg,在氯化钾中减重9 mg,在溴化钾中减重15 mg,如图所示,可求得其Aw=0.887。
实验数据记录:
标准水分活性试剂 | 样品 ( ) | ||||
质量增减(mg,平均值) | |||||
标准Aw |
各小组实验绘图
六、说明及注意事项
①每个样品测定时应作平行试验。其测定值的平行误差不得超过0.02。
②试样要在同一条件下进行,操作要迅速。
③试样的大小和形状对测定结果影响不大。
④康威氏微量扩散皿密封性要好。
⑤取食品的固体或液体部分,样品平衡后其结果没有差异。
⑥绝大多数样品可在2小时后测得Aw值,但米饭类、油脂类、油浸烟熏鱼类则需4天左右时间才能测定。因此,需加入样品量0.2%的山梨酸防腐,并以山梨酸的水溶液作空白。