水分在食品生產的許多方面起著至關重要的作用,例如從產品質量的穩定性到達到適當的貨架期等等。水分太少會導致產品易碎、變硬或者存在口感變差的問題,而水分過多會導致產品變壞。
當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定的方法。一般原則是先稱重樣品,然后在熱風下或通過微波能量在烘箱等設備中干燥。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據,必須緩慢的速率進行樣品加熱。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,但是大多數儀器都沒有主動通風,因此高水分的樣品可能需要長達20分鐘的時間才能達到平衡,主動通風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,可在數分鐘內提供結果。低于未經培訓的人員,它們很容易使用,結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%的范圍內所有樣品,不過需要進行方法開發才能獲得與烘箱相同的結果。
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,而是所有能揮發失重的物質。滴定法是依靠濕化學來檢測水分含量。該方法是需要有一個包含樣品和溶劑的反應池,溶劑將從樣品中釋放出水,并進行反應。然后,將碘滴定到反應池中,并密切跟蹤其滴定量,由于反應需要碘和水,但反應消耗掉所有水時,反應停止,碘開始在反應池中過量,這會導致通過插入溶液中的電極檢測到溶液的電性能發生變化,當檢測到變化時,停止檢測。碘的消耗量與產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,它不受環境條件的影響,因此可重復性更高。但是該方法需要進行樣品前處理,儲存和正確處理溶劑,這都需要進行培訓,而且該設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準,所以測量是*憑經驗進行,因此無法確定其準確性或真實值。
近紅外
近紅外是將光信號轉換為水分含量,如果需要準確測量,必須進行定期校準,但是需要注意的是,隨著儀器光學器件的老化會影響信號,近紅外儀器通常用在在線檢測,但需要將它們校準以保證準確性。近紅外可以在30-60秒內提供快速的測量,并提供多參數測量(例如脂肪、水分、蛋白質)。
選首方法—水分活度
由于水分含量有很多誤差來源,而且沒有獨立的標準物質來驗證儀器,因此不可能知道真實的數值。在實際生產過程中,使用水分活度測量來代替水分含量更加有意義。目前許多食品企業只測量水分含量來對產品放行,而將水分含量僅用于測量產品純度和符合法規標準,甚至一些廠家已經*取消了水分含量測試,只測量水分活度。通過跟蹤整個生產過程中的水分活度,就可以捕捉到可能導致問題蔓延的生產變化。
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品質量造成影響,利用水分活度確保產品的安全性和穩定性,由于大多數產品是按重量出售,因此基于水分活度的測量使利潤大化,消除浪費、節省能源成本以及得到佳的保質期。
AquaLab 4TE水分活度儀技術參數
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
準確性:±0.003 aw
重復性:±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):15到50 °C之間任意設定
AquaLab作為全面優質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,請聯系AquaLab北京辦事處(010)65610080轉水分活度產品專家。
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