食品水分活度的测定

一、目的要求
1．进一步了解水分活度的概念和扩散法测定水分活度的原理。
2．学会扩散法测定食品中水分活度的操作技术。
二、实验原理
食品中的水分，都随环境条件的变动而变化。当环境空气的相对湿度低于食品的水分活度时，食品中的水分向空气中蒸发，食品的质量减轻；相反，当环境空气的相对湿度高于食品的水分活度时，食品就会从空气中吸收水分，使质量增加。不管是蒸发水分还是吸收水分，最终是食品和环境的水分达平衡时为止。据此原理，我们采用标准水分活度的试剂，形成相应湿度的空气环境，在密封和恒温条件下，观察食品试样在此空气环境中因水分变化而引起的质量变化，通常使试样分别在Aw较高、中等和较低的标准饱和盐溶液中扩散平衡后，根据试样质量的增加（即在较高Aw标准饱和盐溶液达平衡）和减少（即在较低Aw标准饱和盐溶液达平衡）的量，计算试样的Aw值，食品试样放在以此为相对湿度的空气中时，既不吸湿也不解吸，即其质量保持不变。
三、实验器材
分析天平、恒温箱、康维氏微量扩散皿、座标纸、小玻璃皿或小铝皿（直径25 mm～28 mm、深度7 mm）、凡士林。
各种水果、蔬菜等食品。
四、实验试剂
至少选取3种标准饱和盐溶液。标准饱和盐溶液的Aw值（25 ℃）见表实-1。
表实-1 标准饱和盐溶液的Aw值（25 ℃）
试剂名称AW试剂名称AW试剂名称AW
硝酸钾0.924硝酸钠0.737碳酸钾0.427
(KNO3) (NaNO3) （K2CO3？2H2O）
氯化钡0.901氯化锶0.708氯化镁0.330
(BaCl2？2H2O) (SrCl2？6H2O) （MgCl2？6H2O）
氯化钾0.842溴化钠0.577醋酸钾0.224
(KCl) (NaBr？2H2O) （KAc？H2O）
溴化钾0.807硝酸镁0.528氯化锂0.110
(KBr) [Mg（NO3）2？6H2O] （LiCl？H2O）
氯化钠0.752硝酸锂0.476氢氧化钠0.070
(NaCl) （LiNO3？3H2O） （NaOH）
五、操作步骤
1．在3个康维皿的外室分别加入Aw高、中、低的3种标准饱和盐溶液5.0 mL, 并在磨口处涂一层凡士林。
2．将3个小玻皿准确称重，然后分别称取约1 g的试样于皿内（准确至毫克数，每皿试样质量应相近）。迅速依次放入上述3个康维皿的内室中，马上加盖密封，记录每个扩散皿中小玻皿和试样的总质量。
3．在25 ℃的恒温箱中放置（2±0.5） h后，取出小玻皿准确称重，以后每隔30 min称重一次，至恒重为止。记录每个扩散皿中小玻皿和试样的总质量。
六、结果处理
1．计算每个康维皿中试样的质量增减值。
2．以各种标准饱和盐溶液在25 ℃时的Aw值为横座标，被测试样的增减质量Δm为纵座标作图。并将各点连结成一条直线，此线与横座标的交点即为被测试样的Aw值（见图实-1）。图中A点表示试样与MgCl2？6H2O标准饱和溶液平衡后质量减少20.2 mg，B点表示试样与Mg（NO3）2？6H2O标准饱和溶液平衡后质量减少5.2 mg，C点表示试样与NaCl标准饱和溶液平衡后质量增加11.1 mg。3种标准饱和盐溶液的Aw分别为0.33、0.53、0.75。3点连成一线与横座标相交于D，D点即为该试样的Aw，为0.60。
七、注意事项
1．称重要精确迅速。
2．扩散皿密封性要好。
3．对试样的Aw值范围预先有一估计，以便正确选择标准饱和盐溶液。
4．测定时也可选择2种或4种标准饱和盐溶液(水分活度大于或小于试样的标准盐溶液各1种或2种)。
八、问题与思考
1．扩散法测定水分活度的原理是什么？
2．为什么试样中含有水溶性挥发性物质影响水分活度的准确测定？