食品中水分检验的直接干燥法和减压干燥法及快速测定法

水分对于食品的质量特性至关重要，几乎所有的食品都含有水分，通常占据了天然食品质量的50%~90%。水分不仅是食品的主要成分，也是动植物体内不可或缺的重要成分，具有极其重要的生理作用。

为了准确确定食品中的水分含量，GB5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》，对食品水分的测定方法做了详细的规定。标准种给出了四种检测方法：直接干燥法、减压干燥法、蒸馏法、卡尔·费休法。我们探讨其中两种方法直接干燥法和减压干燥法。根据标准方法我们开发了快速测定法（水分快速检测仪）

一、直接干燥法

直接干燥法的原理是利用食品中水分的物理性质，在101.3kPa的压力下，将样品加热至101℃~105℃，通过测量干燥前后样品质量的差异来计算水分含量。这个方法适用于在101℃~105℃范围内不含或含有微量挥发性物质的各种食品。

在进行直接干燥法时，首先需要准备试样。对于固态样品，需要取足够代表性的样品，经过粉碎和混合均匀后放入密闭玻璃容器中保存。对于粉状或糊状样品，需要混合均匀后放入密闭玻璃容器。对于固体和液体（如肉制品）样品，需要按比例取样或去除不可食部分，并用组织捣碎机捣碎均匀后放入密闭玻璃容器。

接下来是具体的分析步骤。对于固体样品，将称量瓶置于101℃~105℃的干燥箱中加热1小时，然后在干燥器中冷却0.5小时，进行称量。再将称取的样品放入干燥器中加热2-4小时，取出冷却0.5小时后进行称量。重复以上操作直至前后两次质量差不超过2毫克。

对于半固体或液体样品，需要将洁净的蒸发皿加热至恒重，然后取样品放入蒸发皿中，在沸水浴上进行蒸发，搅拌并擦去底部的水滴，然后放入干燥器中进行称量。重复以上操作直至前后两次质量差不超过2毫克，即为恒重。

二、减压干燥法

减压干燥法的原理是利用低压下水的沸点降低的物理性质。在40kPa~53kPa的压力下，将样品加热至60℃，通过真空干燥箱去除样品中的水分，并通过称量前后样品质量的差异来计算水分含量。

减压干燥法适用于温度较高、易分解的样品以及水分含量较高的样品，如糖和味精等食品。然而，它不适用于添加了其他原料的糖果，如奶糖和软糖等样品，并且不适用于水分含量小于0.5g/100g的样品（但糖和味精除外）。

在进行减压干燥法时，首先需要将铝盒加热至恒重。然后取已恒重的称量瓶，称取2克到10克的试样，放入真空干燥箱中，连接真空泵，抽气至40kPa~53kPa的压力，并同时加热至60℃。等待4小时后，停止抽气并让空气缓慢进入真空干燥箱中。取出称量瓶，在干燥器中冷却0.5小时后进行称量。重复以上操作直至前后两次质量差不超过2毫克，即为恒重。

需要注意的是，在减压干燥法中，真空干燥箱内部各部位要求均匀一致。在操作时应尽量保持被称量物体与天平的温度一致，通常需要冷却0.5-1小时。此外，对于易分解的样品，需要避免高温下的脱水和炭化，并尽量降低干燥温度。

三、快速测定法（水分快速检测仪）

直接干燥法和减压干燥法是GB5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》作为常用的水分检验方法，被广泛应用于食品行业。然而，在实际的生产和应用过程中，传统的水分检验方法存在一些不足之处。首先，操作繁琐，需要人工准确称量样品、严格控制恒重、记录详细数据以及进行结果计算。这些步骤不仅耗时耗力，还容易出现误差。其次，标准方法无法满足大规模检测的需求，对于需要高效率和高精度的场景有所欠缺。随着技术的进步，水分快速检测仪作为一种有效的替代工具，受到越来越多行业的青睐。

水分快速检测仪通过采用快速加热蒸发和连续称重的原理工作。在设备的加热区域内，样品被置于环形卤素灯的加热下，使其中的水分快速蒸发。同时，仪器会持续监测样品的重量变化，通过对比干燥前后的样品重量，得出水分含量的百分比，即“热失重”（LOD）数据。相比传统的标准方法，水分测定仪具有以下优势：

1. 快速：水分快速检测仪器能够在很短的时间内完成水分检测，通常只需要几分钟，这大大提高了生产效率和检测效率。

2. 精确：水分快速检测仪器具备高精度和稳定性，可以准确测定不同类型食品中的水分含量，包括固体食品、液体食品和粉状食品等。经过验证，水分快速检测仪器的结果与传统的标准方法具有很好的一致性，具备替代性。

3. 操作简单：水分快速检测仪器的操作非常简便，只需将样品放入仪器中，按下相应按钮即可完成检测过程。液晶显示屏方便操作者阅读数据，包括水分值、样品的初始重量和最终重量、测试时间以及温度等关键参数。并且，该设备还能与计算机或打印机连接，方便数据传输和记录。

水分快速检测仪的应用已经得到广泛推广，并在食品行业中发挥着重要作用。对于食品生产企业来说，使用水分快速检测仪器可以更好地控制产品质量，及时发现和解决水分相关问题，提高产品的口感和保质期。而对于食品质检机构来说，水分快速检测仪的使用能够提高检测效率和准确性，确保食品质量符合标准要求。