逍遥右脑 2014-06-03 09:51
高中生物实验：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?