控製食品水分含量對一於(yu) 保持食品品質和提高食品穩定性有一定重要作用。因此，水分含量是食品工業(ye) 管理中一項重要質量指標和經濟指標。
各種食品中都含有水，但含量不等相差很大，例如新鮮水果、蔬菜含水80-95%，魚類含水75-80%，肉類含水50-70%。食品中水有四種不同形式:遊離水、吸著水、水含水和結晶水（或結構水）。遊離水存在動植物的細胞內(nei) 或細胞間，其中溶解有糖、酸、鹽和水溶性維生素及其他可溶性物質，食品幹燥時遊離水易從(cong) 食品中蒸發出來；吸著水也叫吸附水，是空氣中的水附著於(yu) 食品的表麵或被食品吸收到內(nei) 部；水合水是食品中的膠體(ti) 物質如蛋白質等，通過水合作用所結合的水，水合水較為(wei) 穩定，雖然食品幹燥時也能排除水合水，但比排除遊離水和吸著水要困難得多；結晶水是指從(cong) 水溶液中結晶出來的某些物質內(nei) 部所含的水，結晶水在常溫下有時能風化而逐漸分離出來，有時則需加熱才能分離，結構水是含在物質分子中，隻在高溫下才能分離出來。
食品分析中測定水分含量的方法有直接法和間接測定法。利用水分本身物理性和化學性質測定水分的方法叫直接法，如105℃幹燥法、真空烘幹法、130℃快速法，紅外線幹燥法、微波幹燥法、有機溶劑蒸餾法、卡爾費林法等。而利用食品比重、折射率、電導、電解常數等物理指標測定水分的方法叫做間接法。測定水分的方法要根據食品性質和測定目的來選定。今主要介紹幹燥法（重量法），重點介紹麵包中水分含量的二步幹燥法測定。
幹燥法是基於(yu) 物料中的水分受熱後產(chan) 生的蒸汽壓高於(yu) 烘箱中水蒸汽的分壓，物質幹燥的速度取決(jue) 於(yu) 分壓差的大小，紅外線、高頻或微波加熱能使物料內(nei) 部與(yu) 表麵均勻加熱，使水分迅速向表麵移動。真空幹燥能使水分迅速離開物料表麵，因此可加快幹燥速度，另外也可加入純砂玻璃珠或塑料顆粒來增大受熱與(yu) 蒸發麵積，防止食品結塊，加快幹燥速度。在用幹燥法測水分含量時，應控製適當的操作條件，選擇合適的方法。根據測定條件的不同，幹燥法可分為(wei) 常壓烘箱幹燥法、真空烘箱幹燥法和紅外線幹燥法等。
（一）直接幹燥法（GB 5009.3-2010*法）
1.原理
利用食品中水分的物理性質，在101.3 kPa（一個(ge) 大氣壓），溫度101-105℃下采用揮發方法測定樣品中幹燥減失的重量，包括吸濕水、部分結晶水和該條件下能揮發的物質，再通過幹燥前後的稱量數值計算出水分的含量。
直接幹燥法適用於(yu) 在101-105℃不含或含其他揮發性物質甚微的穀物及其製品、水產(chan) 品、豆製品、乳製品、肉製品及鹵菜製品等食品中水分的測定，不適用於(yu) 水分含量小於(yu) 0.5 g/100 g的樣品。
2.儀(yi) 器與(yu) 試劑
電熱鼓風幹燥箱；分析天平（感量0.1 mg）；組織搗碎機；帶蓋稱量器皿（鋁製或玻璃製）內(nei) 徑60一70 mm，高30-35 mm。
6 mol/L鹽酸；6 mol/L氫氧化鈉溶液；海砂:取用水洗去泥土的海砂或河砂，先用6 mo1/L鹽酸煮沸0.5h，用水洗至中性，再用5 mol/L氫氧化鈉溶液煮沸0. 5 h，用水洗至中性，經105℃幹燥備用。
3.測定
（1）固體(ti) 試樣:取潔淨鋁製或玻璃製的扁形稱量瓶，置於(yu) 101℃-105℃幹燥箱中，瓶蓋斜支於(yu) 瓶邊，加熱1.0 h，取出蓋好，置幹燥器內(nei) 冷卻0.5 h，稱量，並重複幹燥至前後兩(liang) 次質量差不超過2 mg，即為(wei) 恒重。
將混合均勻的試樣迅速磨細至顆粒小於(yu) 2 mm，不易研磨的樣品應盡可能切碎，稱取2g-1Og試樣（至0.0001 g），放入此稱量瓶中，試樣厚度不超過5 mm，如為(wei) 疏鬆試樣，厚度不超過10 mm，加蓋，精密稱量後，置101℃一105℃幹燥箱中，瓶蓋斜支於(yu) 瓶邊，幹燥2h-4h後，蓋好取出，放入幹燥器內(nei) 冷卻0.5h後稱量。然後再放入101℃-105℃燥箱中幹燥1h左右，取出，放入幹燥器內(nei) 冷卻0.5 h後再稱量。並重複以上操作至前後兩(liang) 次質量差不超過2 mg，即為(wei) 恒重。
（2）半固體(ti) 或液體(ti) 試樣:取潔淨的稱量瓶，內(nei) 加10g海砂及一根小玻棒，置於(yu) 101℃一105℃幹燥箱中，幹燥1.0 h後取出，放入幹燥器內(nei) 冷卻0.5 h後稱量，並重複幹燥至恒重。然後稱取5-10g試樣（至0.0001 g），置於(yu) 蒸發皿中，用小玻棒攪勻放在沸水浴上蒸幹，並隨時攪拌，擦去皿底的水滴，置101℃一105℃幹燥箱中幹燥4h後蓋好取出，放入幹燥器內(nei) 冷卻0.5 h後稱量。然後再幹燥1h左右，取出，放幹燥器內(nei) 冷卻0.5h後再稱量，直至前後兩(liang) 次質量差不超過2 mg，即為(wei) 恒重。
（3）注意事項:兩(liang) 次恒重值在zui後計算中，取zui後一次的稱量值。油脂或高脂肪樣品，後一次重星可能反而增加，乃是脂肪氧化所致，則應以前一次重量計算。
4.結果計算
式中w——樣品中水分的質量分數，% ；
m1——稱量瓶（或蒸發皿加海砂、玻棒）和試樣幹燥前的質量，g；
m2——稱量瓶（或蒸發皿加海砂、玻棒）和試樣於(yu) 燥後的質量，g；
m0——稱量瓶（或蒸發皿加海砂、玻棒）的質量，g。
計算結果保留3位有效數字。
（二）減壓幹燥法（GB 5009.3-2010第二法）
1.原理
利用食品中水分的物理性質，在達到40 kPa-53 kPa壓力後加熱至60℃士5℃，采用減壓烘幹方法去除試樣中的水分，再通過烘幹前後的稱量數值計算出水分的含量。
減壓幹燥法適用在較高溫度下易熱分解、變質或不易除去結合水的食品，如澱粉製品、罐頭、糖漿、糖果、味精、麥乳精、高脂肪食品、果蔬及其製品等食品中的水分質量分數測定，不適用於(yu) 添加了其它原料的糖果，如奶糖、軟糖等試樣測定，同時該法不適用於(yu) 水分含量小於(yu) 0.5 g/100 g的樣品。
2.儀(yi) 器及裝置
真空幹燥箱（帶真空泵、幹燥瓶、安全瓶）。
3.測定
粉末和結晶試樣直接稱取；固態樣品須磨碎後過篩；液體(ti) 樣品攪拌均勻。
取己恒重的稱量瓶準確稱取2g-1Og試樣（至0.0001 g）試樣，放入連接真空泵或水泵的真空幹燥箱內(nei) 。抽出箱內(nei) 空氣至所需壓力（一般為(wei) 40-53 kPa），同時加熱至所需溫度60℃士5℃。關(guan) 閉通真空泵或水泵上的活塞，停止抽氣。使幹燥箱內(nei) 保持一定的溫度和壓力。經4h後，打開活塞，使空氣經幹燥裝置緩緩通入幹燥箱內(nei) ，待壓力恢複正常後再打開。取出稱量瓶，放入幹燥器中0.5 h後稱量，並重複以上操作至恒重。結果計算同直接幹燥法。
4.結果計算及精密度
同前。計算結果保留三位有效數字。
精密度：在重複性條件下獲得的兩(liang) 次獨立測定結果的差值不得超過算術平均值的10%。
（三） 130℃快速幹燥法
本法隻適用於(yu) 穀類樣品的水分測定。
測定步驟同105℃烘幹法一樣，用鋁盒稱取樣品，待烘箱溫度預熱至140℃左右，將鋁盒蓋打開，放入烘箱內(nei) 。待溫度調節穩定130C±2℃時計時。移入幹燥器中放冷10-20分鍾後稱重，計算法同上。
（四）紅外線幹燥法
1.原理
以紅外線燈管作為(wei) 熱源，利用紅外線的輻射熱加熱試樣，快速地使水分蒸發，根據幹燥前後失量即可求出樣品水分含量。紅外線幹燥法是一種水分快速測定方法，但比較起來，其精密度較差，可作為(wei) 簡易法用於(yu) 測定2～3份樣品的大致水分，或快速檢驗在一定允許偏差範圍內(nei) 的樣品水分含量。
一般測定一份試樣需10～30m_in（依樣品種類不同而異），所以，當試樣份數較多時，效率反而降低。
2.儀(yi) 器及裝置
紅外線水分測定儀(yi) 有多種型號，直讀式簡易紅外線水分測定儀(yi) 一般由紅外線燈和架盤天平兩(liang) 部分組成，如下圖所示。
3．操作步驟
準確稱取適量（一般為(wei) 3～5g）試樣在樣品皿上攤平，在砝碼盤上添加與(yu) 被測試樣質量*相等的砝碼使天平達到平衡狀態。調節紅外燈管的高度及其電壓（能使得試樣在10～15min內(nei) 幹燥*為(wei) 宜），開啟電源，進行照射，使樣品的水分蒸發，此時樣品的質量則逐步減輕，相應地刻度板的平衡指針不斷向上移動，隨著照射時間的延長，指針的偏移越來越大，為(wei) 使平衡指針回到刻度板零點位置，可移動裝有重錘的水分指針，直至平衡指針恰好又回到刻度板零位，此時水分指針的讀數即為(wei) 所測樣品的水分含量。
4．說明及注意事項
①市售紅外線水分測定儀(yi) 有多種形式，但基本上都是先規定測得結果與(yu) 標準法（如烘箱幹燥法）測得結果相同的測定條件後再使用，即使備有數台同一型號的儀(yi) 器，也需通過測定已知水分含量的標準樣進行校正。更換燈管後，也要進行校正。
②試樣可直接放入試樣皿中，也可將其先放在鋁箔上稱重，再連同鋁箔一起放在試樣皿上。黏性、糊狀的樣品放在鋁箔上攤平即可。
③調節燈管高度時，開始要低，中途再升高；調節燈管電壓則開始要高，隨後再降低。這樣既可防止試樣分解，又能縮短幹燥時間。
（一）實驗目的要求
1．理解水分測定的測定原理；
2．理解用二步幹燥法測定水分的方法；
3．掌握幹燥法測定水分的儀(yi) 器的使用方法。
（二）實驗原理
常壓幹燥法是基於(yu) 食品在100℃左右，常壓下蒸發除去水分，常可采用一步幹燥法和二步幹燥法。麵包、饅頭等水分質量分數在16%的穀類食品，可采用二步幹燥法測定。
先將樣品稱出總質量後，切成厚為(wei) 2一3mm的薄片，在自然條件下風於(yu) 15-20h，使其與(yu) 大氣濕度大致平衡。然後再次稱量並將樣品粉碎、過篩、混勻，放於(yu) 潔淨幹燥的稱量瓶中，測量時按上述固體(ti) 樣品的操作程序進行。
二步幹燥法所得分析結果準確度較一步法高，但費時更長。
（三）儀(yi) 器
烘箱:可采用對流式或強力通風烘箱；幹燥器:內(nei) 置變色矽膠，磨口部分均勻塗抹凡十林；稱量皿:用純水洗淨幹後置於(yu) 幹燥器中備用；研缽；普通台秤和分析天平。
（四）測定方法
1.*步幹燥:取一定量的新鮮麵包，切成薄片並準確稱量後攤在紙上，記為(wei) w1（或玻璃表麵皿），於(yu) 室溫下風幹15-24h至麵包樣品全部變脆（此時樣品水分與(yu) 大氣已達平衡），並準確稱量，記為(wei) w2；
2.第二步幹燥:將*步幹燥後的風幹樣品在研缽中均勻研碎，並於(yu) 稱量瓶中準確稱取2g左右（平行雙樣或三樣），記為(wei) 
，置一於(yu) 搪瓷托盤中預熱至100-105℃的烘箱中幹燥至恒重，記為(wei) 
。（可先烘幹1h左右，取出在幹燥器中冷卻至室溫，準確稱量，而後再放入烘箱中加熱15-20min再次冷卻稱量，直至前後兩(liang) 次質量差不超過2 mg，即為(wei) 恒重。）計算風幹麵包中含水分的百分含量x（
）。
3.實驗記錄
自行設計相關(guan) 表格。
（五）結果計算
新鮮麵包中水分的質量分數可按下式計算。
式中：
ω—— 新鮮麵包中水分的質量分數，% ；
w1——新鮮麵包的質量，g；
w2——風幹麵包的質量，g；
x——風幹麵包中含水分的百分含量。
（六）注意事項：
1.麵包取樣時應按照GB/T 20981-2007規定6.3：取樣以麵包中心為(wei) 準，調理麵包的取樣應取麵包部分的中心部分。
2.水分的測定應做平行樣，結果用平均值表示。
3.對精密度進行評價(jia) ：在重複性條件下獲得的兩(liang) 次獨立測定結果的差值不得超過算術平均值的10%。
（七）思考題
1．麵包的質量標準中水分含量是多少（GB/T 20981-2007）？國標GB/T 5009.3中水分測定的方法有哪些？
2．麵包中水分二步幹燥法測定采取二步指哪二步？
3. 測定麵包水分時如何取樣？
4. 如何判斷幹燥至恒重？zui終測定結果如何表示？
5. 在水分測定中，幹燥器有什麽(me) 作用？如何正確使用及維護幹燥器?
