AquaLab作為球全專業的水分活度解決方案提供者₪◕▩₪,採用可溯源的鏡面冷凝露點方法₪◕▩₪,是中國藥典▩☁│₪↟、ISO▩☁│₪↟、AOAC和美國USP▩☁│₪↟、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80%的食品和藥品公司都選擇了使用AquaLab水分活度儀◕₪╃•✘。
如有需要₪◕▩₪,請聯絡AquaLab北京辦事處(010)65610080◕₪╃•✘。
水分活度可以提供產品安全和品質的資訊₪◕▩₪,通常會被認為是比水分含量更復雜的測量方法◕₪╃•✘。但是₪◕▩₪,進行準確▩☁│₪↟、可重複的水分含量測量並不像看上去的那麼簡單◕₪╃•✘。
從理論上講₪◕▩₪,水分含量(moisture content)測量很容易◕₪╃•✘。只需要確定產品中的水的量₪◕▩₪,並將其與產品中其他所有內容的重量進行比較◕₪╃•✘。事實上₪◕▩₪,在產品中獲取準確的水的百分比實際上是一個困難而且複雜的過程◕₪╃•✘。原因如下☁☁◕:
水分含量(MC)以溼基或幹基報告◕₪╃•✘。對於溼基₪◕▩₪,水的量除以樣品的總重量(固體和水分)◕₪╃•✘。對於幹基₪◕▩₪,水的量除以乾重(僅固體)◕₪╃•✘。不幸的是₪◕▩₪,水分含量通常只報告為百分比₪◕▩₪,但是並不顯示使用了哪種方法◕₪╃•✘。雖然在溼基和幹基之間很容易轉換₪◕▩₪,但在比較不同方法的報告的水分含量時₪◕▩₪,會容易出現混淆和潛在問題◕₪╃•✘。此外₪◕▩₪,在幹基基礎上報告的水分含量實際上會導致百分比數值大於100%₪◕▩₪,從而造成更多的混亂◕₪╃•✘。
AOAC列出了35種不同的水分含量測量方法◕₪╃•✘。這些方法分為直接或間接測量方法◕₪╃•✘。直接方法包括從產品中去除水(透過乾燥▩☁│₪↟、蒸餾▩☁│₪↟、萃取等)₪◕▩₪,然後透過稱重或滴定來測量水的含量◕₪╃•✘。直接法提供可靠的測量結果₪◕▩₪,但通常是勞動密集型以及耗時◕₪╃•✘。常見的方法有☁☁◕:烘箱乾燥▩☁│₪↟、真空烘箱乾燥▩☁│₪↟、冷凍乾燥▩☁│₪↟、蒸餾▩☁│₪↟、卡爾費休▩☁│₪↟、熱重▩☁│₪↟、化學乾燥和氣相色譜法等◕₪╃•✘。
間接法不能去除樣品中的水分◕₪╃•✘。取而代之的是測量產品的某些特性₪◕▩₪,這些特性隨著水分含量的變化而變化◕₪╃•✘。這些方法需要校準為主要或直接方法◕₪╃•✘。它們的準確性收到方法準確性的限制◕₪╃•✘。間接法通常速度快▩☁│₪↟、樣品處理簡單₪◕▩₪,但是可靠性不如直接測量法◕₪╃•✘。間接測量方法包括折光法▩☁│₪↟、紅外吸收法▩☁│₪↟、近紅外▩☁│₪↟、微波▩☁│₪↟、介電電容法▩☁│₪↟、電導率法和超聲波吸收法◕₪╃•✘。
使測量水分含量過程更加複雜的是₪◕▩₪,一種測量方法不能得到和另外測量方法相同的結果₪◕▩₪,而且測量方法通常不會報告水分含量數值◕₪╃•✘。
即使是直接測量方法也不能提供一致的結果◕₪╃•✘。任何需要加熱樣品的方方法(如干燥失重)都可能導致有機揮發物的損失或樣品的分解(特別是含糖量高的樣品)◕₪╃•✘。例如₪◕▩₪,如果樣品中存在有機揮發物₪◕▩₪,或者樣品在乾燥過程中分解₪◕▩₪,則不易揮發損失或分解的卡爾費休結果與乾燥失重分析結果不一樣◕₪╃•✘。
這些問題的一個答案是簡單的使用一致的方法₪◕▩₪,只比較用相同方法得到的結果◕₪╃•✘。不幸的是₪◕▩₪,水分含量的測量方法的一致性仍然不能消除所有的問題◕₪╃•✘。例如₪◕▩₪,考慮乾燥損失₪◕▩₪,這個方法似乎非常簡單₪◕▩₪,對樣品進行稱重₪◕▩₪,並記錄重量◕₪╃•✘。然後將樣品放入到烘箱中₪◕▩₪,乾燥後測量重量◕₪╃•✘。透過從初始重量減去幹重來確定水分含量₪◕▩₪,然後根據報告方法₪◕▩₪,將含水的量除以乾重或總重量來計算含水量◕₪╃•✘。
即使是這種簡單的乾燥失重法也存在潛在的波動性問題◕₪╃•✘。最根本的是“幹"這個次沒有真正的科學意義₪◕▩₪,也從來沒有被很好的定義◕₪╃•✘。相反₪◕▩₪,必須為每個樣品建立可重複的任意乾燥度◕₪╃•✘。“乾燥"通常被定義為重量減少結束的時間點◕₪╃•✘。然而₪◕▩₪,熱重分析發現₪◕▩₪,不同的產品在不同的溫度下失重水平不同◕₪╃•✘。另外₪◕▩₪,根據產品的不同₪◕▩₪,達到“乾燥"所需的時間也會有所不同₪◕▩₪,在一種產品中產生“乾燥"的溫度可能會導致另一種產品的分解◕₪╃•✘。這意味著每個樣品都有一個*的理想幹燥溫度和乾燥時間◕₪╃•✘。這種理想的時間/溫度組合在一些產品的文獻中是可用的₪◕▩₪,但也有許多產品沒有這種引數◕₪╃•✘。我們很難知道對未經測試的產品使用哪種組合◕₪╃•✘。如果不使用相同的時間/溫度組合₪◕▩₪,則不應比較水分含量結果◕₪╃•✘。
另一個複雜的情況是₪◕▩₪,許多烘箱設定了一個溫度₪◕▩₪,但是隨著時間的推移₪◕▩₪,該溫度的變化高達15℃₪◕▩₪,而設定為相同溫度的兩個烘箱的變化幅度高達40℃◕₪╃•✘。
乾燥失重法的其他變化來源包括☁☁◕:烘箱蒸汽壓力▩☁│₪↟、樣品製備方法▩☁│₪↟、樣品粒徑▩☁│₪↟、樣品稱重和乾燥後處理◕₪╃•✘。有趣的是₪◕▩₪,儘管存在潛在的缺陷₪◕▩₪,但當文獻中報道的乾燥失重水分含量時₪◕▩₪,它會被認為是正確的◕₪╃•✘。此外₪◕▩₪,當比較水分含量方法時₪◕▩₪,如果其中有一種方法是乾燥失重法₪◕▩₪,通常會認定為乾燥失重法測量是正確的◕₪╃•✘。
對什麼是“幹"的定義將有助於消除一些與水分測量相關的不一致性◕₪╃•✘。定義乾燥的最佳方法是確定烘箱乾燥的水分活度◕₪╃•✘。然後₪◕▩₪,乾重等於樣品達到該烘乾水分活度時的重量◕₪╃•✘。在25℃和30%相對溼度的常規環境條件下₪◕▩₪,設定為95℃的烘箱幹水分活度為0.01 aw₪◕▩₪,前提是烘箱中的蒸汽壓力與空氣相同◕₪╃•✘。保持乾燥水分活度始終為0.01 aw的烘箱無論環境條件如何₪◕▩₪,都會是一種科學的“乾燥"狀態◕₪╃•✘。在這種狀態的烤箱中₪◕▩₪,當重量停止變化時₪◕▩₪,任何產品都可以認為是乾燥的◕₪╃•✘。其水分活度為0.01 aw時的重量就是乾重◕₪╃•✘。只要烘箱中的水分活度保持在0.01 aw₪◕▩₪,就可以調節烘箱的蒸汽壓力和溫度₪◕▩₪,以防止揮發物的釋放◕₪╃•✘。使用這種方法可以消除由於多種測量方法和“乾燥"定義不明確而導致的不一致性◕₪╃•✘。
水分含量提供了有關產量和數量有價值的資訊₪◕▩₪,從財務角度看非常重要◕₪╃•✘。它還提供了有關質構的資訊₪◕▩₪,因為增加的水分含量提供了流動性並降低了玻璃化轉變溫度的資訊◕₪╃•✘。但是₪◕▩₪,獲得準確和一致的水分含量結果是非常困難的₪◕▩₪,並且在沒有關於水分含量方法的資訊的情況下₪◕▩₪,不能按照表面值進行水分含量測量◕₪╃•✘。當產品中的水分含量被用來講訴一個事實上並不真實的故事時₪◕▩₪,會出現其他問題₪◕▩₪,包括產品的一致性▩☁│₪↟、品質或微生物安全◕₪╃•✘。在這些案例中₪◕▩₪,水分活度是更準確的測量方法◕₪╃•✘。對於全水分分析₪◕▩₪,食品和藥品的開發者應該同時測量水分含量和水分活度◕₪╃•✘。此外₪◕▩₪,水分吸附等溫線可用於確定最佳的保質期▩☁│₪↟、質構▩☁│₪↟、安全性和品質的資料點◕₪╃•✘。
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