卤素水分测定仪法测定5种蔬菜水分含量

蔡 瑜，王兆卫，樊雪妮，霍明洋，郗艳丽

(吉林医药学院：1.2014级预防医学本科班，2.2013级预防医学本科班，3.2016级预防医学本科班，4.预防医学教研室,吉林 吉林 132013)

蔬菜是人们日常饮食过程中必不可少的食物之一，能够为人体提供所必需的维生素、矿物质、纤维素和膳食纤维等营养物质，水分也是其重要的组成部分。多吃蔬菜有助于促进胃肠道蠕动从而排除体内毒素[1-3]。但随着科技的发展，人类的生活方式也发生了巨大的变化,在生活质量不断提高的同时，人类的健康状况也受到了严重影响。城市化的生活方式虽然带来了舒适便利，但也带来了大量的问题，如体力活动减少、饮食结构发生改变、生活节奏不断加快等。当代年轻人在生活中对食物选择性增多，存在偏食甚至不吃蔬菜的情况，而且无法随时随地补充新鲜蔬菜，因而可以随身携带、耐储存、耐运输的脱水蔬菜就受到广大群众的青睐[4-5]。不同种蔬菜在不同的条件下储备，水分会发生明显变化，对蔬菜水分含量的检测，不仅能准确估算蔬菜脱水后的产品得率，还能有效估算能耗。在最低能耗的条件下并在最短时间内进行蔬菜干燥，效果最佳。蔬菜水分含量的常规检测方法是烘箱法。该法的操作过程是称取样品，置于100～105 ℃的烘箱中干燥至衡中后取出，再次称量，计算其水分含量。检测时间较长，效率低[6]。近几年，市场研发的卤素水分测定仪是专门针对食品中水分含量快速检测的一款仪器，其升温迅速，方便操作，称量加热一步完成的，缩短了测定时间，也减少了能耗[7]。本研究采用烘箱法和卤素水分测定仪法检测5种蔬菜的水分含量，进一步分析这两种检测方法的准确率和可靠性。以确定卤素水分测定仪是否可以代替烘箱法进行检测，从而实现检测方法的转型。

1 材料和方法

1.1 材料与仪器

生菜、茄子、黄瓜、青椒和青辣椒购于吉林市多客源超市，选取新鲜的生菜叶片、茄子果肉、黄瓜果肉进行检测；电子天平：赛多利斯科技仪器有限公司；GZX-9070 MBE烘箱：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；HB43-S卤素水分测定仪：梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；锡纸：普宁市家宝食用包装品有限公司。

1.2 烘箱法测定水分

称取新鲜蔬菜样品(约1.0 g)，精确到0.0001 g，放置恒重的锡纸上，将盛放样品的锡纸放入100～105 ℃的烘箱中干燥2 h，取出放于干燥器冷却后称重，反复上述做法，称至恒重(两次重量差不超过0.002 g即为恒重)。每种样品重复测量5次,计算蔬菜水分含量。

1.3 卤素水分测定仪法测定水分

HB43-S卤素水分测定仪通过卤素灯加热技术使样品受热挥发水分而减轻质量来进行测定。开始测定时，卤素水分测定仪称量新鲜蔬菜样品的质量(约1.0 g)，内置的卤素干燥单元快速加热至180 ℃,1 min后降温至100～105 ℃，使水分蒸发。在此加热干燥过程中，仪器显示屏持续显示称量样品的水分含量。干燥结束后，显示屏最终显示样品的水分含量。每种样品重复测量5次,计算蔬菜水分含量。

1.4 两种水分测定方法的比较

比较两种水分测定方法的测定时间和测定数量上的差异,同时分别用F检验和t检验法分析烘箱法和卤素水分测定仪法的测定结果的一致性。

2 结 果

2.1 测定结果比较

烘箱法和卤素水分测定仪法对生菜叶、茄子、黄瓜、青椒和青辣椒的水分含量进行测定，测定的数据基本一致，结果见表1所示。

表 1 两种方法测定样品水分含量(%)

2.2 测定数量和测定时间比较

烘箱法和卤素水分测定仪法均是通过加热减重的方法检测样品水分含量。由于烘箱的加热容积较大，所以烘箱法一次性可以检测1～100个样本，并且操作方法简单。但烘箱法需要反复称量样本的质量，直到样品达到恒重为止，如果样品量较大，耗时较长。此外，烘箱法烘干样品至恒重大约需要3.0 h左右。卤素水分测定仪法虽只能够逐一单个测定样品含水量，但因其可以均匀快速地干燥样品，能获得精确且具有良好重现性的水分含量结果。清晰的按键和水分测定信息的显示，实现直观简单地仪器操作，并且其所耗费的时间也相对较短，每个样品测定平均需要0.127 h，可以较快得到实验结果。通过比较两种方法所需测定时间后发现，当样本量<23个时，采用卤素水分测定仪耗时较少；当样本量>23时，采用烘箱法较合适。如图1所示。

2.3 显著性差异

分别用F检验和t检验法分析烘箱法和卤素水分测定仪法的测定结果是否一致,结果两种检验方法均显示烘箱法和卤素水分测定仪法没有显著性差异，即两种方法的精密度一致。

图 1 烘箱法与卤素水分测定仪法所需测定时间比较

3 讨 论

本实验分别采用烘箱法和卤素水分测定仪法对5种蔬菜进行水分含量检测，并对检测结果进行整理和统计分析。通过比较后发现这两种方法的检测数据经统计分析无显著性差异，表明这两种检测方法的检测精度和准确度无差异，均可用于样品水分含量检测。烘箱法的加热容积较大，可同时测量1～100个样品，热源热量通过对流方式均匀稳定分布在整个烘箱内，烘箱各处温度变化不大，同时测定多个样品水分含量其各个样品之间的干扰因素较小。但其检测时间长，工作效率低，称量、烘干和计算质量差无法实现同步化，无法对紧急需要检测的样品进行检测，在实际应用中也存在较大的局限性。卤素水分仪测定法相对于烘箱法操作较简便，并且无需称重，升温速度快，测量精密度好，只要设定程序，其称重和加热烘烤为一体。在干燥过程中，水分仪持续测量并即时显示样品丢失的水分含量，当干燥程序完成后，水分仪界面显示最终测得的水分含量值，直接可以一步得出结果，不易受外界因素影响。但每次只可以检验一个样品，对于单个样品可以快速得出结果，缩短了时间，提高了检测效率。但当有大量样品需要测定时，其所需的总时间将会超过烘箱法所使用的时间。所以在实际应用中要根据不同需求选择不同的方法，可以根据样本的理化性质，固态、液态等等来选择不同方法。还可以根据其所求结果的紧急程度选择实验方法：若样本量较少并且需要紧急得出水分含量结果时，采用卤素水分测定仪法测定其水分含量；若样本数量较大但无需迅速得出其水分含量时，采用烘箱法测定其水分含量。

参考文献：

[1] 吴丽君,王洁.蔬菜的营养价值与保健功能[J].中国果菜,2008(3):55-56.

[2] 朱丽,彭祖茂,张协光,等.深圳市主食蔬菜种类调查及其营养价值评价[J].广东农业科学,2016,43(1):34-39.

[3] 李英丽,果秀敏,方正,等.15种蔬菜营养成分评价[J].中国农学通报,2007,23(4):98-100.

[4] 赵肖肖,王丹,马越,等.脱水蔬菜研究进展[J].农产品加工(学刊),2013(24):39-41.

[5] 肖琳,王凌云,王晗,等.中国佐餐开胃蔬菜即食食品发展现状与市场前景[J].食品工业,2017,38(2):245-248.

[6] 苏祎.对烘干法水分分析原理的研究[J].中国计量,2009(12):67-70.

[7] 谢小玲,田芳,黄少花,等.卤素水分测定仪检测端羟基聚二甲基硅氧烷挥发分含量的方法研究[J].有机硅材料,2013,27(4):282-285.