鹵素水分測定儀法測定5種蔬菜水分含量
探討烘箱法和鹵素水分測定儀法檢測蔬菜水分含量中的優(yōu)勢與劣勢。方法選取生菜葉、茄子果肉、黃瓜果肉、辣椒和青辣椒5種蔬菜,分別用烘箱法和鹵素水分測定儀法檢測其水分含量,分析兩種方法的準(zhǔn)確性和可靠性。
摘要、目的:探討烘箱法和鹵素水分測定儀法檢測蔬菜水分含量中的優(yōu)勢與劣勢。方法選取生菜葉、茄子果肉、黃瓜果肉、辣椒和青辣椒5種蔬菜,分別用烘箱法和鹵素水分測定儀法檢測其水分含量,分析兩種方法的準(zhǔn)確性和可靠性。結(jié)果兩種方法檢測的五種蔬菜水分含量均達(dá)90%以上,其中黃瓜果肉的水分含量最高,可達(dá)96.49%。當(dāng)樣本數(shù)量較少時,使用鹵素水分測定儀法可以較快得出結(jié)果;若樣本量較大時,可使用烘箱法進(jìn)行同步測定。兩種方法經(jīng)統(tǒng)計分析差異無顯著性,即兩種方法的精密度和準(zhǔn)確度一致。結(jié)論在一定條件下,鹵素水分測定儀法可以替代烘箱法,檢測蔬菜的水分含量。
蔬菜是人們?nèi)粘o嬍尺^程中必不可少的食物之一,能夠為人體提供所必需的維生素、礦物質(zhì)、纖維素和膳食纖維等營養(yǎng)物質(zhì),水分也是其重要的組成部分。多吃蔬菜有助于促進(jìn)胃腸道蠕動從而排除體內(nèi)毒素[1-3]。
但隨著科技的發(fā)展,人類的生活方式也發(fā)生了巨大的變化,在生活質(zhì)量不斷提高的同時,人類的健康狀況也受到了嚴(yán)重影響。城市化的生活方式雖然帶來了舒適便利,但也帶來了大量的問題,如體力活動減少、飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生改變、生活節(jié)奏不斷加快等。當(dāng)代年輕人在生活中對食物選擇性增多,存在偏食甚至不吃蔬菜的情況,而且無法隨時隨地補(bǔ)充新鮮蔬菜,因而可以隨身攜帶、耐儲存、耐運輸?shù)拿撍卟司褪艿綇V大群眾的青睞[4-5]。
不同種蔬菜在不同的條件下儲備,水分會發(fā)生明顯變化,對蔬菜水分含量的檢測,不僅能準(zhǔn)確估算蔬菜脫水后的產(chǎn)品得率,還能有效估算能耗。在最低能耗的條件下并在最短時間內(nèi)進(jìn)行蔬菜干燥,效果最佳。
蔬菜水分含量的常規(guī)檢測方法是烘箱法。該法的操作過程是稱取樣品,置于100~105℃的烘箱中干燥至衡中后取出,再次稱量,計算其水分含量。檢測時間較長,效率低[6]。近幾年,市場研發(fā)的鹵素水分測定儀是專門針對食品中水分含量快速檢測的一款儀器,其升溫迅速,方便操作,稱量加熱一步完成的,縮短了測定時間,也減少了能耗[7]。本研究采用烘箱法和鹵素水分測定儀法檢測5種蔬菜的水分含量,進(jìn)一步分析這兩種檢測方法的準(zhǔn)確率和可靠性。以確定鹵素水分測定儀是否可以代替烘箱法進(jìn)行檢測,從而實現(xiàn)檢測方法的轉(zhuǎn)型。
樣品選擇:生菜、茄子、黃瓜、青椒和青辣椒購于超市,選取新鮮的生菜葉片、茄子果肉、黃瓜果肉進(jìn)行檢測;
儀器設(shè)備:
電子天平;
錫紙;
烘箱;
維科美拓VM-E系列鹵素水分測定儀;儀器展示視頻如下:
稱取新鮮蔬菜樣品(約1.0g),精確到0.0001g,放置恒重的錫紙上,將盛放樣品的錫紙放入100~105℃的烘箱中干燥2h,取出放于干燥器冷卻后稱重,反復(fù)上述做法,稱至恒重(兩次重量差不超過0.002g即為恒重)。每種樣品重復(fù)測量5次,計算蔬菜水分含量。
維科美拓VM-E系列鹵素水分測定儀通過鹵素?zé)艏訜峒夹g(shù)使樣品受熱揮發(fā)水分而減輕質(zhì)量來進(jìn)行測定。開始測定時,鹵素水分測定儀稱量新鮮蔬菜樣品的質(zhì)量(約1.0g),內(nèi)置的鹵素干燥單元快速加熱至180℃,1min后降溫至100~105℃,使水分蒸發(fā)。在此加熱干燥過程中,儀器顯示屏持續(xù)顯示稱量樣品的水分含量。干燥結(jié)束后,顯示屏最終顯示樣品的水分含量。每種樣品重復(fù)測量5次,計算蔬菜水分含量。
比較兩種水分測定方法的測定時間和測定數(shù)量上的差異,同時分別用F檢驗和t檢驗法分析烘箱法和鹵素水分測定儀法的測定結(jié)果的一致性。
烘箱法和鹵素水分測定儀法對生菜葉、茄子、黃瓜、青椒和青辣椒的水分含量進(jìn)行測定,測定的數(shù)據(jù)基本一致,結(jié)果見表1所示。
表1兩種方法測定樣品水分含量(%)
測定方法 | 生菜葉 | 茄子果肉 | 黃瓜果肉 | 青椒 | 青辣椒 |
烘箱法 | 92.57 | 92.33 | 96.49 | 93.12 | 93.76 |
鹵素測定儀 | 92.90 | 92.14 | 95.98 | 91.30 | 93.02 |
烘箱法和鹵素水分測定儀法均是通過加熱減重的方法檢測樣品水分含量。由于烘箱的加熱容積較大,所以烘箱法一次性可以檢測1~100個樣本,并且操作方法簡單。但烘箱法需要反復(fù)稱量樣本的質(zhì)量,直到樣品達(dá)到恒重為止,如果樣品量較大,耗時較長。
此外,烘箱法烘干樣品至恒重大約需要3.0h左右。鹵素水分測定儀法雖只能夠逐一單個測定樣品含水量,但因其可以均勻快速地干燥樣品,能獲得精確且具有良好重現(xiàn)性的水分含量結(jié)果。清晰的按鍵和水分測定信息的顯示,實現(xiàn)直觀簡單地儀器操作,并且其所耗費的時間也相對較短,每個樣品測定平均需要0.127h,可以較快得到實驗結(jié)果。通過比較兩種方法所需測定時間后發(fā)現(xiàn),當(dāng)樣本量<23個時,采用鹵素水分測定儀耗時較少;當(dāng)樣本量>23時,采用烘箱法較合適。如圖1所示。
圖1烘箱法與鹵素水分測定儀法所需測定時間比較
分別用F檢驗和t檢驗法分析烘箱法和鹵素水分測定儀法的測定結(jié)果是否一致,結(jié)果兩種檢驗方法均顯示烘箱法和鹵素水分測定儀法沒有顯著性差異,即兩種方法的精密度一致。
本實驗分別采用烘箱法和鹵素水分測定儀法對5種蔬菜進(jìn)行水分含量檢測,并對檢測結(jié)果進(jìn)行整理和統(tǒng)計分析。通過比較后發(fā)現(xiàn)這兩種方法的檢測數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計分析無顯著性差異,表明這兩種檢測方法的檢測精度和準(zhǔn)確度無差異,均可用于樣品水分含量檢測。
烘箱法的加熱容積較大,可同時測量1~100個樣品,熱源熱量通過對流方式均勻穩(wěn)定分布在整個烘箱內(nèi),烘箱各處溫度變化不大,同時測定多個樣品水分含量其各個樣品之間的干擾因素較小。但其檢測時間長,工作效率低,稱量、烘干和計算質(zhì)量差無法實現(xiàn)同步化,無法對緊急需要檢測的樣品進(jìn)行檢測,在實際應(yīng)用中也存在較大的局限性。
鹵素水分儀測定法相對于烘箱法操作較簡便,并且無需稱重,升溫速度快,測量精密度好,只要設(shè)定程序,其稱重和加熱烘烤為一體。在干燥過程中,水分儀持續(xù)測量并即時顯示樣品丟失的水分含量,當(dāng)干燥程序完成后,水分儀界面顯示最終測得的水分含量值,直接可以一步得出結(jié)果,不易受外界因素影響。但每次只可以檢驗一個樣品,對于單個樣品可以快速得出結(jié)果,縮短了時間,提高了檢測效率。但當(dāng)有大量樣品需要測定時,其所需的總時間將會超過烘箱法所使用的時間。所以在實際應(yīng)用中要根據(jù)不同需求選擇不同的方法,可以根據(jù)樣本的理化性質(zhì),固態(tài)、液態(tài)等等來選擇不同方法。
還可以根據(jù)其所求結(jié)果的緊急程度選擇實驗方法:若樣本量較少并且需要緊急得出水分含量結(jié)果時,采用鹵素水分測定儀法測定其水分含量;若樣本數(shù)量較大但無需迅速得出其水分含量時,采用烘箱法測定其水分含量。
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