全自動(dòng)能量?jī)x測(cè)量食品能量的方法

發(fā)布時(shí)間：

2025-09-05

營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽是向消費(fèi)群體提供食品營(yíng)養(yǎng)特性的描述，包括營(yíng)養(yǎng)成分標(biāo)識(shí)和營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充信息。它顯示了食品的營(yíng)養(yǎng)特性與相關(guān)信息，是消費(fèi)者了解食品營(yíng)養(yǎng)組成和特征的主要途徑，從而引導(dǎo)消費(fèi)者合理選擇食品，進(jìn)而改善消費(fèi)者膳食結(jié)構(gòu)，提高消費(fèi)者身體素質(zhì)。目前世界各國(guó)的預(yù)包裝食品管理?xiàng)l例比以前更加完善，美國(guó)、歐盟、日本、韓國(guó)、澳大利亞、加拿大和巴西等國(guó)的標(biāo)簽法規(guī)對(duì)進(jìn)口食品標(biāo)簽上各種指標(biāo)的誤差值要求非常嚴(yán)格，這也意味著對(duì)進(jìn)出口檢測(cè)單位的檢驗(yàn)水平和能力有了更高的要求。

按照《預(yù)包裝食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽通則》要求，食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽的幾個(gè)重要指標(biāo)應(yīng)該包括能量、蛋白質(zhì)、脂肪、有效碳水化合物、鈉。做為核心營(yíng)養(yǎng)成分的熱量，成為了消費(fèi)者關(guān)注的熱點(diǎn)。隨著生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)成分更加講究。同時(shí)為了減輕體重，防止疾病，健康飲食，人們也更加重視控制食品中的熱量，低熱量的物質(zhì)受到了關(guān)注。

歐盟標(biāo)準(zhǔn)中有固體和液體燃料檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，其中的第二部分就包括了氧彈量熱儀測(cè)定熱量的方法; 美國(guó)也有氧彈量熱儀測(cè)定液態(tài)烴類燃料熱值的方法，可見氧彈式量熱儀在上的使用是比較廣泛的。而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽管理規(guī)范》中規(guī)定的熱量需要用蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、乙醇、有機(jī)酸、膳食纖維這六種營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽指標(biāo)來(lái)?yè)Q算。這種換算法勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)定時(shí)的樣品及易耗品用量很大，而且這些成分換算出的結(jié)果也會(huì)有一定的偏差。本文采用了氧彈量熱儀測(cè)定食品中能量的儀器法，把樣品分別進(jìn)行凍干和烘干后進(jìn)行檢測(cè)，與此同時(shí)，與傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算法得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析。

材料與方法

材料

氧彈能量?jī)x; 自動(dòng)水控制系統(tǒng): 包括溫度調(diào)節(jié)、能量?jī)x內(nèi)桶注水和排空; 萬(wàn)分天平;自動(dòng)充氧式分解氧彈。

方法

樣品前處理

本實(shí)驗(yàn)用原料魚肉作為樣品進(jìn)行檢測(cè)，取足量的鱈魚分別進(jìn)行凍干和烘干處理，烘干樣品待冷卻后進(jìn)行均質(zhì)，放置于干燥器中。

儀器條件及操作步驟

儀器條件

自動(dòng)水控制系統(tǒng)溫度為 20℃ 且室內(nèi)溫度控制在 20℃ －22℃之間，室內(nèi)濕度控制在 80% 以下。測(cè)定模式分為 4 種: 周邊等溫 25℃，周邊等溫為 30℃，快速動(dòng)態(tài) 25℃，快速動(dòng)態(tài) 30℃（本實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品時(shí)使用周邊等溫 25℃）。

操作步驟

開機(jī)及系統(tǒng)軟件設(shè)置

開機(jī)前先將氧氣瓶打開，調(diào)節(jié)氧氣至 32bar。打開電腦后將軟件語(yǔ)言選為中文，設(shè)定好儀器條件后進(jìn)入系統(tǒng)，選擇周邊等溫 25℃ （周邊等溫方法具有測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確、穩(wěn)定等特點(diǎn)，而快速動(dòng)態(tài)方法則適合大批量檢測(cè)，與周邊等溫相比的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省時(shí)間，測(cè)定速度快，但相對(duì)來(lái)說(shuō)準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性稍差），調(diào)節(jié)至稱量。

稱量

在萬(wàn)分天平上用小鐵坩堝稱量 1． 000g（ ±0． 010g）樣品（因?yàn)榉纸庋鯊椏沙惺艿臒崃坎荒艹^(guò)40000J，所以不能燃燒的物質(zhì)一般取1g 樣品比較適中），穩(wěn)定后按傳輸鍵，待系統(tǒng)出現(xiàn)稱量質(zhì)量后將坩堝拿出。

安裝氧彈

將坩堝放在氧彈燃燒架上，將棉線套在架上并將另一頭埋入樣品中，然后把燃燒架放入氧彈，將外套擰上（注意不要擰太緊，以免實(shí)驗(yàn)結(jié)束打不開）。

樣品燃燒

將氧彈固定在能量?jī)x的懸掛架上，在電腦系統(tǒng)上點(diǎn)開始實(shí)驗(yàn)，懸掛架開始下降到量熱儀內(nèi)，這時(shí)馬上晃動(dòng)一下氧彈，聽到氧氣針扎進(jìn)去且氧彈固定就說(shuō)明成功注入氧氣，整個(gè)燃燒過(guò)程約持續(xù) 22min。

讀數(shù)與處理

燃燒結(jié)束后懸掛架自動(dòng)升起，電腦系統(tǒng)上也會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)結(jié)果，讀數(shù)并保存。然后將氧彈摘下，在通風(fēng)櫥中用排氣針扎入排廢氣，按原順序?qū)⒀鯊棽鹦稕_洗晾干即可，小坩堝洗刷后可反復(fù)使用。

結(jié)果與討論

儀器原理

從能量?jī)x所測(cè)量的熱量來(lái)說(shuō)，有兩種，一種是恒容條件下測(cè)量的，在等容條件下，若體系不做功，則體系的內(nèi)能與等容過(guò)程中體系所獲得的熱量是相同的，如我們使用的氧彈式能量?jī)x所測(cè)量的就是等容過(guò)程的熱效應(yīng); 另一種是等壓條件下測(cè)量的，如中和反應(yīng)的熱效應(yīng)就是等壓過(guò)程的熱效應(yīng)。

能量?jī)x測(cè)定法是利用樣品在氧彈中燃燒產(chǎn)生的熱量使周圍固定溫度的水上升的溫度來(lái)自動(dòng)換算出樣品的能量。這種直接測(cè)定食品中的熱量，方法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、減少了消耗、縮短了操作時(shí)間，從而大大減少檢測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

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