劉爭
摘要:檢測淀粉原料水分時(shí),試樣的粉碎度、干燥過程、干燥容器,試樣的稱取量,干燥次數(shù)、干燥器與干燥劑的選擇,稱量過程都會對測定結(jié)果造成不同的影響。
關(guān)鍵詞:淀粉質(zhì)原料 粉碎 烘干 稱量
淀粉質(zhì)原料水分的檢測在白酒生產(chǎn)中具有重要意義。水分含量是判斷原料的利用價(jià)值和質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo),它的結(jié)果的準(zhǔn)確性也關(guān)系到其它指標(biāo)的準(zhǔn)確與否,水分的檢測對于原料的貯藏和使用也起到重要的指導(dǎo)作用。淀粉質(zhì)原料如大米、高梁、小麥等糧食中水分以束縛水和游離水的狀態(tài)存在著,通過化學(xué)分析測定的水分應(yīng)為束縛水和游離水的總和,束縛水是各種分子間力與原料中物質(zhì)結(jié)合在一起的水分,而游離水分是由濕潤水分和毛細(xì)管水分兩部分組成。作分析時(shí),則可分為外在和內(nèi)在兩種水分,外在水分在實(shí)際操作時(shí),采用的是40-60℃溫度下在烘箱中干燥,干燥掉的外在水分性質(zhì)上屬于游離水中的濕潤水分,除去了濕潤水分后的原料為風(fēng)干原料,內(nèi)在水分即束縛水和毛細(xì)管水分,束縛水常常不能完全被測定,這取決于測定的方法。加熱干燥法是淀粉質(zhì)原料分析常用的方法,加熱干燥法又包括常壓干燥法和真空干燥法,而我們通常在檢測過程中使用的是常壓105℃烘箱干燥法。
用烘箱干燥法來測定水分含量,要求樣品具備三個(gè)條件:第一,樣品中水分排除情況很完全;第二,樣品中組分在加熱過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)引起的重量改變可忽略不計(jì);第三,水分是樣品中唯一的揮發(fā)物質(zhì)。原理是在常壓下溫度105℃下采用揮發(fā)方法測定樣品中干燥減失的重量,包括吸濕水、部分結(jié)晶水和該條件下能揮發(fā)的物質(zhì),再通過干燥前后的稱量數(shù)值計(jì)算水分的含量。
使用的儀器和設(shè)備:①電熱恒溫干燥箱。②稱量皿。③干燥器(配變色硅膠)。操作:將稱量皿置于105±1℃烘箱中,干燥0.5-1h后放入配有變色硅膠的干燥器中冷卻0.5h,稱量,并反復(fù)干燥至恒重。準(zhǔn)確稱取2-5g新粉碎過40目篩后充分混勻的試樣,置于已恒重的稱量皿中,放入105±1℃烘箱干燥2-4h后,蓋好取出,放入干燥器內(nèi)冷卻0.5h,后稱量,再放入105±1℃烘箱中干燥1h,冷卻,再稱量,前后兩次不超過2mg,為恒重。高水份試樣采用兩次干燥法:稱取200g未粉碎的試樣,在105±1℃烘箱中干燥30-40min,自然冷卻,稱量,計(jì)錄下風(fēng)干水分質(zhì)量,然后試樣粉碎,再按第一次操作同樣進(jìn)行。
計(jì)算:①常壓干燥一次干燥法:水分%=(M1-M2)/(M1-M3)*100
其中:M1——試樣和稱量皿的質(zhì)量,單位為g;M2——
試樣和稱量皿干燥后的質(zhì)量,單位為g;M3——稱量皿的質(zhì)量,單位為g。
②常壓干燥二次干燥法:水分%=W1+W2-(W1×
W2÷100)
式中:W1——第一次干燥中測得的水分,單位為%;W2——第二次干燥中測得的水分,單位為%。
計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字,在重復(fù)條件下兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的5%。水分測定操作看來簡單,但因試樣中水分最容易變化,很不容易準(zhǔn)確,稍有疏忽,就會引入誤差,現(xiàn)就將分析過程應(yīng)注意的問題討論如下:
①試樣的粉碎,應(yīng)在室內(nèi)盡量迅速粉碎,因?yàn)槭覂?nèi)空氣流動(dòng)較小,粉碎后盡早測定,試樣粉碎度,通過40目篩。粉碎量多時(shí),應(yīng)快速將粉碎后的樣品混合均勻后再取所需測定試樣。水分在20%以上的試樣,應(yīng)先整粒干燥后再進(jìn)行粉碎,如果直接粉碎,則有可能使水分損失試樣粉碎過后,由于表面積增大了,所含的水分就會很快發(fā)生變化。如不能立即測定,水分大于16%的要在低溫下密閉保存,水分小于15%的試樣,可在室溫下密閉保存。如果需要長期保存,則應(yīng)在低溫狀態(tài)下保存。
②干燥過程:試樣在進(jìn)行干燥的時(shí)候受很多因素影響,這些因素包括稱量皿類型,使用的電熱烘干箱型號,試樣的量,以及干燥的溫度和時(shí)間等,應(yīng)盡可能保持這些因素不變。試樣不應(yīng)置于烘箱的底板上,底板上的溫度一般會高于烘箱所控溫度,應(yīng)放在隔板上,中心的溫度計(jì)距隔板約3cm,在這中心周圍最多放8個(gè)稱量皿,因?yàn)榉Q量皿的取出過程也會吸濕,以至造成誤差。干燥容器可以使用鋁制稱量皿,也可以使用帶磨口蓋的玻璃稱量瓶,第一次使用時(shí)應(yīng)該反復(fù)烘干,直至恒量。試樣的稱量多少,應(yīng)根據(jù)試樣的狀態(tài)和稱量皿的大小而定,以平鋪在皿的底部達(dá)5mm厚為宜,并要保持每次測定一致。干燥次數(shù)的確定,一般要達(dá)到恒量為止(在最后的計(jì)算中,兩次恒量值應(yīng)取最后一次的稱量值),有的試樣干燥多次,在加熱的過程中會引起試樣分解,這時(shí)有可能減量在2mg以上,這時(shí)我們可以以3mg的減量作為判定恒量標(biāo)準(zhǔn)。
③干燥器與干燥劑:干燥器以選擇孔板直徑20-22cm為宜,如直徑過大,則由于多余空間過大,硅膠的吸濕力有限,取出稱量皿時(shí)會因啟閉干燥器而增加吸濕的影響從而造成質(zhì)量的改變。硅膠表面積大,使用方便,但吸濕后去濕的能力減弱,必須在藍(lán)色稍有減退,即要在135℃干燥2-3h,使其再生。烘干后的試樣放入干燥器中冷卻時(shí),如數(shù)量小于4個(gè),則冷卻時(shí)間必須達(dá)到30min,數(shù)量如有8個(gè),則冷卻時(shí)間為45min,都應(yīng)與求恒量時(shí)一致,可以減少誤差。
④稱量過程:稱量時(shí)應(yīng)蓋緊蓋子,稱量時(shí)應(yīng)盡量迅速,天平要保持干燥,這樣就可能使試樣在稱量過程減少吸濕。我們還可以使用常壓135℃烘干箱和紅外線加熱干燥法對淀粉質(zhì)原料的水分進(jìn)行分析,但通常使用的還是105℃烘箱干燥法。
實(shí)際操作中,不管使用何種檢測方法,只有在操作的每個(gè)環(huán)節(jié)都注意了有關(guān)事項(xiàng),就可以盡可能的減少誤差,得到一個(gè)真實(shí)的數(shù)據(jù)。
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