全自動(dòng)能量?jì)x測量食品能量的方法

發(fā)布時(shí)間：

2025-09-05

營(yíng)養標簽是向消費群體提供食品營(yíng)養特性的描述，包括營(yíng)養成分標識和營(yíng)養補充信息。它顯示了食品的營(yíng)養特性與相關(guān)信息，是消費者了解食品營(yíng)養組成和特征的主要途徑，從而引導消費者合理選擇食品，進(jìn)而改善消費者膳食結構，提高消費者身體素質(zhì)。目前世界各國的預包裝食品管理條例比以前更加完善，美國、歐盟、日本、韓國、澳大利亞、加拿大和巴西等國的標簽法規對進(jìn)口食品標簽上各種指標的誤差值要求非常嚴格，這也意味著(zhù)對進(jìn)出口檢測單位的檢驗水平和能力有了更高的要求。

按照《預包裝食品營(yíng)養標簽通則》要求，食品營(yíng)養標簽的幾個(gè)重要指標應該包括能量、蛋白質(zhì)、脂肪、有效碳水化合物、鈉。做為核心營(yíng)養成分的熱量，成為了消費者關(guān)注的熱點(diǎn)。隨著(zhù)生活質(zhì)量的提高，人們對食品的營(yíng)養成分更加講究。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。

歐盟標準中有固體和液體燃料檢驗標準，其中的第二部分就包括了氧彈量熱儀測定熱量的方法; 美國也有氧彈量熱儀測定液態(tài)烴類(lèi)燃料熱值的方法，可見(jiàn)氧彈式量熱儀在上的使用是比較廣泛的。而國家標準《食品營(yíng)養標簽管理規范》中規定的熱量需要用蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、乙醇、有機酸、膳食纖維這六種營(yíng)養標簽指標來(lái)?yè)Q算。這種換算法勞動(dòng)強度大，操作時(shí)間長(cháng)，測定時(shí)的樣品及易耗品用量很大，而且這些成分換算出的結果也會(huì )有一定的偏差。本文采用了氧彈量熱儀測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，與此同時(shí)，與傳統標準計算法得到的數據進(jìn)行比對分析。

材料與方法

材料

氧彈能量?jì)x; 自動(dòng)水控制系統: 包括溫度調節、能量?jì)x內桶注水和排空; 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)驗用原料魚(yú)肉作為樣品進(jìn)行檢測，取足量的鱈魚(yú)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)水控制系統溫度為 20℃ 且室內溫度控制在 20℃ －22℃之間，室內濕度控制在 80% 以下。測定模式分為 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)驗測定樣品時(shí)使用周邊等溫 25℃）。

操作步驟

開(kāi)機及系統軟件設置

開(kāi)機前先將氧氣瓶打開(kāi)，調節氧氣至 32bar。打開(kāi)電腦后將軟件語(yǔ)言選為中文，設定好儀器條件后進(jìn)入系統，選擇周邊等溫 25℃ （周邊等溫方法具有測量結果更準確、穩定等特點(diǎn)，而快速動(dòng)態(tài)方法則適合大批量檢測，與周邊等溫相比的優(yōu)點(diǎn)是節省時(shí)間，測定速度快，但相對來(lái)說(shuō)準確度和穩定性稍差），調節至稱(chēng)量。

稱(chēng)量

在萬(wàn)分天平上用小鐵坩堝稱(chēng)量 1． 000g（ ±0． 010g）樣品（因為分解氧彈可承受的熱量不能超過(guò)40000J，所以不能燃燒的物質(zhì)一般取1g 樣品比較適中），穩定后按傳輸鍵，待系統出現稱(chēng)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(xiàn)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)驗結束打不開(kāi)）。

樣品燃燒

將氧彈固定在能量?jì)x的懸掛架上，在電腦系統上點(diǎn)開(kāi)始實(shí)驗，懸掛架開(kāi)始下降到量熱儀內，這時(shí)馬上晃動(dòng)一下氧彈，聽(tīng)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 22min。

讀數與處理

燃燒結束后懸掛架自動(dòng)升起，電腦系統上也會(huì )自動(dòng)出現結果，讀數并保存。然后將氧彈摘下，在通風(fēng)櫥中用排氣針扎入排廢氣，按原順序將氧彈拆卸沖洗晾干即可，小坩堝洗刷后可反復使用。

結果與討論

儀器原理

從能量?jì)x所測量的熱量來(lái)說(shuō)，有兩種，一種是恒容條件下測量的，在等容條件下，若體系不做功，則體系的內能與等容過(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?jì)x所測量的就是等容過(guò)程的熱效應; 另一種是等壓條件下測量的，如中和反應的熱效應就是等壓過(guò)程的熱效應。

能量?jì)x測定法是利用樣品在氧彈中燃燒產(chǎn)生的熱量使周?chē)潭囟鹊乃仙臏囟葋?lái)自動(dòng)換算出樣品的能量。這種直接測定食品中的熱量，方法簡(jiǎn)便、準確、減少了消耗、縮短了操作時(shí)間，從而大大減少檢測人員的勞動(dòng)強度。

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