一种利用蒸汽压测定水分活度的方法及其装置

摘要

本发明涉及利用测定物料的水蒸汽压来计算出对应的水分活度。本发明设计了一套蒸汽压测定装置，装置主要为封闭的玻璃管路外接样品瓶、U形管和真空泵，结构清晰，易于制作。水分活度计算方法简便、测定快速、灵敏、准确，单个样品的测定时间为20min左右。为工作过程中广泛测定水分活度提供了保障。

主权项

1.本发明能够快速、灵敏、准确的测定食品等物料的水分活度，单个样品的测定时间为20min左右。该发明设计的装置，结构清晰，易于制作。其特征在于包括下列步骤：1、装置设计和制作：装置设计主要参数有：(1)玻璃管路：水平玻璃管路、垂直U形管路采用外径11mm，内径8mm玻璃管，从玻璃管起始端计算，在58mm、412mm、567mm处烧结标准磨口活塞式阀门3个(依次为阀门No1、No3、No4)；在123mm处垂直向上接出支路1个，支路末端烧结标准磨口活塞式阀门1个(阀门No2)；玻璃管在水平方向上387mm、437mm处接U形管的两个端口；然后在517mm、567mm处，在水平面上各弯折90。后，与原玻璃管路平行向起始端延伸160mm，封闭末端。管路末端烧结2根加强筋与原管连为一体。玻璃管的起始端接真空泵。(2)A、B接口：从水平玻璃管路上223mm、287mm处垂直向下接出两个支路(依次为A、B)，规格同水平玻璃管路，末端烧结24/40磨砂接口A、B。(3)物料瓶：要求瓶口和24/40磨砂接口相配套，瓶身高度55mm，瓶内径27mm，壁厚2mm以上，并配制对应的瓶塞，以储备物料。瓶口涂抹高真空油脂，以保持密封性。2、蒸汽压测定步骤：(1)蒸汽压测定装置清洗干净，室温风干后，水平放置并和真空泵连接，U形管路灌入真空硅油，高度保持油的高度差最大能达到400mm以上。端口A、B接上物料瓶后，物料瓶置于同温度的恒温水槽中。(2)当装置关闭时，阀门No2、No3打开，阀门No1、No4关闭。(3)蒸馏水(18.2MΩ)5mL，放入物料瓶中。并接到端口B上，注意密封性。(4)空物料瓶接上端口A，此时阀门No1、No3、No4打开，No2关闭，抽真空使系统的真空度达0.5mbar，维持时间20min，关闭阀门No4，然后缓慢打开阀门No2。(5)取下端口A上的物料瓶，装上3-5mL或3-5g标准活度物质或物料放入物料瓶中，固体物料表面需覆盖一层厚布，以免物料飞溅堵塞接口。物料瓶重新接上端口A，关闭阀门No2。(6)抽真空使系统的真空度达0.5mbar，维持时间2min，打开阀门No4，维持时间1min，依次迅速关闭阀门No1、No3。同时开始计时，观察油柱变化(注意防止由于真空泄漏等原因引起真空硅油喷入水平管路)，关闭真空泵。(7)记录油柱高度差：每隔60S记录1次油柱高度差。随着物料水分的蒸发，大约在15min-20min左右，油柱高度差趋于稳定，记录最终高度差值。(8)首先打开阀门No3，然后关闭阀门No4，再依次打开阀门No1、No2。取下A端口物料瓶。(9)重复操作步骤(4)～(9)，测定其它物料的油柱高度差。3、水分活度值的计算(1)配制已知水分活度的标准物质，按技术步骤2的方法测定相应的油柱高度差，绘制标准曲线，每个样品重复测定至少5次。拟和水分活度、油柱高度差的回归方程。(2)根据上述回归方程，计算物料的水分活度。