植物油水分活度測量

  水分活度定義為在相同溫度下，樣品中水的蒸汽壓與純水的蒸汽壓的比值。可以對樣品中水的蒸汽壓進行直接測量，然而，在一個封閉的系統(tǒng)中，樣品上方頂部的水的蒸汽壓會與樣品中的水的蒸汽壓達到動態(tài)平衡。一旦達到平衡，測量頂部氣體的蒸汽壓來計算樣品的水分活度。Decagon Devices公司生產(chǎn)的Aqualab水分活度儀通過用鏡面冷凝系統(tǒng)來測量氣體的露點，從而得到頂部氣體的蒸汽壓。一旦開始測量，建立平衡后進行一系列的水分活度的測量。但兩次水分活度的測量在某個范圍值內(nèi)，說明平衡已經(jīng)達到，同時測量結(jié)束。

  一些樣品由于其特殊性，測量水分活度比較困難。比如植物油。由于其疏水性的屬性，植物油不能直接吸收水分以及水分不能很容易的通過油的基質(zhì)。導(dǎo)致的結(jié)果是，在一個密封的系統(tǒng)中，水分達到動態(tài)平衡的時間比大多數(shù)樣品就長很多。這個會導(dǎo)致比平常更長的讀數(shù)時間，通常，Aqualab水分活度儀的測量時間只有3-4分鐘，植物油樣品可能需要20-30分鐘。

  甚至，一個更大的困難是，植物油的平衡太慢會對儀器造成一個已經(jīng)達到平衡的假象。這個現(xiàn)象會發(fā)生在水分從油里逸出或者進入植物油時的速度都非常慢，所以連續(xù)兩次的測量結(jié)果會比較接近導(dǎo)致儀器認(rèn)為已經(jīng)達到平衡。然而，對樣品進行更長時間的測試發(fā)現(xiàn)并沒有達到平衡，而且在隨后的測試中結(jié)果還在發(fā)生變化。圖1顯示了一系列測試的結(jié)果。

圖1 水分活度連續(xù)測量結(jié)果

  *次測試的時間為17分鐘，結(jié)果為0.4026 aw。隨后的測量只需要4分鐘，但是水分活度結(jié)果為0.3975 aw。雖然0.005 aw水分活度差異已經(jīng)在0.003 aw準(zhǔn)確性的誤差范圍外，所以我們對植物油樣品進行了連續(xù)90分鐘的測試。

  平均每次的讀數(shù)時間為4分鐘，水分活度在19次的測量中并沒有達到真正的穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0131。這個不穩(wěn)定的結(jié)果表明了平衡沒有達到，但是植物油和頂部氣體的蒸汽交換非常緩慢，儀器會認(rèn)為這個平衡已經(jīng)達到。結(jié)果是，如果有任何對植物油的測試結(jié)果，都可以認(rèn)為不準(zhǔn)確的，因為平衡沒有達到。

結(jié)論

  植物油的測量需要非常小心謹(jǐn)慎。理想狀態(tài)下，植物油水分活度測試要在連續(xù)的模式下進行，知道連續(xù)兩次或多次的結(jié)果偏差都在0.002 aw范圍內(nèi)。在這個誤差范圍之內(nèi)的測量結(jié)果平均值應(yīng)該就是真正的水分活度值。