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脫水控制檢測

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發(fā)布時間：2025-08-05 04:06:54 更新時間：2025-08-04 04:06:54

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

脫水控制檢測：保障品質(zhì)與安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

脫水（干燥）過程廣泛應(yīng)用于食品加工、制藥、化工、材料科學(xué)、環(huán)保等眾多領(lǐng)域，其核心目的是去除物料中多余的水分或其他揮發(fā)性成分，以達(dá)到延長保質(zhì)期、改善物理化學(xué)性質(zhì)、便于運(yùn)輸儲存或滿足后續(xù)工藝要求的目的。然而，脫水不足可能導(dǎo)致產(chǎn)品易腐敗、結(jié)塊、流動性差、反應(yīng)活性異?；蜻_(dá)不到目標(biāo)性能要求；過度脫水則可能造成能源浪費(fèi)、產(chǎn)品外觀受損（如開裂、變色）、營養(yǎng)或活性成分損失，甚至帶來安全隱患。因此，脫水控制檢測是生產(chǎn)過程中至關(guān)重要的質(zhì)量控制點(diǎn)，它通過科學(xué)、系統(tǒng)的檢測手段，實(shí)時監(jiān)控和精確評估物料的脫水程度（通常表現(xiàn)為水分含量或固含量），確保脫水工藝嚴(yán)格受控，最終產(chǎn)品符合預(yù)期的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格要求。有效的脫水控制不僅能提升產(chǎn)品質(zhì)量一致性、降低不良品率，更能保障產(chǎn)品的使用安全性和市場競爭力。

核心檢測項(xiàng)目

脫水控制檢測的核心目標(biāo)是確定物料中目標(biāo)成分（通常為水分）的含量。主要檢測項(xiàng)目包括：

水分含量/水分率： 最直接、最關(guān)鍵的指標(biāo)，指物料中水的質(zhì)量占物料總質(zhì)量（濕基）或干物質(zhì)質(zhì)量（干基）的百分比。
固含量/干物質(zhì)含量： 指物料去除水分（或其他特定揮發(fā)性物質(zhì)）后剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量占原始濕物料總質(zhì)量的百分比。它與水分率之和通常為100%（濕基）。
水分活度： 尤其對食品、藥品、化妝品等至關(guān)重要，它反映物料中水分被微生物利用的程度和參與化學(xué)反應(yīng)的能力，與產(chǎn)品的微生物穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性密切相關(guān)。
揮發(fā)分含量： 部分情況下，需檢測除水之外的其他揮發(fā)性物質(zhì)的含量，以獲得更精確的干燥程度信息。

常用檢測儀器

脫水控制檢測依賴于多種精密的實(shí)驗(yàn)室或在線儀器：

烘箱（干燥箱）： 經(jīng)典方法的核心設(shè)備，通常與精密天平配合使用。通過設(shè)定恒定溫度（如105°C）和規(guī)定時間加熱樣品，比較加熱前后的質(zhì)量差來計(jì)算水分含量或固含量。
紅外/鹵素水分快速測定儀： 利用紅外或鹵素?zé)艨焖偌訜針悠?，?nèi)置精密天平實(shí)時稱重，自動計(jì)算并顯示水分含量或固含量。速度快、操作簡便，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場快速檢測和過程監(jiān)控。
卡爾費(fèi)休水分測定儀： 基于經(jīng)典的電化學(xué)滴定原理（碘量法），特別適用于精確測定微量水分（ppm級）或?qū)崦舾小⒁讚]發(fā)、易氧化分解的樣品。分為容量法和庫侖法。
熱重分析儀： 在程序控溫下，連續(xù)精確測量樣品的質(zhì)量隨溫度或時間變化的儀器?？稍敿?xì)分析樣品中不同溫度區(qū)間的水分和其他揮發(fā)分的失重過程，提供更全面的脫水行為信息。
水分活度儀： 通過測量樣品在密閉容器中達(dá)到平衡時的相對濕度來確定水分活度值。通常采用冷鏡露點(diǎn)法或電阻/電容傳感器法。
在線水分儀： 安裝在生產(chǎn)線上的實(shí)時監(jiān)測設(shè)備，常見類型有近紅外光譜、微波、電容、電阻等原理?？煞墙佑|、連續(xù)地測量物料水分，用于過程自動控制。

主要檢測方法

檢測方法的選擇取決于樣品性質(zhì)、所需精度、檢測速度要求以及可用資源：

常壓加熱干燥法（烘箱法）： 標(biāo)準(zhǔn)方法（如GB 5009.3, AOAC 934.01）。將樣品置于烘箱中在規(guī)定溫度下干燥至恒重。操作簡單，成本低，是基準(zhǔn)方法，但耗時長。
減壓加熱干燥法（真空烘箱法）： 在較低溫度（如60-70°C）和減壓條件下干燥。適用于高溫下易分解、氧化或揮發(fā)性物質(zhì)較多的樣品（如糖分高的食品、香精香料）。
蒸餾法： 如甲苯蒸餾法（GB/T 6436）。利用與水不混溶的有機(jī)溶劑共沸蒸餾，將水分帶出并冷凝收集測量。適用于含揮發(fā)性油分或高溫易分解的樣品（如香料、油脂）。
卡爾費(fèi)休滴定法： 水分測定的國際標(biāo)準(zhǔn)方法之一（如GB/T 6283, ISO 760）。分為容量法（適用于水分含量>0.1%）和庫侖法（適用于微量水分）。精度高，應(yīng)用范圍極廣。
熱重分析法： 提供連續(xù)的失重曲線，可精確確定干燥終點(diǎn)，研究脫水動力學(xué)。
近紅外光譜法： 利用水分對特定近紅外光譜區(qū)域的吸收特性，建立模型進(jìn)行快速、無損檢測。常用于在線控制和實(shí)驗(yàn)室快速篩查。

關(guān)鍵檢測標(biāo)準(zhǔn)

脫水控制檢測必須遵循相關(guān)的國家、行業(yè)或國際標(biāo)準(zhǔn)，以保證結(jié)果的可比性、準(zhǔn)確性和權(quán)威性。重要標(biāo)準(zhǔn)包括：

國家標(biāo)準(zhǔn) (GB)：
- GB 5009.3-2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定 (包含直接干燥法、減壓干燥法、蒸餾法)
- GB/T 6283-2008 化工產(chǎn)品中水分含量的測定卡爾·費(fèi)休法（通用方法）
- GB/T 12006.2-2009 塑料聚酰胺第2部分：含水量測定 (卡爾費(fèi)休法)
- GB/T 606-2003 化學(xué)試劑水分測定通用方法(卡爾·費(fèi)休法)
- GB/T 6435-2014 飼料中水分和其他揮發(fā)性物質(zhì)含量的測定
- GB/T 4928-2008 啤酒分析方法 (包含原麥汁濃度、真正濃度、酒精含量測定，需測定樣品水分/浸出物)
- GB 10468-1989 水果和蔬菜產(chǎn)品中水分活度的測定方法 (參考方法)
國際標(biāo)準(zhǔn) (ISO)：
- ISO 712:2009 Cereals and cereal products — Determination of moisture content — Reference method (谷物水分)
- ISO 6496:1999 Animal feeding stuffs — Determination of moisture and other volatile matter content (動物飼料水分與揮發(fā)分)
- ISO 760:1978 Determination of water — Karl Fischer method (General method) (卡爾費(fèi)休法)
- ISO 21807:2004 Microbiology of food and animal feeding stuffs — Determination of water activity (水分活度)
美國官方分析化學(xué)家協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) (AOAC)： 包含大量食品、飼料、農(nóng)產(chǎn)品等的水分測定方法，如AOAC 934.01, 925.09, 930.15等。
美國材料與試驗(yàn)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) (ASTM)： 如ASTM D6869-03(2017) Standard Test Method for Coulometric and Volumetric Determination of Moisture in Plastics Using the Karl Fischer Reaction (塑料中水分測定)。
藥典標(biāo)準(zhǔn)： 如中國藥典 (ChP)、美國藥典 (USP)、歐洲藥典 (EP) 均有詳細(xì)的水分測定法和干燥失重檢查法。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)： 特定行業(yè)（如煙草、造紙、陶瓷）或企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品特性制定的更具體的檢測要求和接受限度。

選擇和應(yīng)用正確的檢測標(biāo)準(zhǔn)是確保脫水控制檢測結(jié)果有效、可靠并符合法規(guī)要求的基礎(chǔ)。隨著技術(shù)進(jìn)步，如更快速、更智能的在線水分檢測技術(shù)和無損檢測技術(shù)的發(fā)展，脫水控制的精度、效率和自動化水平也在不斷提高，為各行業(yè)的質(zhì)量保障提供了更強(qiáng)有力的支持。