全自动量热仪测量食品热量能量的方法

   营养标签是向消费群体提供食品营养特性的描述，包括营养成分标识和营养补充信息。它显示了食品的营养特性与相关信息，是消费者了解食品营养组成和特征的主要途径，从而引导消费者合理选择食品，进而改善消费者膳食结构，提高消费者身体素质。目前世界各国的预包装食品管理条例比以前更加完善，美国、欧盟、日本、韩国、澳大利亚、加拿大和巴西等国的标签法规对进口食品标签上各种指标的误差值要求非常严格，这也意味着对进出口检测单位的检验水平和能力有了更高的要求。

   按照《预包装食品营养标签通则》要求，食品营养标签的几个重要指标应该包括能量、蛋白质、脂肪、有效碳水化合物、钠。做为核心营养成分的热量，成为了消费者关注的热点。随着生活质量的提高，人们对食品的营养成分更加讲究。同时为了减轻体重，防止疾病，健康饮食，人们也更加重视控制食品中的热量，低热量的物质受到了关注。

   欧盟标准中有固体和液体燃料检验标准，其中的第二部分就包括了氧弹量热仪测定热量的方法; 美国也有氧弹量热仪测定液态烃类燃料热值的方法，可见氧弹式量热仪在上的使用是比较广泛的。而国家标准《食品营养标签管理规范》中规定的热量需要用蛋白质、脂肪、碳水化合物、乙醇、有机酸、膳食纤维这六种营养标签指标来换算。这种换算法劳动强度大，操作时间长，测定时的样品及易耗品用量很大，而且这些成分换算出的结果也会有一定的偏差。本文采用了氧弹 量热仪测定食品中能量的仪器法，把样品分别进行冻干和烘干后进行检测，与此同时，与传统标准计算法得到的数据进行比对分析。

 材料与方法

 材料

        氧弹量热仪; 自动水控制系统: 包括温度调节、量热仪内桶注水和排空; 万分天平;自动充氧式分解氧弹。

 方法

样品前处理

   本实验用原料鱼肉作为样品进行检测，取足量的鳕鱼分别进行冻干和烘干处理，烘干样品待冷却后进行均质，放置于干燥器中。

仪器条件及操作步骤

仪器条件

    自动水控制系统温度为 20℃ 且室内温度控制在 20℃ －22℃之间，室内湿度控制在 80% 以下。测定模式分为 4 种: 周边等温 25℃，周边等温为 30℃，快速动态 25℃，快速动态 30℃（ 本实验测定样品时使用周边等温 25℃） 。

操作步骤

开机及系统软件设置

    开机前先将氧气瓶打开，调节氧气至 32bar。打开电脑后将软件语言选为中文，设定好仪器条件后进入系统，选择周边等温 25℃ （ 周边等温方法具有测量结果更准确、稳定等特点，而快速动态方法则适合大批量检测，与周边等温相比的优点是节省时间，测定速度快，但相对来说准确度和稳定性稍差） ，调节至称量。

称量

  在万分天平上用小铁坩埚称量 1． 000g（ ±0． 010g） 样品（ 因为分解氧弹可承受的热量不能超过40000J，所以不能燃烧的物质一般取1g 样品比较适中） ，稳定后按传输键，待系统出现称量质量后将坩埚拿出。

安装氧弹

    将坩埚放在氧弹燃烧架上，将棉线套在架上并将另一头埋入样品中，然后把燃烧架放入氧弹，将外套拧上（ 注意不要拧太紧，以免实验结束打不开） 。

样品燃烧

    将氧弹固定在量热仪的悬挂架上，在电脑系统上点开始实验，悬挂架开始下降到量热仪内，这时马上晃动一下氧弹，听到氧气针扎进去且氧弹固定就说明成功注入氧气，整个燃烧过程约持续 22min。

读数与处理

    燃烧结束后悬挂架自动升起，电脑系统上也会自动出现结果，读数并保存。然后将氧弹摘下，在通风橱中用排气针扎入排废气，按原顺序将氧弹拆卸冲洗晾干即可，小坩埚洗刷后可反复使用。

结果与讨论

仪器原理

   从量热仪所测量的热量来说，有两种，一种是恒容条件下测量的，在等容条件下，若体系不做功，则体系的内能与等容过程中体系所获得的热量是相同的，如我们使用的氧弹式量热仪所测量的就是等容过程的热效应; 另一种是等压条件下测量的，如中和反应的热效应就是等压过程的热效应。

    量热仪测定法是利用样品在氧弹中燃烧产生的热量使周围固定温度的水上升的温度来自动换算出样品的能量。这种直接测定食品中的热量，方法简便、准确、减少了消耗、缩短了操作时间，从而大大减少检测人员的劳动强度。