Quy trình xác định độ ẩm chi tiết nhất (Determining moisture content)

Bài viết tập trung vào phương pháp xác định độ ẩm bằng phân tích nhiệt trọng trường (Thermogravimetric Analysis – TGA). Độ ẩm của mẫu thực phẩm được xác định dựa vào khối lượng giảm sau quá trình sấy.

Nguyên tắc của phương pháp: tiến hành gia nhiệt làm bay hơi nước trong mẫu, chênh lệch giữa khối lượng trước và sau sấy được dùng để tính toán độ ẩm.

Quy trình xác định độ ẩm theo phương pháp sử dụng tủ sấy

Dụng cụ thí nghiệm

• Tủ sấy, có thể duy trì nhiệt độ 103 – 105 °C.
• Chén sấy (thủy tinh hoặc kim loại (ví dụ: nhôm, hợp kim nhẹ hoặc thép không gỉ))
• Bình hút ẩm
• Cân phân tích, có thể cân chính xác đến 1 mg.

Cách tiến hành

• Cân mẫu thử vào chén sấy khô, sạch đã biết trước khối lượng, chính xác đến 1 mg (khối lượng cân tùy loại mẫu, ví dụ: 3 – 20 gam).
• Đặt chén mẫu vào tủ sấy đã đạt 103 ± 2 °C.
• Sau thời gian khoảng 1 – 6 giờ, chén mẫu được lấy ra khỏi tủ sấy và để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng (20 – 30 phút).
• Cân lại chén cùng với mẫu, chính xác đến 1 mg.
• Sau khi cân lần thứ nhất, tiếp tục đem mẫu sấy ở nhiệt độ trên trong vòng 30 phút tới 1 giờ và cân lần thứ hai. Tiếp tục lặp lại cho đến khối lượng không đổi (nếu cần), khi đó lượng nước tự do có trong mẫu đã bốc hơi hết.

Tính toán kết quả

Độ ẩm của mẫu thử (W, %), biểu thị theo phần trăm khối lượng, được tính theo công thức:

Trong đó:
m: khối lượng của phần mẫu thử trước khi sấy, tính bằng gam (g)
m₁: là khối lượng của phần mẫu thử sau khi sấy, tính bằng gam (g)

Kết quả cuối cùng là trung bình của 2 lần lặp lại song song mà sai lệch giữa chúng không được lớn hơn 0,5%. Biểu thị kết quả đến một chữ số thập phân.

Quy trình xác định độ ẩm theo phương pháp dùng cân sấy ẩm

• Chỉnh bàn cân sao cho bọt thủy về tâm

• Cài đặt thông số quá trình sấy
• Nhấn phím “TARE” để trừ khối lượng đĩa cân
• Thêm mẫu phân tích vào đĩa cân và gạt đều

• Nhấn phím “START” để bắt đầu sấy
• Kết quả độ ẩm (%) hiển thị sau vài phút.

Ưu và nhược điểm của hai phương pháp

Ưu điểm

Sử dụng tủ sấy	Sử dụng cân sấy ẩm
Có thể làm đồng thời số lượng mẫu lớn. Khối lượng mẫu linh hoạt. Độ chính xác cao. Tiết kiệm chi phí.	Thời gian phân tích nhanh (2–10 phút). Khối lượng mẫu linh hoạt. Thao tác đơn giản. Giảm khả năng gây sai số.

Nhược điểm

Sử dụng tủ sấy	Sử dụng cân sấy ẩm
Thời gian phân tích dài (có thể tới 6 giờ). Ngoài nước còn có các cấu tử lỏng bay hơi khác: rượu, chất tạo hương, axit acetic. Thành phần không phải nước trong mẫu cũng có thể bị phân hủy. Quy trình thí nghiệm gồm nhiều bước thủ công, dẫn đến khả năng gây sai số cao.	Chỉ phân tích được một mẫu/ lần thao tác. Thành phần mẫu khác, ngoài nước, có thể bị phân hủy hoặc bay hơi.

KẾT LUẬN

Cho đến nay, phương pháp xác định độ ẩm sử dụng tủ sấy là phương pháp chuẩn đã được thiết lập.
So với tủ sấy truyền thống, việc xác định độ ẩm sử dụng cân phân tích độ ẩm thực hiện đơn giản hơn và đưa ra kết quả đáng tin cậy chỉ trong 5-15 phút. Ngoài ra, việc tự động hóa các phép đo và tính toán đã loại bỏ các thao tác dễ gây nên sai số.