用于测定经历美拉德反应的模型体系中水分含量的卡尔·费歇尔滴定法（基于蒸发原理）

《Food Analytical Methods》：Vaporization Karl Fischer Titration for Determination of Water Content in Model Systems Undergoing Maillard Reactions

水分测定|Karl Fischer滴定|Maillard反应|蒸气化-库仑方法|温度影响

　　

摘要

水分含量是所有食品产品的关键质量参数，但由于加热过程中挥发性化合物可能丢失以及样品降解或化学变化的风险，其精确量化仍然具有挑战性。在各种分析技术中，卡尔·费歇尔（Karl Fischer, KF）滴定法因其基于成熟氧化还原反应的高度特异性而成为最广泛接受的方法之一。然而，即使在含有碳水化合物和蛋白质的复杂食品基质中，KF滴定法也可能产生偏差结果。在这些系统中，加热时可能会发生美拉德反应（Maillard reaction）——这是一种还原糖与氨基团之间的非酶促反应。该反应不仅会产生阻碍水分释放的棕色固体产物，还会在其初期产生水作为副产品。因此，区分固有水分和加热过程中生成的水分变得非常困难。本研究采用了蒸发-库仑卡尔·费歇尔滴定法（vap-C-KF），并将其与传统的烘箱干燥方法进行了比较。通过以不同比例（1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1；w/w）混合麦芽糊精和乳清蛋白来制备模型系统。共进行了330次测量，每种混合物在五个不同温度（125°C、145°C、155°C、165°C和185°C）下进行了五次重复实验。结果通过描述性统计（最大值、最小值、中位数）、标准差（SD）、相对标准差（RSD）、F检验和方差分析（ANOVA）进行评估。偏离最佳温度显著影响了测得的水分含量和提取时间。此外，根据蛋白质与麦芽糊精的比例，估计总测量水分含量的0.34%至0.80%来源于美拉德反应。