燃烧量热仪

摘要本文利用ATC 300A自动氧弹量热仪测试了四种膨化类食品（薯片、仙贝、小馒头、干脆面）的燃烧热值，测试结果与其包装上营养成分表的能量值差值在0.16~0.53 kcal/g之间，RSD（相对标准偏差）均在0.2％以内。图1测试样品展示前言卡路里（calorie）作为一种热量单位被广泛应用于营养计量和健身指导中，它和食品包装上营养成分表里单位为焦耳（joule）的能量值一样，都反映了食品氧化过程中所释放的热量，我们可以根据 1 cal= 4.1868 J对其进行换算。那么食物能提供给我们的热量与其完全燃烧后所释放的热量有什么区别？食物在人体内的消化吸收过程是非常复杂的，对于一些食物组分例如蛋白质中的氮元素等，人体无法消化吸收，在代谢产物（尿素、尿酸、肌酐等）中仍存在一定能量。但尽管人体氧化的方式与氧弹量热仪有所不同，食物完全氧化所释放出的总热量却是相同的。为了得到食物的生理热值，我们可以在氧弹量热仪燃烧测试的基础上进行一些代谢校正。例如，不考虑人体基础代谢等复杂因素，分别测量食物的燃烧热值以及排泄物热值，就可以确定某种食物的有效热值。食品营养成分表中的能量值就是三大营养素的能量系数（脂肪37 kJ/g、碳水化合物17 kJ/g，蛋白质代谢校正后17 kJ/g）与其含量的乘积之和。本文利用ATC 300A自动氧弹量热仪测得四种膨化类食品的燃烧热值并与营养成分表中的能量值进行了对比，同时计算了不考虑蛋白质代谢校正（能量系数为22 kJ/g）时的能量值；可以发现代谢校正所带来的总体偏差不大，但不同食品样品的燃烧热值偏差不同。除了蛋白质含量的因素，可能还因为相同营养素有着不同来源；像牛肉、牛奶中脂肪的燃烧热值实际是不同的，但营养素归类下却有着相同的能量系数。图2 自动氧弹量热仪 ATC 300A实验方法1. 实验条件&bull 测试仪器：之量科技 ATC 300A自动氧弹量热仪&bull 测试方法：GB/T 213-2008&bull 环境温度：24.4~ 26.3 oC&bull 实验样品：薯片、仙贝、小馒头、干脆面2. 测试过程&bull 打开ATC 300A自动氧弹量热仪；&bull Step1：在样品池中称取一定质量样品，用棉线连接点火丝与样品并固定；&bull Step2：安装氧弹，并设置实验参数，填写样品质量等；&bull Step3：开始实验，在测试环境准备好后，仪器自动进行测试；&bull Step4：实验结束，取下氧弹并进行清理；&bull Step5：重复三组测试，记录实验数据。实验结果在实验开始前，我们对每种样品分别进行了碾碎与压片处理以保证测试样品的均匀性与一致性，如图3所示。在压片过程中需控制压片力度，如薯片含油量较高，力度过大会导致油分析出影响测试结果。图3样品预处理（a）碾碎后样品（b）小馒头压片展示（c）压片后样品（d）装样薯片、小馒头、仙贝和干脆面每种样品进行3次重复测试，燃烧热测试结果汇总见表1。测试结果重复性较好，RSD均在0.2％以内。表1 燃烧热测试结果汇总燃烧热J / g薯片小馒头仙贝干脆面123935.0 16548.921535.522750.7223925.716558.121505.322766.8323995.116544.921505.222771.6平均值23951.9 16550.6 21515.3 22763.0 包装能量值22666.715870.0 20620.0 20550.0 无代谢校正能量值22967.6 16017.3 20860.7 21018.1 RSD（％）0.1570.0410.0810.078燃烧热平均值与包装上营养成分表（如图4所示，蛋白质能量系数17 kJ/g）里的能量值相比，差值在680.6~2213.0 J/g之间，不考虑蛋白质代谢校正（能量系数22 kJ/g）的差值在533.3~1745.0 J/g之间。图4（a）薯片（b）小馒头（c）仙贝（d）干脆面样品包装上的营养成分表由于本次选择的样品为膨化类食品，成分以脂肪和碳水化合物为主，蛋白质含量较低，代谢校正对测试结果的影响相对较小，更多考虑为营养素能量参数对不同来源的相同营养素存在一定偏差导致的。根据上述测试结果，燃烧热值一定程度上可以代表我们能够从食物中获取的“卡路里”。除了人体代谢外，不同来源的相同营养素用同样的能量参数去计算也会带来一定误差；以本文测试的膨化类食品为例，不考虑蛋白质代谢修正的燃烧热值与包装能量值差值为12.7~41.7 kcal（大卡）/100g，对“卡路里”摄入严格的人群可能需要考虑该影响。结论本文利用ATC 300A自动氧弹量热仪测试了四种膨化类食品的燃烧热值，测试结果与其包装上营养成分表的能量值较为接近，其差值可能包含了营养学上对于不同营养素的燃烧热值基于人体代谢的修正，以及不同来源的相同营养素能量参数的差异。 仪器推荐自动氧弹量热仪 ATC 300A符合GB 384、GB/T 213、ASTM 4809、ASTM D240等标准，测试时间＜10min（快速法），热容量波动≤0.20%，功能高度自动化，能快速准确地测试各种可燃物的燃烧热值。欢迎联系我们，了解更多技术亮点、参数规格及应用案例。

中原工学院是一所以工为主，以纺织服装为特色，工、管、文、理、经、法多学科协调发展的高等学校。学校始建于1955年，原隶属于纺织工业部；1998年学校划转河南省管理；2000年更名为中原工学院。学校分南区、北区和西区三个校区，占地1560亩，建筑面积57.2万平方米。学校现有教职工1550人，其中专任教师1029人，具有高级职称教师450人，博士学位教师239人。学校有二级学院20个，55个本科专业，各类在校生3万余人，其中：本科生18792人、研究生435人，留学生30余人，专科生1841人，成教生14737人。 近年来，由于办学成绩显著，学校深受上级主管部门和社会的厚爱。2004－2006年，中原工学院连续三年专利受理量位居河南省高校第一名；2005年，顺利通过教育部本科教学工作水平评估并在全国介绍经验；2006年，在河南省委高校工委、省教育厅组织的德育评估中获“优秀”；2007年，被评为全国发展最快的大学之一； 2013年，与百度营销大学签署“合作共建百度互联网营销实验室协议”，成为河南省唯一“百度互联网营销人才培养基地”。学校先后被河南省委、省政府授予河南省文明单位、河南省思想政治工作先进单位、教师培训年工作先进单位等称号，被评为河南公众最满意的十佳本科院校、河南最具影响力的十大教育品牌、河南考生心目中最理想的高校和全省大中专毕业生就业工作先进集体。在全省第20次高校党建工作会上，学校被授予全省高校党建工作先进单位称号；2012年，校党委被省委授予2010-2012年度全省创先争优活动先进基层党组织称号。 此次中原工学院筹备阻燃试验室，订购了大批质量优良，功能先进的阻燃测试仪器，经过多家对比，以及激烈竞争，最后选定莫帝斯燃烧技术（中国）有限公司提供的锥形量热仪、TPP热防护性能测试仪、全面罩燃烧测试仪和抗熔融金属溅沫冲击测试仪。 其中，莫帝斯燃烧技术（中国）有限公司提供的锥形量热仪，与同类厂家相比，具有明显的技术优势，无论是产品设计外观，还是产品性能，都有显著的产品优势，该产品设计，融合了英国FTT、美国GOVMARK以及韩国FESTEC的设计风格和理念，产品软件具备各个传感器自我校准的功能，同时具有系统自我校准和自检的功能，如C系数校准，C系数日志查看，同时提供黑色PMMA标准试样，进行整机的准确度校准，这些设计，弥补了国内该产品的不足，完全可媲美发达国产的同类产品。 www.motis-tech.comwww.firetester.com.cn

碳硫分析仪对燃烧碘量法测钢铁中硫准确度 燃烧碘量法测定钢铁中硫受炉温、溶剂及仪器设备等各方面因素影响：燃烧碘量法测钢铁中硫的含量因其操作简便，测定快速是目前工厂中测钢铁中硫含量应用最广的分析方法。但该法测定硫受炉温，助熔剂等各方面因素的影响，硫的回收率较低，一般小于 90%，有时仅 60~70%。因此掌握好分析条件事关重要。为了提高该法测定硫的准确度，查阅了有关资料，南京麒麟分析仪器有限公司专业生产的碳硫分析仪现场进行了对硫的试验。 实验：对于同一个标样（含硫为 0.033%）实验过程中发现滴定速度是非常关键的操作高硫试样尤其如此。为此进行了实验，结果表明通氧燃烧后不立即滴定会导致结果偏低。当等 30 秒后滴定，回收率会降低近 30%，而预置（预置一部分碘标准溶液）80%后立即滴定和不预置滴定结果相近。因此滴定速度开始时宜快为好，即使暂时过量也不致影响结果。1、燃烧温度时硫回收率的影响 硫在钢铁中存在的形态较稳定，需提高燃烧温度才能使硫化物分解氧化。资料介绍炉温在 1399℃时硫回收率可达 90-96%，在 1450~ 1510℃时约 98%。国外采用高频炉燃烧硫有较高的回收率。用管式炉燃烧时，炉温很难达 1350℃但应根据不同材料，燃烧时尽量提高炉温，一般铸铁 1250℃，普通钢，低合金 1300℃，高速钢，耐热钢 1300--1350℃，另外还必须确保一定高温持续时间，使硫充分氧化。由于目前我国采用管式炉较多，我们在管式炉实验中燃烧温度 1350℃比 1250℃的回收率要高 5%左右。2、通氧流量对硫回收率的影响 燃烧时通氧流量也是不可忽视的，氧气流量小试样燃烧不完全使结果偏低，氧气流量过大，使一部分 SO2 继续氧化为 SO3，而 SO3 不能被碘标液滴定也会使结果偏低。一般合金钢控制在1.5~3.0l/min，碳钢为 1.0~2.0l/min，所的得回收率较高。为了方便一般选用 1.5~2.0l/min 氧气流量为宜，在实际操作中应采用&ldquo 前大氧，后控气&rdquo 的供氧方式，它即可有效的提高试样的燃烧速度和温度，有利于硫的充分氧化，又可确保 SO2 的完全吸收，有利于滴定反应的顺利进行。2结论 燃烧碘量法测定钢铁中硫受炉温、溶剂及仪器设备等各方面因素影响。硫的转化率往往只是在某特定条件的一定回收率。因此只要掌握好分析条件，使标准钢样与未知试样在燃烧温度上尽量高且一致，选择的溶剂一致且加入量相同，滴定速度开始时宁快勿慢，氧气流量控制一致等因素掌握好，准确度会高，再现性会好的。南京麒麟分析仪器有限公司2012.06.18