数显氧弹热量计

中国计量科学研究院与北京市热力集团有限责任公司发挥各自优势共建我国首家热水热量计量实验室 由于国家质检总局和北京市政府的牵线搭桥，国内首个检测热量表的国家级实验室———国家热水热量计量实验室，有望2011年正式在北京市朝阳区左家庄供热厂投入运行。届时，不仅能解决供热计量中的热量表检测问题，还将推动我国供热计量改革的进程和热量计量技术的发展。　　12月1日，国家热水热量实验室的合作双方———中国计量科学研究院(以下简称中国计量院)和北京市热力集团有限责任公司(以下简称北京热力集团)在京签订合作协议，宣布国内最高计量科学研究院与计量检测机构和全国最大的供热企业正式“联姻”，实现在热量计量方面的优势互补和资源共享。　　依照协议，国家热水热量计量实验室标准装置的测量口径为DN15—DN400。其中，DN15—DN150为高准确度称重法装置，该装置主要承担型式实验室全部试验项目。DN50—DN400为标准法装置，该装置主要完成计量性能检定和校准。“这两个项目，前一个是走高精路线的，主要与国际研究接轨，并能对其他装置进行校验。后一个则主要是解决热量表等计量器具的检测问题，两个项目互为依托。”中国计量院相关负责人说。　　据介绍，称重法装置的场地和基础由北京热力集团提供，除此之外的全部投资由中国计量院提供，科研成果归中国计量院所有。同时，中国计量院拥有其所有权和使用权，负责维护和技术改造，并承担装置运行电费、场地和基础租金等费用。该装置由中国计量院独立向国家质检总局申请授权。　　标准法表装置设备、施工等相关资金由北京热力集团提供，中国计量院提供设计、设备选型、技术指导、人员培训等，由双方人员共同安装验收、装置运行调试、试验和校准、建立质量保证体系，科研成果也归双方共享。该装置的所有权归北京热力集团，但双方共同拥有使用权。中国计量院主要负责该装置的量值溯源、提出装置持续提升和技术改造的技术方案并在实施中提供技术支持，北京热力集团负责装置的日常使用、维护并承担相关费用。该装置由双方共同向国家质检总局申请授权。　　据悉，北京热力集团将为实验室的建设提供热水源、稳压设备及热水储存和运输设备。实验室的建设将于2010年前完成土建施工及设备采购加工，2011年完成安装调试并进入长期运行阶段。

2013年8月22日，河南省计量科学研究院筹建的“河南省热量表检测中心”，在河南省计量院二基地举行揭牌仪式。国内外12家热量表生产企业、全省5家市级热力公司的代表及我院液体流量所、气体流量所、中心管理部，郑州热力总公司相关人员共计五十多人参加了揭牌仪式。　　揭牌仪式隆重而简朴。仪式由院党委书记陈传岭主持，院长宋崇民致欢迎辞，河南省质量技术监督局计量处苏君处长受省局冯长宇副局长的委托，发表了讲话。苏君处长表示，希望我院围绕“构筑技术平台、服务热量表监管、引领产业创新、带动行业发展”的目标履行职能，全面落实“以人为本、科技创新”的科学发展观，充分发挥技术和资源优势，为热量表产业发展和产品质量监管提供有力的技术支撑和全方位技术服务。冯长宇副局长、宋崇民院长、郑州热力总公司张舒总经理、郭颖悟总工共同为河南省热量表检测中心揭牌。　　河南省热量表检测中心由河南省质监局批准河南省计量科学研究院联合郑州市热力总公司承建，其职责是：研究热量表检测方法和技术，检定、校准各类热量表和热量计量器具，并向各级质检管理部门、住建厅、热量表用户提供热量表质量评价报告。　　河南省热量表检测中心的建立，使河南省具备了满足国际标准R75、欧洲标准EN1434和国家建设部标准CJ128等所有标准的热量表检测能力，特别是加速磨损试验装置的建立，是国内首个具有热量表耐久性试验能力实验室。该中心的建立，标志着我院热量表计量检测能力迈上了一个新的台阶。

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。