功能水指通过特殊处理或天然赋存，宣称具有特定健康、美容或功能特性的饮用水或用水，例如富氢水（抗氧化）、碱性水（调节pH）、含氧水（高溶解氧）、矿物质水（补充微量元素）等。
一、概述
功能水指通过特殊处理或天然赋存，宣称具有特定健康、美容或功能特性的饮用水或用水，例如富氢水（抗氧化）、碱性水（调节pH）、含氧水（高溶解氧）、矿物质水（补充微量元素）等。其检测需验证其功能性成分、安全性及宣称功效的科学性。
核心检测目标：
1. 功能性成分验证：量化宣称的有效成分（如溶解氢、矿物质含量）。
2. 安全性保障：确保微生物、重金属等指标符合饮用水标准（如GB 5749）。
3. 合规性：验证产品标签与功能宣称是否匹配（如pH范围、溶解氧浓度）。
检测对象分类：
· 化学功能水：富氢水（H₂≥0.8 ppm）、碱性水（pH 8.0-9.5）。
· 天然功能水：矿泉水（锶≥0.2 mg/L）、苏打水（碳酸氢钠≥340 mg/L）。
· 处理功能水：电解水（氧化还原电位ORP）、磁化水（分子团结构变化）。
二、检测标准
功能水类型 | 国内标准 | 国际参考标准 | 核心指标示例 |
富氢水 | T/CAS 452-2021（包装饮用氢水） | ISO 22000（食品安全管理体系） | 溶解氢≥0.8 mg/L，ORP≤-200 mV |
碱性水 | GB 19298-2014（包装饮用水） | WHO《饮用水水质准则》 | pH 8.0-9.5，钠≤20 mg/L |
含氧水 | GB 8537-2018（饮用天然矿泉水） | ISO 5813（溶解氧测定） | 溶解氧≥30 mg/L（需注明饱和压力条件） |
矿物质水 | GB 8537-2018（饮用天然矿泉水） | CODEX STAN 108-1981 | 钙≥40 mg/L，镁≥20 mg/L（界限指标） |
苏打水 | T/CNHAW 0001-2020（天然苏打水） | FDA 21 CFR 165.110 | 碳酸氢钠≥340 mg/L，pH 7.5-9.0 |
三、检测设备与技术
检测指标 | 设备/技术 | 检测限 | 适用场景 | 优缺点 |
溶解氢（H₂） | 气相色谱（GC-TCD）或氢传感器 | 0.1 mg/L | 富氢水、氢水生成设备验证 | 高精度，但需防氢气逸散 |
pH与ORP | 高精度pH/ORP计（如Mettler Toledo） | pH±0.01，ORP±1 mV | 碱性水、电解水pH与氧化还原电位测定 | 快速，需定期校准 |
矿物质元素 | ICP-MS（如Agilent 7900） | 钙：0.01 mg/L | 锶、锂、偏硅酸等微量元素定量 | 多元素联检，设备昂贵 |
溶解氧（DO） | 光学溶解氧仪（如HACH LDO） | 0.1 mg/L | 含氧水、气泡水DO浓度检测 | 抗干扰强，需压力补偿 |
分子团结构 | 核磁共振（NMR）或拉曼光谱 | 半幅宽≤60 Hz（NMR） | 磁化水、小分子团水功效验证 | 科研级设备，成本极高 |
微生物指标 | 荧光PCR仪（如Thermo QuantStudio） | 大肠杆菌：1 CFU/100 mL | 功能水卫生安全性检测 | 快速（4小时），需专业操作 |
四、检测流程
1. 采样与保存
· 富氢水：使用密闭玻璃瓶（避免氢气逸散），采样后立即检测或4℃保存（6小时内分析）。
· 碱性水/电解水：采样后密封，避免接触空气导致pH变化。
· 含氧水：专用耐压瓶采样（避免开瓶后氧气逸出）。
2. 功能性成分检测
· 溶解氢测定：
1. 顶空进样法：取10 mL水样注入顶空瓶，GC-TCD检测氢气浓度。
2. 氢传感器法：直接插入水样，实时读取溶解氢浓度（需温度补偿）。
· 矿物质元素分析：
3. 水样经0.45 μm滤膜过滤。
4. ICP-MS直接进样，内标法（如铟、铑）定量钙、镁、锶等元素。
3. 安全性检测
· 微生物检测：滤膜法（0.45 μm滤膜）→荧光PCR检测致病菌（如大肠杆菌、铜绿假单胞菌）。
· 重金属筛查：ICP-MS检测铅、镉、砷（限值同GB 5749）。
4. 数据验证与报告
· 对比宣称值（如富氢水H₂≥0.8 mg/L）。
· 生成报告，标注是否符合标准及功能宣称。
五、费用与周期
检测项目 | 费用范围 | 检测周期 |
溶解氢（GC法） | 500-1000元/样 | 1-2个工作日 |
矿物质元素（ICP-MS） | 1500-3000元/样（5项） | 2-3个工作日 |
pH/ORP现场检测 | 200-500元/点位 | 即时出结果 |
溶解氧（光学法） | 300-800元/样 | 0.5-1个工作日 |
分子团结构（NMR） | 5000-10000元/样 | 3-5个工作日 |
微生物全项 | 800-1500元/样 | 1-2个工作日 |
六、实际应用
1. 富氢水市场监督
· 某品牌宣称H₂浓度1.2 mg/L，GC-TCD检测仅0.6 mg/L，判定虚假宣传并下架。
2. 碱性水功效验证
· 检测市售碱性水pH 9.2（宣称8.5-9.0），钠含量25 mg/L（超限5 mg/L），责令调整生产工艺。
3. 含氧水工艺优化
· 某气泡水厂检测溶解氧40 mg/L（目标值≥30 mg/L），优化加压工艺后DO提升至45 mg/L。
4. 磁化水功效争议
· NMR检测磁化水半幅宽58 Hz（普通水65 Hz），但临床功效未达宣称，标注“功能未经验证”。
七、注意事项
1. 样品保存：
· 富氢水需严格密封，避免震动或温度变化导致氢气逸散。
2. 检测干扰：
· 含盐量高的功能水（如苏打水）可能影响pH和电导率测量，需校准补偿。
3. 宣称合规性：
· 功能宣称需提供第三方功效报告（如抗氧化实验），避免夸大误导消费者。
