第三章食品的物理检验法

第三章食品的物理检验法 主讲：谢伟燕

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（一）物理常数的测定 • 密度测定 • 折射率测定 • 旋光度测定 • 色度的测定 • 浊度的测定 • 压力测定法 • 固态食品的比体积

（二）　食品物理检验 • 粮油及制品检验 • 糕点及糖果检验 • 乳及乳制品检验 • 白酒、果酒、黄酒检验 • 啤酒检验 • 饮料检验 • 罐头食品检验 • 肉、蛋及其制品检验 • 调味品、果酱腌制品检验 • 茶叶检验

根据食品的相对密度、折光率、旋光度等物理常数与食品的组成及含量之间的关系进行检验的方法称为物理检验法。根据食品的相对密度、折光率、旋光度等物理常数与食品的组成及含量之间的关系进行检验的方法称为物理检验法。 • 另外，某些食品的一些物理量(如罐头的真空度、面包的比体积等，可采用物理检验法直接测定。

3.1 密度法 • 3.1.1 密度与相对密度 • 3.1.2 液态食品相对密度的测定方法 • 3.1.2.1　密度瓶法 • 3.1.2.2密度计法 • 3.1.2.3液体相对密度天平法

密度---指物质在一定温度下单位体积的质量，以符号ρ表示，其单位为(g/cm3)。密度---指物质在一定温度下单位体积的质量，以符号ρ表示，其单位为(g/cm3)。 • 相对密度---指某一温度下物质的质量与同体积某一温度下水的质量之比，以符号d表示。

因为物质热胀冷缩的性质，所以密度和相对密度的值都随温度的改变而改变。故密度应标示出测定时物质的温度，表示为ρt。而相对密度应标示出测定时物质的温度及水的温度，表示为，其中右上角t1表示被测物的温度，右下角t2表示水的温度，如、。

测定意义 • 各种液态食品都有其一定的相对密度，当其组成成分及其浓度发生改变时，其相对密度也发生改变，故测定液态食品的相对密度可以检验食品的纯度和浓度。

蔗糖、酒精等溶液的相对密度随溶液浓度的增加而增高，通过实验己经制定了溶液浓度与相对密度的对照表，只要测得了相对密度就可以在专用的表格上查出其对应的浓度。蔗糖、酒精等溶液的相对密度随溶液浓度的增加而增高，通过实验己经制定了溶液浓度与相对密度的对照表，只要测得了相对密度就可以在专用的表格上查出其对应的浓度。

对于某些液态食品(如果汁、番茄酱等)，测定相对密度并通过换算或查专用经验表格可以确定可溶性固体物或总固形物的含量。对于某些液态食品(如果汁、番茄酱等)，测定相对密度并通过换算或查专用经验表格可以确定可溶性固体物或总固形物的含量。

正常的液态食品，其相对密度都在一定范围内。例如全脂牛乳为1.028~1.032，植物油(压榨法)为0.9090~0.9295。当因掺杂、变质等原因引起这些液体食品的组成成分发生变化时，均可出现相对密度的变化。正常的液态食品，其相对密度都在一定范围内。例如全脂牛乳为1.028~1.032，植物油(压榨法)为0.9090~0.9295。当因掺杂、变质等原因引起这些液体食品的组成成分发生变化时，均可出现相对密度的变化。

测定相对密度可初步判断食品是否正常以及纯净程度。当食品的相对密度异常时，可以肯定食品的质量有问题，当相对密度正常时，并不能肯定食品质量无问题，必须配合其他理化分析，才能确定食品的质量。测定相对密度可初步判断食品是否正常以及纯净程度。当食品的相对密度异常时，可以肯定食品的质量有问题，当相对密度正常时，并不能肯定食品质量无问题，必须配合其他理化分析，才能确定食品的质量。

密度计是根据阿基米德原理制成的，其种类很多，但结构和形式基本相同，都是由玻璃外壳制成。头部呈球形或圆锥形，里面灌有铅珠、水银或其他重金属，使其能立于溶液中，中部是胖肚空腔，内有空气故能浮起，尾部是一细长管。内附有刻度标记，刻度是利用各种不同密度的液体标度的。密度计是根据阿基米德原理制成的，其种类很多，但结构和形式基本相同，都是由玻璃外壳制成。头部呈球形或圆锥形，里面灌有铅珠、水银或其他重金属，使其能立于溶液中，中部是胖肚空腔，内有空气故能浮起，尾部是一细长管。内附有刻度标记，刻度是利用各种不同密度的液体标度的。

食品工业中常用的密度计按其标度方法的不同，可分为普通密度计、锤度计、乳稠计、波美计等。见图3-2。 • 1.普通密度计 • 2.附有温度计的糖度计 • 3.4.波美密度计 • 5.酒精计 • 6.乳稠计

密度计测定方法 • 将混合均匀的被测样液沿筒壁徐徐注入适当容积的清洁量筒中，注意避免起泡沫。将密度计洗净擦干，缓缓放入样液中，待其静止后，再轻轻按下少许，然后待其自然上升，静止并无气泡冒出后，从水平位置读取与液平面相交处的刻度值。同时用温度计测量样液的温度，如测得温度不是标准温度，应对测得值加以校正。

说明及注意事项 • 1、该法操作简便迅速，但准确性差，需要样液量多，且不适用于极易挥发的样品和粘度较高的油脂。例如桐油和蓖麻油。 • 2、操作时应注意不要让密度计接触量筒的壁及底部，待测液中不得有气泡。 • 3、待溶液气泡上升完毕，温度一致时方可读数。同时测定试液的温度，进行温度校正。 • 4 、每次读数后，稍微提高，任其自由降落，稳定后再读数。

5 、读数时应以密度计与液体形成的弯月面的下缘为准（如图3-3所示）。若液体颜色较深，不易看清弯月面下缘时，则以弯月面上缘为准。

(1) 普通密度计 • 普通密度计是直接以20℃时的密度值为刻度的。一套通常由几支组成，每支的刻度范围不同，刻度值小于1的(0.700~1.000)称为轻表。用于测量比水轻的液体，刻度值大于1的(1.000~2.000)称为重表，用来测量比水重的液体。

(2) 锤度计 • 锤度计是专用于测定糖液浓度的密度计。它是以蔗糖溶液重量百分浓度为刻度的，以符号ºBx(布瑞克斯)表示。 • 其刻度方法是以20℃为标准温度，在蒸馏水中为0，在1%蔗糖溶液中为lºBx(即100 g蔗糖溶液中含1 g蔗糖)，以此类推。

常用锤度计的刻度范围： • 0~6ºBx，5~11ºBx， • 10~16ºBx，15~21ºBx ， • 0~30ºBx等。

若测定温度不在标准温度(20℃)，应进行温度校正。当测定温度高于20℃,因糖液体积膨胀导致相对密度减小，即锤度降低，故应加上相应的温度校正值(查表5)，反之，则应减去相应的温度校正值。

例如: • 在17℃时观测锤度为22.00ºBx • 查表5得校正值为0.18，则标准温度20℃时糖锤度为： • 22.00－0.18=21.82(ºBx)。

在24℃时观测锤度为16.00ºBx，查表得校正值为0.24，则标准温度(20℃)时糖锤度为：在24℃时观测锤度为16.00ºBx，查表得校正值为0.24，则标准温度(20℃)时糖锤度为： • 16.00＋0.24＝16.24(ºBx)。

在28℃时观测锤度为15.20ºBx，则标准温度(20℃)时糖锤度为多少?在28℃时观测锤度为15.20ºBx，则标准温度(20℃)时糖锤度为多少? • 15.20 ＋0.51 (ºBx)

(4) 波美计 • 波美计是以波美度 (以ºBé表示)来表示液体浓度大小。 • 按标度方法的不同分为多种类型，常用的波美计的刻度方法是以20℃为标准，在蒸馏水中为0；在15%氯化钠溶液中15ºBé；在纯硫酸 (相对密度为1.8427)中为66ºBé；其余刻度等分。

波美计分为轻表和重表两种，分别用于测定相对密度小于1的和相对密度大于1的液体。波美计分为轻表和重表两种，分别用于测定相对密度小于1的和相对密度大于1的液体。

波美度与相对密度之间存在下列关系 • 145145 • 轻表：ºBé＝----- － 145　　　或＝――――― • 145＋ºBé • 145145 • 重表：ºBé＝145－-----　　　或＝―――――― • 145－ºBé

已知:用重表测得氯化钠溶液为12ºBé； 其相对密度是多少? • 145 • ＝―――――― =1.0902 • 145－ºBé

3.1.2.3 液体相对密度天平法 • 3.1.2.3.1 原理 • 根据阿基米德定律“任何物体沉入液体时，物体减轻的质量等于该物体排开液体的质量”为基础设计制成的不等臂天平——即液体相对密度天平（液体比重天平）。

3.1.2.3.2 仪器和用具 • 液体相对密度天平由天平座、支柱、横梁、测锤、平衡砝码、量筒和温度计等部件组成。其结构见图3-4

3.1.2.3.3 试剂 • 1 洗涤液； • 2 乙醇、乙醚； • 3 无二氧化碳之蒸馏水(煮沸15分钟)； • 4 脱脂棉、滤纸；

3.1.2.3.4 操作方法 • 1 液体相对密度天平的安装和校正。 • 2 称量水。 • 3 称量试样。

1、检查天平的玛瑙刀是否完好，将天平的金属部分仔细擦拭，浮标及铂金丝用乙醇洗涤吹干。 • 仪器安装时，先将底座放稳，插入托架，并旋动支柱紧定螺钉4以调整托架的高度，将横梁置于托架的玛瑙刀座上，用镊子将等质砝码7挂于横梁2的右端小钩上，调整水平调节螺钉8，使天平横梁上指针与托架上指针尖成一水平线，以示平衡。若此时仍无法调成水平时，可将平衡调节器9上定位小螺钉松开，微微转动平衡调节器，直至平衡（此时仍旋紧固定螺钉）。取下等质砝码，挂上测锤，天平仍应保持平衡（允许有±0.0005误差）。

2 、称量水。 • 将天平安装好并调整平衡后，把量筒放在挂钩的下正方，在挂钩上挂上1号砝码，向量筒内注入蒸馏水达到浮标上的铂金丝浸入水中1 cm为止。将水调节到20℃，拧动天平座上的螺丝，使天平达到平衡，再不要移动，倒出量筒内的水，先用乙醇，后用乙醚将浮标、量筒、温度计上的水除掉，再用脱脂棉揩干。

3 称量试样。 • 将试样注入量筒内，达到浮标上的铂金丝浸入试样中1 cm为止。待试样温度达到20℃时，在天平刻槽上移加砝码使天平恢复平衡。 • 砝码的使用方法：先将挂钩上的1号砝码移至刻槽9上，然后在刻槽上填加2号、3号、4号砝码，使天平达到平衡。

4 结果计算 • 天平达到平衡后。按大小砝码所在的位置计算结果。1号、2号、3号、4号砝码分别为小数第一位、第二位、第三位和第四位。

例如: • 油温、水温均为20℃，1号砝码在9处，2号在2处，3号在5处，4号在8处，此时油脂的相对密度为0.9258。

＝0.9126

测出的相对密度按公式(1)可换算为标准相对密度：测出的相对密度按公式(1)可换算为标准相对密度： • ＝ ×ρ20 • 0.9143 • ＝----------------- ＝0.9159 • 0.998230

如试样温度和水温度都须换算时，则按公式（2）计算：如试样温度和水温度都须换算时，则按公式（2）计算： • ＝〔＋0.00064×（t1－20）〕× • ＝〔0.9126＋0.00064×（28－20）〕×0.996259 • ＝ 0.9143

双试验结果允许差不超过0.0004，求其平均数，即为测定结果。测定结果取小数点后第四位。双试验结果允许差不超过0.0004，求其平均数，即为测定结果。测定结果取小数点后第四位。

总结 • 1 密度与相对密度的定义 • 2 各种密度计的使用方法和注意事项 • 3 液体相对密度天平的使用方法与结果换算

实验内容 • 1 用锤度计----测定糖液浓度 • 2 用波美计----测定Nacl溶液浓度 • 3 用液体相对密度天平法---测定花生油 • 相对密度

相对密度折光指数n40 • 花生油 0.914—0.917 1.460～1.465 • 大豆油 0.919—0.925 1.466～1.470

谢谢!

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