04食品的物理检测法

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（2）附有温度计的糖锤度密度计：
又称勃力克斯计 （Brixscale，简写为ºBx） 是专用于测定糖液浓度的，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l ºBx(即100 g蔗糖溶 液中含1 g蔗糖)，以此类推。
如果不带温度计要进行校正，见331页 附表5。
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T ＞ 20℃ 得数偏低，应＋ 改正数
T ＜ 20℃ 得数偏高，应－ 改正数
对于超过标准温度20℃时，查得的改正数应根据 测得数加上改正数，反之低于20℃时，查得的改 正数应根据测得数扣除改正数。
例1：在17℃时观测锤度为22.00ºBx，查附表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)
光的全反射
1.α 2 随着α1增 大而增大。
2.当α1为90°、 α2为临界角。
3.当光线从临 界角射入，折 射线沿OM面 平行射出，为 全反射。
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绝对折射率：
光在真空中的速度C与在介质中的速度V之比。 以n表示。 n = c / v
n样液 ×Sin90 = n棱镜×Sin α临
n样液 = n棱镜×Sin α临
第四章 食品的物理检测法 P30
Physical methods for food analyses
4.1 概 述 4.2 物理检测的几种方法 4.3 食品的物性测定
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4.1 概 述
根据食品的物理常数与食品的组成及含量之 间的关系进行检测的方法称为物理检验法。
物理检验法是食品分析及食品工业生产中常 用的检测方法。
① 烘干法 具体方法如下： 吸管取5ml→与已知恒重的称量皿中→称重→于水
浴上蒸干为止→擦去外壁水→入98～100℃烘箱烘 两小时→冷却→称重→再入烘箱1小时→冷却→称 重（恒重）→两次重量差不超过2mg
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牛乳的干物质含量的测定
当求得牛乳的脂肪数及比重后，则可计算牛乳的 固形物（即牛乳中除去水分所剩余的干物质）与 非脂肪固形物（即在总固形物中再减去脂肪的百 分数），求固形物有三种方法。
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比重计法
比重计法的特点： 测定液体样品操作简单迅速，如样品的量大
而不要求十分精确的结果时，可以采用此法。
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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
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。 一个封口的玻璃管，内有 空气，中间略粗，下部有 重锤，能浮在一定密度的 液体中。
T = 0.25L + 1.2F + 0.14 T — 牛乳的干物质含量（%） F — 牛乳的脂肪含量（%） L — 比重乳稠计（15℃/15℃）的度数，若是20℃/4℃再加2度
③ 牛乳非脂干物质含量的计算 非脂干物质含量（%）=干物质含量（%）－脂肪含量（%）
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6. 酒精比重计 表示溶液中含酒精的体积百分含量。 注意：当样品中酒精含量低时，测量误差较大； T≠20℃时要校正。

m0 m0
d
20 4

d 20 20
0.99823
式中 m0——空密度瓶质量，g； m1——密度瓶和水的质量，g； m2——密度瓶和样品的质量．g；
0.99823——20℃时水的密度，g／cm3。
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说明
①本法适用于测定各种液体食品的相对密度，特别适 合于样品量较少的场合，对挥发性样品也适用，结果 准确，但操作较繁琐。 ②测定较粘稠样液时，宜使用具有毛细管的密度瓶。 ③水及样品必须装满密度瓶，瓶内不得有气泡。 ④拿取已达恒温的密度瓶时，不得用手直接接触密度 瓶球部，以免液体受热流出。应带隔热手套取拿瓶颈 或用工具夹取。 ⑤水浴中的水必须清洁无油污，防止瓶外壁被污染。 ⑥天平室温度不得高于20℃，以免液体膨胀流出。
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Hand-held Densitometer
便携式密度计
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Measurement of the density of solids
Instrumentation for determining apparent density of particles 表观密度测定仪
Hand-held Densitometer
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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) =15.71 (ºBx)
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（3）.（4）波美密度计： 是以波美度来表示液体浓度大小。 单位： ºBé 以20 ℃为基准，蒸馏水为0； 15 %的食盐液为15 ºBé， 纯硫酸（d=1.8427时）为 66 ºBé； 其余刻度等分。 波美度与相对密度的换算见32页。
对于番茄制品等，在一些罐头手册上以制成比重与 固形物关系表，根据比重即可查出固形物的含量。
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4.2 物理检测的几种方法
一、相对密度法 二、折光法 三、旋光法
4
一、 相对密度法
* 密度 ρt——物质在一定温度下，单位 体 积的质量。［g/cm3 ］
* 相对密度 d——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。
测定仪器：韦氏天平 恒温水浴：准确度为0.1℃
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液态食品相对密度的测定方法： 1.密度瓶法
（普通密度瓶、带温度计密度瓶）
2.密度计法 （普通密度计、糖锤度密度计、波美 密度计、乳稠计、酒精密度计）
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普普通通密型度瓶
带温度 计的密
度瓶
密度瓶是测定液体相 对密度的专用精密仪 器，是容积固定的玻 璃称量瓶，其种类和 规格有多种。常用的 有带温度计的精密度 瓶和带毛细管的普通 密度瓶，见图。
•光的折射定律： （1） 入射线、法线和折射线在同一平面内，入 射线和折射线分居于法线的两侧。 （2）无论入射角怎样改变，入射角的正弦与折 射角的正弦之比，恒等于光在两种介质中的传播 速度之比。
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光的折射示意图
L-L’法线 A——入射光 B——折射光 α1——入射角 α2——折射角
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样品 棱镜
2
在食品分析中，常常需要测定产品的比重，如酱油 等产品，有些原料也要测定比重，又如，乳品厂在 原料验收时要测牛奶的比重。
通过比重的测定，了解产品及原料质量如何。比重 是物质的一种物理指标，根据比重大小可以帮助我 们了解食品品质的纯度、搀假情况；还比如牛奶比 重的测定，可检出牛奶是否脱脂、是否掺水等；还 有油脂的比重测定，了解油脂是否酸败，因为油脂 酸败后比重比没有酸败的高。
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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。
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波美度与相对密度之间存在下列关系
145 轻表：ºBé＝----- － 145
d 20 20
145
重表：ºBé＝145－-----

d 20 20
145 或 ＝d2200―――――
145＋ºBé
M-M’——两介质分界线
α——入射角
β——反射角
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光的反射定律
入射线、反射线和法线总是在同一平面内， 入射线和反射线分居于法线的两侧。
入射角等于反射角。
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光的折射现象与折射定律
光线从一种介质射到另一种介质时，除了一部 分光线反射回第一种介质外，另一部分进入第 二种介质中并改变它的传播方向，这种现象叫 光的折射。
① 烘干法 具体方法如下： 吸管取5ml→与已知恒重的称量皿中→称重→于水
浴上蒸干为止→擦去外壁水→入98～100℃烘箱烘 两小时→冷却→称重→再入烘箱1小时→冷却→称 重（恒重）→两次重量差不超过2mg
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牛乳的干物质含量的测定
计算 ② 计算法
干物质= G2－GO/G1－GO G1 — 空瓶子样品重（g） G2 — 空瓶子干物质重（g） GO — 空瓶重（g）
发生全反射的入射角称为临界角。 式中： n棱镜——棱镜的折射率，是已知的。
因此，只要测得了临界角α 临 ，就可求出被
测样液的折射率n样液 。 39
测定折射率的意义
折射率是物质的一种物理性质。它是食品生产中 常用的工艺控制指标，通过测定液态食品的折射 率.可以鉴别食品的组成，确定食品的浓度，判断 食品的纯净程度及品质。
蔗糖溶液的折射率随浓度增大而升高。通过 测定折射率可以确定糖液的浓度及饮料、糖水罐 头等食品的糖度，还可以测定以糖为主要成分的 果汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。
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各种油脂具有其一定的脂肪酸构成，每种脂肪酸 均有其特定的折射率。 含碳原子数目相同时不饱和脂肪酸的折射率比饱 和脂肪酸的折射率大得多； 不饱和脂肪酸分子量越大，折射率也越大； 酸度高的油脂折射率低。 因此测定折射率可以鉴别油脂的组成和品质。
在一定温度下，同一 密度瓶分别称取等体 积的样品溶液和蒸馏 水的质量，两者之比 即为该样品溶液的相 对密度。
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比重瓶法
适用范围：样品如果要求精确度高或者样品量少。
操作步骤：
取干净比重瓶→称重→装满样品后→于20℃水浴中 浸泡30分钟→使瓶温达到20℃→插入毛细管的玻璃 塞→取出用滤纸擦干外部水→于天平称量→记录→ 将样品倒立→洗净比重瓶→在同一温度同一个比重 瓶测定蒸馏水的重量。
* 密度与相对密度的关系。
d

t1温度下物质的密度 t2温度下同体积水的密度
5
d 记作
t1
t，2 无因次量
常用
d
20 4
、
d 20 20
表示。
＝ d
20 4
d 20 20
×0.99823
d d t1
t2
4 ＝ t1 × t 2
t 2 ——温度t2时水的密度，g/cm3。
6
测定相对密度的意义：
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二、折光法
通过测量物质的折光率来鉴别物质的组成， 确定物质的纯度、浓度及判断物质的品质的 分析方法称为折光法。
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光的反射现象与反射定律
一束光线照射在两种介质 的分界面上时，要改变它 的传播方向，但仍在原介 质里传播，这种现象叫光 的反射。
光的反射示意图
A——入射线
B——反射线
L——法线
145 或 ＝d 220―0 ―――――
145－ºBé
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已知:测得氯化钠溶液为12ºBé； 其相
对密度
d
20 20
是多少?
d 2200

145 1450Be

145 145 12
1.0902
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5. 乳稠计
专门测定牛乳的相对密度的，刻度20℃/4℃、 15 ℃/15℃，关于温度校正，见333页，附表6。 相对密度d=（乳稠计读数/1000）+1.000
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GB/T 5009.2—2003 《食品的相对密度的测定》 1. 密度瓶法 2. 相对密度天平（韦氏天平） 3. 密度计（比重计）
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相对密度天平（韦氏天平）
适用于有机化学试剂中易挥发液体相对密度的测定。
这种方法比较古老，是用一种古老的测量比重的 仪器，这种方法的优点，就是样品量多时可用， 操作比较快，而且也比较准确，这里我们不讲此 法，这种仪器目前基本被淘汰，我们只讲另两种 方法（比重瓶和比重计法）。
通过测定牛乳的比重，就可判断牛奶是掺假或者 是否脱脂，所以采用乳稠计测定是快速鉴定牛奶 质量的一种依据，在银川乳品厂，每天清晨收购 原料时，采用乳稠计检查牛奶质量为其中一项。
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例2：温度17℃时测得乳稠计读数为32℃，则20℃时应 该为多少？
解：32－0.2×（20－17）= 32－0.6 = 31.4（g/㎝3）
根据阿基米德原理设计而成。
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（1）普通密度计： 直接以20℃时的密度值为刻度的。 0.700～1.000 为轻表，用来测量比水轻的液体； 1.000～2.000 为重表，用来测量比水重的液体。
读数时应以密度计与液 体形成的弯月面的下缘 为准。
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。
=1.0314（比重） ∵乳稠计读数=（比重读数－1）×1000
例3：25℃时测得读数为29.8，则20℃时应该为多少？
解：29.8+0.2×（25－20）= 29.8 + 1.0 = 30.8（g/
㎝3） 即相当于比重1.0308
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牛乳的干物质含量的测定
当求得牛乳的脂肪数及比重后，则可计算牛乳的 固形物（即牛乳中除去水分所剩余的干物质）与 非脂肪固形物（即在总固形物中再减去脂肪的百 分数），求固形物有三种方法。
1.正常的液态食品，其相对密度都在一定 的范围内。
例如： 全脂牛奶为 1.028～1.032 植物油（压榨法）为 0.9090～0.9295
2.测定出液态食品的相对密度以后，通过查表可求出 其固形物的含量。
制糖工业、番茄制品: 测定出液态食品的相对密度以后，通过 查表可求出其固形物的含量。
酒精: 查酒精含量-密度关系表。