第三章相对密度法

④ 波美计：
以波美度（以符号°B′e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，常用波美计 的刻度方法是以20℃为标准： 在蒸馏水中为0°B′e； 在15％氯化钠溶液中为15°B′e； 在纯硫酸（d=1.8427）中为66°B′e； 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。 波美度与相对密度之间存在下列关系：
3.1 密度瓶法 （1）仪器 密度瓶是容积固定的玻璃称量瓶，常用的有带 温度计的精密密度瓶和带毛细管的普通密度瓶 容积有20、25、50、100ml四种规格，但常用的 是25和50ml两种。
（2）测定原理
密度瓶具有一定的容积，在一定温度下， 用同一密度瓶分别称量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。
（2）测定方法： ※将混合均匀的被测样液沿筒壁徐徐注入清 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，如不是标 准温度，应对测得值加以校正。
第三章 物理检验法— 相对密度法
根据食品的相对密度、折射率、旋光度等物 理常数与食品的组分及含量之间的关系进行 检测的方法称为物理检测法。
物理检测法是食品分析及食品工业生产中常 用的检测方法。
1、密度与相对密度
※密度是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。 ※相对密度是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，是无因次量。
物质一般都具有热胀冷缩的性质（水在4℃以 下是反常），所以密度和相对密度的值都随温 度的改变而改变。故 密度应标出测定时物质的温度: 表示为ρt, 如ρ20。 相对密度应标出测定时物质的温度及水的温度， 表示为ｄt1t2， 如 ｄ204 ， ｄ2020 其中t1表示物质的温度，t2表示水的温度。
※密度和相对密度有不同含意，两者间关系 如下：
（3）说明：
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。 ②操作时应注意不要让密度计接触量筒内壁及 底部,待测液中不得有气泡。 ③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。
④把密度计放入液体中时，液体相对密度大， 则密度计沉入的深度较小；反之，液体相对 密度较小，下沉得多些。 所以一般密度计刻度是上面小下面大； 但酒精计则相反，是上面大下面小， 因酒精浓度越大，其相对密度越小。
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℃，否则液体会膨 胀流出。
3. 2 密度计法
（1）仪器 根据阿基米德原理制成，种类多，结构基本相同， 都是由玻璃外壳制成。 结构:头部是球形或圆锥形，内部灌有铅珠、水银或 其它重金属，使密度计能直立于溶液中； 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。 食品工业中常用的有普通密度计、锤度计，乳稠计， 波美计等，见图3－4。
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℃时，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； 反之，则应减去相应的温度校正值。
例如： 17℃时观测锤度为22.00°Bx，查表得校正值 为0.18，则标准温度（20℃）时糖锤度为： 22.00－0.18 = 21.82（°Bx）。
若测定温度不是标准温度，应校正： 对于20°／4°乳稠计, 在10～25℃范围内， 温度每升高1℃乳稠计读数平均下降0.2°， 即相当于相对密度值平均减小0.0002。 故当乳温高于标准温度20℃时， 每高1℃应在得出的乳稠计读数上加0.2°； 乳温低于20℃时，每低1℃应减去0.2°。
例如：16℃时20°／4°乳稠计读数为31°， 则换算为20℃时应为：
24℃时观测锤度为16.00°Bx，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（°Bx）。
③乳稠计：
专用于测定牛乳相对密度的密度计， 测量相对密度的范围为1.015～1.045。 刻度：将相对密度减去1.000 后再乘以1000 作为刻度，其刻度范围为15°～45°。 乳稠计按其标度方法不同分为两种； 一种是按20°/4°标定的， 一种是按15°/15°标定的。两者的关系是： d1515 = d204 + 0.002。
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。 掺杂、变质时，相对密度变化: 牛乳的相对密度与其脂肪含量、总乳固体含量 有关， 脱脂乳相对密度升高，掺水乳相对密度下降。
油脂的相对密度与其脂肪酸的组成有关： 不饱和脂肪酸含量越高，脂肪酸不饱和 程度越高，脂肪的相对密度越高； 游离脂肪酸含量越高，相对密度越低； 酸败的油脂相对密度升高。 ※因此，测定相对密度可初步判断食品是否 正常以及纯净程度。
参考文献
1.大连轻工业学院等合编 食品分析 中国轻 工业出版社1994年. 2.吴谋成主编 食品分析与感官评定 中国农 业出版社 2002年
复习思考题
1.密度和相对密度，表示法，两者之间关系。 2.ｄ2020和ｄ204之间关系；ｄt1t2和ｄt14的换 算；测定相对密度的意义。 3.密度计法测定密度的各种方法。
①普通密度计： 直接以20℃时的密度值为刻度的（因d420与ρ20 在数值上相等，也可以说是以d420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。
※需要注意的是，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 合其它理化分析，才能确定食品的质量。 ※总之，相对密度是食品生产过程中常用的工 艺控制指标和质量控制指标。
3、液态食品相对密度的测定方法
测定方法有密度瓶法、密度计法、密度天平法、 前两种方法较常用。
ｄ2020和ｄ204之间可以用下式换算：
式中：0.99823为水在20℃时的密度g／cm3
同理，若要将ｄt1t2换算为ｄt14可按下式进行：
式中ρt2表示温度t2℃时水的密度（g／ cm3）。 表3-7列出了不同温度下水的密度。（下页）2、测定相对密度的意义
液态食品组成及浓度改变时，相对密度也随之 改变。测定相对密度，可以检验食品的纯度、 浓度及判断食品的质量。 蔗糖、酒精已制定了溶液浓度与相对密度的对 照表; 某些液态食品（如果汁、番茄制品等），测定 相对密度并通过换算或查专用经验表格可以确 定可溶性固形物或总固形物的含量。
②锤度计： ※专用于测定糖液浓度的密度计。它是以蔗糖 溶液的质量分数为刻度的，以符号°Bx表示。 ※标度方法：20℃为标准温度，在蒸馏水中为 0°Bx，在1％蔗糖溶液中为1°Bx（即100g蔗 糖溶液中含1g蔗糖），以此类推。 ※刻度范围有多种，常用的有： O～6°Bx， 5～11°Bx， 10～16°Bx， 15～21°Bx, 20～26°Bx等。
※水在4℃时的密度为1.000000g／cm3，故物 质在某温度下的密度ρt和物质在同一温度 下对4℃水的相对密度ｄt4在数值上相等。 ※故工业上为方便起见，常用ｄ204来表示物 质 的相对密度，其数值与物质在20℃时的密度 ρ20相等。
※测定液体相对密度时，以测定溶液对同温度 水的相对密度比较方便，通常测定液体和水 在20℃时的相对密度，以ｄ2020表示。 ※因为水在4℃时比在20℃时的密度大，故对 同一溶液来说，ｄ2020＞ｄ204。
（4）结果计算
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。
（5）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
（3）测定方法 ※密度瓶洗干净，再依次用乙醇、乙醚洗涤， 烘干、冷却，精密称重。 ※装满样液，盖上瓶盖，置20℃水浴中浸0.5h， 使内容物的温度达到20℃，用滤纸条吸去支管 标线上的样液，盖上侧管帽后取出。用滤纸把 瓶外擦干，置天平室内30分钟后称重。 ※将样液倾出，洗净密度瓶，装入煮沸30分钟 并冷却到20℃以下的蒸馏水，按上法操作。测 出同体积20℃蒸馏水的质量。