4.1相对密度法详解

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℃，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。
※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。
※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
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。
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。
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：
（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。
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。
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，
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。
（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。
（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；
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＋0.2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°。
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, 例如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， 例如 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：
普 通 比 重 计
酒精计 乳稠计
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，
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。
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。
带毛细管的普通比重瓶
带温度计的精密比重瓶
（2）测定原理
※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。
算；测定相对密度的意义。 3.密度计法测定密度的各种方法。
※因为水在4℃时比在20℃时的密度大，故对 同一溶液来说，ｄ2020＞ｄ204。
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）
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：
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：
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）。
第四章 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：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，无单位。
（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。
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。
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。
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
用来测量比水重的液体。
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。