物理检测食品的物理检测法

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1、第四章 食品的物理检测法,1 概 述2 物理检测的几种方法3 食品的物性测定,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。,2 物理检测的几种方法,一、相对密度法 二、折光法 三、旋光法,一、 相对密度法* 密度 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。* 密度与相对密度的关系。,记作 ，无因次量常用 、 表示。,测定相对密度的意义：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 1.0281.0

2、32植物油（压榨法）为0.90900.92952.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。,液态食品相对密度的测定方法：,1.密度瓶法（普通密度瓶、带温度计的精密密度瓶）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、）,普通型,附温度计 密度瓶,普通密度瓶,1密度瓶法 （1）仪器 （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。,（3）测定方法密度瓶洗净 烘干 精密称重 装样 水浴0.5h 吸去支管溢出样品 擦净 静置 称重蒸馏水对照试验 （4）结果计算,2.

3、密度计法(1)仪器密度计是根据阿基米施原理制成的，其种类很多，但结构和形式基本相同，都是由玻璃外壳制成。它由三部分组成，头部是球形或圆锥形，内部溜有铅珠、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。食品工业中常用的密度计按其标应方法的不同，可分为普通密度计、锤度计，乳稠计，波美计等。,(1) (2) (3) (4) （1）普通密度计（2）附有温度计的糖锤度密度计 （3）、（4）波美密度计 根据阿基米德原理设计而成。,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。,（1

4、）普通密度计：直接以20时的密度值为刻度的。0.7001.000 为轻表，用来测量比水轻的液体；1.0002.000 为重表，用来测量比水重的液体。,（2）附有温度计的糖锤度密度计： 又称勃力克斯计 （Brixscale，简写为。Bx）,是专用于测定糖液浓度的，以20重量百分浓度为刻度的。 如果不带温度计要进行校正。,（3）.（4）波美密度计： 是以波美度来表示液体浓度大小。单位：Be以20为基准，蒸馏水为015%的食盐液为15 Be，纯硫酸（d=1.8427时）为66 Be。 波美度与相对密度可相互换算。,(5) 乳稠计,专门测定牛乳的相对密度的，刻度20/4、15 /15，温度要根据相应表

5、格进行校正。1025间每升高1 乳稠计读数平均下降0.20 相对密度d=（乳稠计读数/1000）+1.000,(6) 酒精比重计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； T20时要校正。,3. 密度天平,GB/T 5009.22003 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）,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。,（一）、测定折射率的意义折射率是物质的一种重要物理常之一。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串，可以鉴别食品的

6、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。,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，因此，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，还可以用来确定油料种籽和饼粕的含油率。,食用植物油折射率 大豆油 1.4720-1.4770 菜籽油 1.4710-1.1755 精练棉籽油 1.46901.4750 芝麻油 1.469

7、2-1.4791 玉米胚油 1.4726-1.4791 蓖麻籽油 1.4765-1.4816,亚麻籽油 1.4782-1.4840 葵花籽油 1.4746-1.4766 油茶籽油 1.4671-1.4720 花生油 1.4695-1.472 精练米糠油 1.47001.4750 桐油 1.5161-1.5220,正常情况下，某些液态食品的折射率有一定的范围、如正常牛乳乳清的折射率在1.341991.34275之间，当液态食品因掺杂、浓度改变或品种改变等原因而引起食品的品质发生了变化时，折射率常常会发生变化。所以测定折射率可以初步判断某些食品是否正常?折光法只可测得的可溶性固形物含量。,光的反射

8、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 M-M两介质分界线入射角 反射角,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。,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。,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

9、在两种介质中的传播速度之比。,光的折射示意图L-L法线 A入射光B折射光 1入射角2折射角,光的全反射 1. 2 随着1增大而增大。 2.当1为90、 2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。,棱镜,样品,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 临,n样液 = n棱镜Sin 临,Sin1/ Sin 2 = V1/V2 C/ V1 Sin1 = C/ V2 Sin 2 Sin1 n1 = Sin 2 n2,阿贝式折光计 1底座；2棱晶调节旋或；3圆盘组（内有刻度板）；4 小反光

10、镜； 5支架；6读数镜简；7目镜；8 观察镜简；9分界线调节螺丝； 10消色调节旋钮； 11色散刻度尺； 12棱镜锁紧扳手； 13 棱镜组； 14温度计插座； 15恒温器接头； 16 保护罩；17主轴；18反光镜,4-5,观测系统：光线由反光镜(1)反射，经进光棱晶(2)、折射棱晶(3)及其间的样液薄层折射后射出。再经色散补偿器(4)消除由折射棱晶及被测样品所产生的色散，然后由物镜(5)将明暗分界线成像于分划板(6)上，经目镜(7)、(8)放大后成像于观测有眼中。读数系统：光线由小反光镜(14)反射，经毛玻璃（13）射到刻度盘(12)上，经转向棱晶(11)及物镜(10)将刻度成像于分划板(9)

11、上，通过目镜(7)、(8)放大后成像于观测者眼中。,由于样液的浓度不同，折射率不同，故临界角的数值也不同。又因折射率与临界角成正比，放在刻度尺上直接到上折射率或蔗糖重量百分浓度。当旋动棱晶调节旋钮，使视野内明暗分界线恰好通过十字线交点时，表示光线从棱晶射入样液的入射角达到了临界角。此即可从读数镜筒中读取折射率或重量百分浓度。,2影响折射率测定的因素 (1)光波长的影响 (2)温度的影响溶液的折射率随温度而改变，温度升高折射率减小，温度降低折射率增大。 3阿贝折光仪的校准及使用方法(1)校正通常用测定蒸馏水折射率的方法进行校准，在20下折光仪应表示出折射率为1.33299或可溶性固形物为0。若校

12、正时温度不是20应查出该温度下蒸馏水的折射率再进行校准。高刻度部分，用具有一定折射率的标准玻璃块校正。,温 度/ 折 射 率 温 度/ 折 射 率 10 1.33371 21 1.33290 11 1.33363 22 1.33281 12 1.33359 23 1.33272 13 1.33353 24 1.33263 14 1.33346 25 1.33253 15 1.33339 26 1.33242 16 1.33332 27 1.33231 17 1.33324 28 1.33220 18 1.33316 29 1.33208 19 1.33307 30 1.33196 20 1.3

13、3299,-溴代萘: 1.658,(2)使用方法分开两面棱晶，以脱脂棉球蘸取酒精擦净，挥干乙醇。滴12滴样液于下面棱晶平面中央，迅速闭合两棱晶，调节反光镜，使两镜筒内视野最亮； 由目镜观察，转动棱晶旋钮，使视野出现明暗两部分； 旋转色散补偿器旋钮，使视野中只有黑白两色； 旋转棱晶旋纽，使明暗分界线在十字线交叉点； 从读数镜筒中读取折射率或重量百分浓度； 测定样液温度。 打开棱晶，用水、乙醇或乙醚擦净棱晶表面及其他各机件。,手提式折光计简介: 手提式折光计的结构如图所示。它由一个棱晶（P）、一个盖板（D）及一个观测镜筒（OK）)组成，利用反射光测定。其光学原理与阿贝折光仪在反射光中使用时的相同。该仪器操作简单、便于携带，常用于生产现场检验及田间检验。,观测筒,棱镜,盖板,三、旋光法,应用旋光仪测量旋光物质（光学活性物质）的旋光度以确定其含量的分析方法叫旋光法。 自然光与偏振光：自然光有无数个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。偏振光只有一个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。,偏振光的产生方法：1.用尼克尔棱镜 （苏格兰人发明的用两个切成了特殊角度并用加拿大香脂粘起来的冰晶石组成。） 2.用Polaroid滤光器（ 美 E.H.Land发明 由嵌在透明塑料中的几种晶体组成。） 3.聚乙烯醇人造偏振片 例 WXG4型旋光仪,