2019年波美度技術(shù)手冊

1、溶液溫度、濃度與波美度相關性、波美度相關概念：在方便面的生產(chǎn)過程中，和面是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)之一，和面所使用混合液的波美度與溫度直接關系到成品面身的品質(zhì)。 在長期的實踐中發(fā)現(xiàn)同一溶液的波美度隨溫度而變化，而且在 20 C之前和之后隨溫度變化的規(guī)律有較大差異，故以20°C為分界溫度，分別將20°C前后溶液的波美度與溫度的關系進行測試，并尋找出規(guī)律性，在此先將波美度相關概念介紹如下： 1、波美度概念：波美度是使用波美密度計測得的溶液的相對密度單位， 用來表示溶液的濃度。2、相對密度：相對密度（也稱相對體積質(zhì)量）是在規(guī)定條件下，物質(zhì)的密度P與參考物質(zhì)的密度P r之比，即d=

2、P / P r,由于相對密度是一比值，所以是沒有單位的。參考物質(zhì)有多種，而通常一般溶液用水作溶劑，故常用水作為參考物質(zhì)。3、波美度優(yōu)點：大部分水溶液相對密度值在 1-2 之間，差值較小，誤差較大。為了克服這一缺點，法國化學家波美創(chuàng)造了波美密度計，通用比重計在 1.0000-1.9421 之間時，波美度在0-70 ° Be '之間，差值較大，可減少相對誤差。4、波美計概念：4.1 原理：據(jù)阿基米德定律， 液體密度愈大， 浮力隨之增大， 波美計伸出液面也愈多，反之液體密度愈小，浮計伸出液面愈小，這樣即可從標尺讀數(shù)。4.2 波美計種類：波美計有重表與輕表兩種，重表用來測定比水重的液

3、體，其讀數(shù)愈大，相對密度愈大；輕表用來測定比水輕的液體，其讀數(shù)愈大，則相對密度越小。4.3 波美計結(jié)構(gòu)：波美計的主體是一個密封的玻璃管，管的底部裝有鉛?；蚬?，起著鎮(zhèn)重的作用，管的上部是一根細管，內(nèi)壁貼有標尺，從標尺可直接讀得波美度值。4.4 波美計讀數(shù)：在量筒中放入被測液體，將洗凈擦干的波美計放入被測液體中，由于表面張力的作用，液面會發(fā)生彎曲，對于清澈的液體，讀數(shù)的視線應自液面由下而上，直到與液面重合，而對于乳汁和某些油液這類渾濁的液體，則應按彎月面上緣讀數(shù)。4.5 被測液體溫度對波美度的影響：因波美計是以20 C為標準溫度制造的，而被測液體不在 20 C時，因水的密度隨溫度而變化，從而影響波

4、美計的浮力和讀數(shù)，所以當被測液體不在20C時，應進行修正，目前我司采用的修正公式是：Be2o c = Be 實測+ 0.05 x11(T-20)，但以標準配方按該修正公式進行補正時，所得20C波美度與設計值相差較大，尤其是冬季差值較大，故進行了溶液溫度與波美度相關性的探討。二、溶液溫度與波美度相關性測試： 1、實驗材料鹽溶液：1.1 溶液部分：鹽 （100g ） +RO 水（ 2000g ）；糖溶液:糖（100g ） +R0 水（2000g ）;味精溶液:味精（200g ） +R0 水（2000g ）;混和溶液:鹽：糖：味精=1 : 1: 1 （總共為100g ）RO 水（2000g ）1.2

5、實驗儀器:波美度計、恒溫水浴鍋、500ml量筒1.3實驗裝置與流程:將量筒置于恒溫水浴鍋內(nèi)，并調(diào)節(jié)溫度至所需刻度-將溶液倒入量筒內(nèi)并放入波美度計，將量筒完全斟滿-測量溶液溫度到設定溫度時波美度計的讀數(shù)（波美度計在溶液中間，避免碰到量筒壁影響讀數(shù)）-記錄下讀數(shù)，并將溫度調(diào)節(jié)到下一個溫度進行測試，其他溶液同理。在測試過程中，采用恒溫水浴控制溫度可以讓溶液均勻受熱，避免溫差引起的測量誤差。在低溫階段測量時，由于恒溫水浴不能滿足控溫要求，則采取的是在冰箱冷藏后加熱升溫測定。因為測定溫度變化范圍大，所以實驗過程控溫是關鍵，由于波美度計刻度不夠精確，應盡量減少人為的讀數(shù)誤差。2、結(jié)果及分析 2.1鹽溶液波

6、美度與溫度相關性：見下表t C-0.54.46.310.213.515.820.225.929.632.336.340.2Be5.45.455.35.285.175.14.984.754.64.54.224.1由上述數(shù)據(jù)，得到溫度（t）與波美度（Be）的關系圖,如下:以20r為界限溫度，即t1 （-0.520）、t2 （2040）。根據(jù)上表和上圖分別計算出兩個階段的截距、斜率以及二者的相關系數(shù)計算結(jié)果如下:注：y為TC時的波美度，以下均同。2.2白砂糖溶液波美度與溫度相關性：見下表t C 48.612.715.718.420 23.626.631.336.440截距斜率相關系數(shù)導出公式t1 (

7、-0.520 )C5.528068-0.02654-0.97936Be20 C = Be 實測 +0.025(T-20)t2 (2040 )C5.936358-0.04591-0.99628Be20 c = Be 實測 +0.045(T-20)Be 2.952.932.852.752.722.72.682.52.342.151.85由上述數(shù)據(jù)，得到溫度（t）與波美度（Be）的關系圖如下:t1、t2，得到如下的數(shù)據(jù):截距斜率相關系數(shù)導出公式t1 (420)r3.067279-0.01768-0.8845Be2or = Be 實測 + 0.018(T-20)t2 (2040)r3.586661-0

8、.0408-0.98558Be2or = Be 實測+ 0.041(T-20)同食鹽溶液波美度與溫度關系分析，以20 r為分界溫度，分為兩個溫度段2.3味精溶液波美度與溫度相關性：見下表t r 4.48.512.816.42024.527.331.36.841.3Be 6. 86.66.456.426.36.26.025.835.555.25由上述數(shù)據(jù)，得到溫度與波美度的關系圖如下:根據(jù)上表和上圖的數(shù)據(jù)分析，以20 C為分界溫度，得到兩個溫度段t1、t2，分析結(jié)果見下表:截距斜率相關系數(shù)導出公式t1 (4.420 ) r6.89127-0.03038-0.97733Be2ot = Be 實測

9、+ 0.03(T-20)t2 (2041.3)r7.37662-0.05014-0.99123Be2ot = Be 實測 + 0.05(T-20)2.4混合液之波美度與溫度相關性：見下表t C 27.412.516.3202530343640Be 3.83.73 .63.553.433.33.152.952.82.7由上述數(shù)據(jù)，得到溫度與波美度的關系圖，如下:根據(jù)上表和上圖的數(shù)據(jù)，同樣以20C為分界溫度，得到兩個溫度段t1、t2 ,分析結(jié)果見下表：截距斜率相關系數(shù)導出公式t1 (2 20 廠C3.858615-0.02054-0.98601Be20C = Be 實測 + 0.02(T-20)t

10、2 (20 40 )C4.256734-0.03929-0.99011Be20c = Be 實測 + 0.04(T-20)3、討論為驗證推導公式在實際生產(chǎn)中，較傳統(tǒng)公式能更精確計算出波美度的值，進傳統(tǒng)的公式：Be20c = Be實測+ 0.05 X( T-20)設定溫度：T=25T=16.3計算結(jié)果：Be 實測=3.18Be實測實測結(jié)果：3.33.55行以下對比，以2.4混合液在25C、16.3 C時的波美度比較如下:=3.62相差值：0.120.07用推導公式：Be20C Be 實測 + 0.04(T-20)Be20 "c Be 實測 + 0.02(T-20)設定溫度：T=25T=

11、16.3計算結(jié)果：y=3.23y=3.504實測結(jié)果：3.33.55相差值：0.070.0460.07 < 0.12 , 0.046 < 0.07由此可見推導出的公式精確度更咼。波美度與溶液濃度（T=20C ）相關性：該實驗的目的是想找出波美度與不同物質(zhì)溶液濃度的關系， 理論猜想波美度和溶液的濃度應成正比例關系，如果該猜想成立，則根據(jù)混合液或調(diào)味液中不同物質(zhì)的濃度，則可以運用公式進行計算，從理論上得出溶液波美度值，為不用修正，控制溶液溫度在20 C,并選取幾個不同梯度濃度進行測試， 現(xiàn)將測量結(jié)果匯整如下：鹽的濃度與波美度濃度波美度相關系數(shù)0.99978810.9斜率1.018571

12、32.8截距-0.1585755導出公式y(tǒng) = 1.0186x -990.1586糖的濃度與波美度濃度 波美度相關系數(shù)0.99886610.5斜率0.62857131.6截距-0.2285752.8導出公式y(tǒng) = 0.6286x -95.50.2286味精的濃度與波美度濃度波美度相關系數(shù)0.99875510.7斜率0.7131.9截距-0.0753.6導出公式96.3y = 0.71x - 0.07特殊堿粉的濃度與波美度濃度波美度相關系數(shù)0.99946611.3斜率1.32533.7截距-0.17556.5導出公式y(tǒng) = 1.3x - 0.0667混合液濃度與波美度濃度波美度相關系數(shù)0.999

13、70310.7斜率0.86142932.5截距-0.1014354.3導出公式y(tǒng) = 0.8614x -97.60.1014由上述數(shù)據(jù)可見，相同濃度的溶液，以堿粉波美度最高，其次是食鹽，而味精、白砂糖相對密度低，因上述測試公式中截距不為0，故代入配方中進行計算時會有一定偏差，尤其是對低濃度溶液偏差相對大一些，而對于高濃度溶液則偏差會小一些， 總之，可利用上述公式進行初步預估， 但要得出混合液、調(diào)味液波美度值，仍以實測會比較精確。四、總結(jié)溶液的波美度表面看來是受溫度的影響，實際是因為水的密度隨著溫度而變化，從而使溶液相對密度發(fā)生變化。水在不同溫度下的密度如下：溫度密度0.99990.9999100.9998160.9991200.9984250.9973300.9959400.9922在20 C之后，波動較大，因此也可以說，水的密度影響著波美度的變化，但從根 本上來看，溫度通過對水的影響來影響著波美度，所以，溫度是影