食品的物理檢驗(yàn)法

食品的物理檢驗(yàn)法第二章食品的物理檢測法食品的物理檢測法：根據(jù)食品的物理常數(shù)與食品的組成及含量之間的關(guān)系進(jìn)行檢測的方法。物理檢測法是食品分析中常用的檢測方法，也是生產(chǎn)管理和市場管理不可缺少的方便而快捷的監(jiān)測手段。第2頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第二章食品的物理檢測法相對密度法折光法旋光法第3頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)相對密度法一、基本概念二、相對密度測定的意義三、相對密度的測定方法第4頁,共59頁，2024年2月25日，星期天一、基本概念密度：在一定溫度下，單位體積物質(zhì)的質(zhì)量，表示為ρt(g/cm3)。相對密度（舊稱比重）：某一溫度（t1）下物質(zhì)的質(zhì)量與同體積某一溫度（t2）下水的質(zhì)量之比，表示為：，無量綱。真密度：液體在20℃的質(zhì)量與同體積的水在4℃時的質(zhì)量之比，記作視密度：液體與同體積的水在同一溫度時的質(zhì)量之比，記作dtt。第一節(jié)

相對密度法第5頁,共59頁，2024年2月25日，星期天二、相對密度測定的意義

各種液態(tài)食品都具有一定的相對密度，通過測定液態(tài)食品的相對密度，可以檢驗(yàn)食品的純度、濃度及判斷食品的質(zhì)量。正常的液態(tài)食品，其相對密度都在一定的范圍內(nèi)。例：全脂牛奶為1.028～1.032植物油（壓榨法）為0.9090～0.9295測定出液態(tài)食品的相對密度以后，通過查表可求出其固形物的含量。第一節(jié)

相對密度法當(dāng)食品的相對密度異常時，可以肯定食品的質(zhì)量有問題；當(dāng)相對密度正常時，并不能肯定食品質(zhì)量無問題，必須配合其它理化分析，才能確定第6頁,共59頁，2024年2月25日，星期天三、相對密度的測定方法密度瓶法（準(zhǔn)確度高，耗時長）普通密度瓶附溫度計(jì)密度瓶密度計(jì)法（簡便快速，準(zhǔn)確度較差）普通密度計(jì)、糖錘度密度計(jì)、波美密度計(jì)、乳稠計(jì)、酒精密度計(jì)密度天平法第一節(jié)

相對密度法第7頁,共59頁，2024年2月25日，星期天1.密度瓶法儀器密度瓶是測定液體相對密度的專用精密儀器，它是容積固定的玻璃稱量瓶。常用的有帶溫度計(jì)的精密密度瓶和帶毛細(xì)管的普通密度瓶。容積有20、25、50、100ml四種規(guī)格，常用的是25和50ml兩種。測定原理密度瓶具有一定的容積，在一定溫度下，用同一密度瓶分別稱量等體積的樣品溶液和蒸餾水的質(zhì)量，兩者之比即為該樣品溶液的相對密度。第一節(jié)

相對密度法第8頁,共59頁，2024年2月25日，星期天1-附有溫度計(jì)的比重瓶2-吸管型的比重瓶3-具有毛細(xì)管的比重瓶第9頁,共59頁，2024年2月25日，星期天1.密度瓶法測定方法依次用洗液、自來水、蒸餾水、乙醇洗滌密度瓶，烘干并冷卻后，精密稱重。裝滿20℃以下樣液，蓋上瓶蓋，置20℃水浴中浸0.5小時，使內(nèi)容物的溫度達(dá)到20℃，用濾紙條吸去支管標(biāo)線以上的樣液，蓋上側(cè)管帽后取出。用濾紙把瓶外擦干，置分析天平上稱重，測得m2。將樣液傾出，洗凈密度瓶，裝入煮沸30分鐘并冷卻到20℃以下的蒸餾水，按上法操作。測得m1

。計(jì)算。第一節(jié)

相對密度法第10頁,共59頁，2024年2月25日，星期天1.密度瓶法方法特點(diǎn)：適用于測定各種液體食品的相對密度，特別適合于樣品量較少的場合，對揮發(fā)性樣品也適用，結(jié)果準(zhǔn)確，但操作較繁瑣。注意事項(xiàng)：測定較粘稠樣液時，宜使用具有毛細(xì)管的密度瓶。水及樣品必須裝滿密度瓶，瓶內(nèi)不得有氣泡。拿取已達(dá)恒溫的密度瓶時，不得用手直接接觸密度瓶球部，以免液體受熱流出。應(yīng)帶隔熱手套取拿瓶頸或用工具夾取。水浴中的水必須清潔無油污，防止瓶外壁被污染。第一節(jié)

相對密度法第11頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.密度計(jì)法儀器比重計(jì)是根據(jù)阿基米德原理所制成，其基本結(jié)構(gòu)是：由玻璃外殼制成，頭部呈球形或圓錐形，里面灌有鉛珠、汞及其他重金屬，中部是胖肚空腔，尾部細(xì)長形，附有刻度標(biāo)記稱“計(jì)桿”。比重計(jì)刻度的刻制是利用各種不同相對密度的液體進(jìn)行標(biāo)定，制成不同標(biāo)度的比重計(jì)，主要有：普通密度計(jì)，糖錘度密度計(jì)、波美密度計(jì)、乳稠計(jì)、酒精密度計(jì)。第一節(jié)

相對密度法普通密度計(jì)第12頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.密度計(jì)法儀器第一節(jié)

相對密度法第13頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.密度計(jì)法儀器普通密度計(jì)直接以20℃時的密度值（ρ20=）為刻度的。0.700～1.000為輕表，用來測量比水輕的液體；1.000～2.000為重表，用來測量比水重的液體。第一節(jié)

相對密度法第14頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.密度計(jì)法儀器糖錘度密度計(jì)是專門用以測定糖液濃度的比重計(jì)，糖錘度又稱勃力克斯（Brix)，以oBx表示；它是用已知濃度的純蔗糖溶液來標(biāo)定刻度的。其刻度方法是以20℃為標(biāo)準(zhǔn)，在蒸餾水中為0oBx，在1％純蔗糖溶液中為1oBx，2％純蔗糖溶液為2oBx，以此類推。當(dāng)測定溫度不在標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時，必須根據(jù)觀測錘度溫度改正表進(jìn)行校正。當(dāng)溫度高于20℃時，需加上相應(yīng)校正值；當(dāng)溫度低于20℃時，需減去相應(yīng)校正值。第一節(jié)

相對密度法第15頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.密度計(jì)法儀器糖錘度密度計(jì)校正實(shí)例例1：19℃時的觀察錘度20.0019℃時溫度校正值0.06

校正錘度為19.94例2：22℃時的觀察錘度19.5022℃時溫度校正值0.12（+

校正錘度19.62第一節(jié)

相對密度法第16頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.密度計(jì)法儀器乳稠計(jì)乳稠計(jì)是用以測定牛乳相對密度的比重計(jì)，測定范圍為1.015～l.045；刻度方法是將相對密度減去1.000后再乘以1000，以乳稠度表示，刻度范圍15~45度，若刻度為30，即相當(dāng)于相對密度l.030。若實(shí)測溫度不是20℃，應(yīng)進(jìn)行溫度校正（附表6）。第一節(jié)

相對密度法第17頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.密度計(jì)法儀器波美計(jì)波美計(jì)的刻度方法以20℃為標(biāo)準(zhǔn)，在蒸餾水中為0，在15％食鹽溶液中為15oBé，在純硫酸中為66oBé，其余刻度等距離劃分。波美計(jì)有兩種：輕表（用以測定相對密度小于1的溶液）重表（用以測定相對密度大于1的溶液）第一節(jié)

相對密度法第18頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.密度計(jì)法儀器波美計(jì)波美度（oBé）與相對密度（）間的換算第一節(jié)

相對密度法第19頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.密度計(jì)法儀器酒精計(jì)用以測量酒精濃度的比重計(jì)，是用已知濃度的純酒精溶液來標(biāo)定的，以20℃時在蒸餾水中為0，在1％（v/v）的酒精溶液中為1，故從酒精計(jì)上可直接讀取酒精溶液的體積分?jǐn)?shù)。當(dāng)測定溫度不在20℃時，需根據(jù)酒精溫度濃度校正表，換算為20℃時的酒精濃度。例：25.5℃時直接讀數(shù)為96.5％，查校正表：20℃時實(shí)際含量為95.35％。第一節(jié)

相對密度法第20頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.密度計(jì)法測定方法先用少量樣液潤洗量筒內(nèi)壁（一般用250mL量筒），然后沿量筒內(nèi)壁緩緩注入樣液，避免產(chǎn)生泡沫。將比重計(jì)洗凈（不能沾有油脂），用濾紙擦干，慢慢垂直插入樣液中，使緩緩下沉直至穩(wěn)定地懸浮在液體中，再將其稍微按下，使比重計(jì)部分計(jì)桿濕潤，然后升達(dá)平衡位置，待比重計(jì)靜止時（注意不使比重計(jì)重錘與量筒壁相靠）讀出標(biāo)示刻度。讀數(shù)時，須兩眼平視，并與液面保持水平，觀察液面所在處的刻度值，以彎月面下緣為準(zhǔn)；若液體顏色較深，不易看清彎月面下緣，則以觀察彎月面上緣為準(zhǔn)。第一節(jié)

相對密度法第21頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第22頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)折光法折光法：通過測量物質(zhì)的折光率來鑒別物質(zhì)的組成，確定物質(zhì)的純度、濃度及判斷物質(zhì)的品質(zhì)的分析方法稱為折光法。測定原理測定意義儀器與方法第23頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定原理1、光的反射現(xiàn)象與反射定律光的反射：一束光線照射在兩種介質(zhì)的分界面上時，要改變它的傳播方向，但仍在原介質(zhì)里傳播，這種現(xiàn)象叫~~。反射定律：入射線、反射線和法線總是在同一平面內(nèi)，入射線和反射線分居于法線的兩側(cè)。入射角等于反射角。第二節(jié)

折光法第24頁,共59頁，2024年2月25日，星期天

光的反射示意圖

A——入射線B——反射線

L——法線M-M’——兩介質(zhì)分界線

α——入射角β——反射角第25頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定原理2、光的折射現(xiàn)象與折射定律光的折射：光線從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)時，除了一部分光線反射回第一種介質(zhì)外，另一部分進(jìn)入第二種介質(zhì)中并改變它的傳播方向，這種現(xiàn)象叫~~。折射定律：（1）入射線、法線和折射線在同一平面內(nèi)，入射線和折射線分居于法線的兩側(cè)（2）無論入射角怎樣改變，入射角與折射角的正弦之比，恒等于光在兩種介質(zhì)中的傳播速度之比。第二節(jié)

折光法第26頁,共59頁，2024年2月25日，星期天光的折射示意圖

L-L’法線A—入射光

B—折射光α1—入射角α2—折射角n—折光率第27頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定原理3、折光率折光率：光在二種介質(zhì)中的速度之比，此又稱折光系數(shù)，是物質(zhì)的特征常數(shù)之一。物質(zhì)的折光率與入射光的波長、溫度有關(guān)，一般在n的右上角標(biāo)注溫度，右下角標(biāo)注波長，如nD22表示測定溫度為22℃,光源為鈉光。絕對折射率：光在真空中的速度C與在介質(zhì)中的速度V之比，即n=c/v，對于兩種不同介質(zhì)，則有第二節(jié)

折光法第28頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定原理4、光的全反射當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，入射角a2<折射角a1，當(dāng)入射角a2增大至某一角度，如圖中U的位置時，其折射線恰好與OM重合，折射光線沿兩介質(zhì)的接觸面平行射出，不再進(jìn)入光疏介質(zhì)而產(chǎn)生全反射現(xiàn)象。這時所對應(yīng)的入射角稱為臨界角，入射線稱為臨界線。第二節(jié)

折光法第29頁,共59頁，2024年2月25日，星期天光的全反射1.α2

隨著α1增大而增大。2.當(dāng)α1為90°時，α2為臨界角。3.當(dāng)光線從臨界角射入，折射線沿OM面平行射出，為全反射。

棱鏡樣品第30頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定原理4、光的全反射若光線從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，則所有入射光全部折射在臨界角以內(nèi)。因此臨界線左邊有光線、明亮，右邊無光線、全黑暗，從而形成黑白分界，測得臨界角α臨界，則有：

n1×sin90°=n2×sinα臨界即n1=n2×sinα臨界

其中，n1為樣品折光率，n2為已知的棱鏡折光率第二節(jié)

折光法第31頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定意義折射率是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。通過測定液態(tài)食品的折射率，可以鑒別食品的組成，確定食品的濃度，判斷食品的純凈度及品質(zhì)。蔗糖溶液的折射率隨濃度增大而升高：糖度、固形物含量鑒別油脂種類、純度以及是否酸敗等；判斷液體乳的摻雜、濃度改變或品種改變等情況。正常牛乳乳清的折射率在1.34199～1.34275之間。第二節(jié)

折光法第32頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定意義必須指出的是：折光法測得的只是可溶性固形物含量，因?yàn)楣腆w粒子不能在折光儀上反應(yīng)出它的折射率。含有不溶性固形物的樣品，不能用折光法直接測出總固形物。但對于番茄醬、果醬等個別食品，已通過實(shí)驗(yàn)編制了總固形物與可溶性固形物關(guān)系表，先用折光法測定可溶性固形物含量，即可查出總固形物的含量。第二節(jié)

折光法第33頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定儀器與方法第二節(jié)

折光法第34頁,共59頁，2024年2月25日，星期天

阿貝式折光計(jì)

1．底座；2．棱晶調(diào)節(jié)旋或；3．圓盤組（內(nèi)有刻度板）；4．小反光鏡；5．支架；6．讀數(shù)鏡簡；7．目鏡；8．觀察鏡簡；9．分界線調(diào)節(jié)螺絲；10．消色調(diào)節(jié)旋鈕；11．色散刻度尺；12．棱鏡鎖緊扳手；13．棱鏡組；14．溫度計(jì)插座；15．恒溫器接頭；16．保護(hù)罩；17主軸；18反光鏡4-5第35頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定儀器與方法第二節(jié)

折光法1、阿貝折光儀光路圖：見課本使用方法：（1）折光儀的校準(zhǔn)通常用測定蒸餾水或已知折射率的標(biāo)準(zhǔn)玻璃塊折射率的方法來進(jìn)行校正，若溫度不在20℃時應(yīng)查出該溫度下蒸餾水的折射率再進(jìn)行校正。第36頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定儀器與方法第二節(jié)

折光法（2）阿貝折光儀的使用方法①分開兩面棱鏡，以脫脂棉球蘸取酒精擦凈，揮干乙醇，滴1～2滴樣液于下面棱鏡平面中央，迅速閉合兩棱鏡，調(diào)節(jié)反光鏡，使兩鏡筒內(nèi)視野最亮。②由目鏡觀察，轉(zhuǎn)動棱鏡旋鈕，使視野出現(xiàn)明暗兩部分。③旋轉(zhuǎn)色散補(bǔ)償器按鈕，使視野中只有黑白兩色。第37頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定儀器與方法第二節(jié)

折光法（2）阿貝折光儀的使用方法④旋轉(zhuǎn)棱鏡旋鈕，使明暗分界線在十字線交叉點(diǎn)。⑤從讀數(shù)鏡筒中讀取折射率。⑥打開棱鏡，用水、乙醇或乙醚擦凈棱鏡表面及其他各機(jī)件。如果測定溫度不是20℃，而是在室溫下進(jìn)行，需記下試驗(yàn)時的溫度，并讀取其折射率，查表進(jìn)行校正。第38頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定儀器與方法第二節(jié)

折光法1、阿貝折光儀儀器性能：折射率刻度范圍1.3000～1.7000，測量精確度±0.0003，可測糖溶液的濃度范圍為0～95％（相當(dāng)于折射率為1.333～1.531），測定溫度為10～50℃內(nèi)的折射率。第39頁,共59頁，2024年2月25日，星期天

手

提

折

光

計(jì)第40頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第41頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2、手提式折光計(jì)光路圖：手提折光計(jì)光線進(jìn)行情況見圖所示。光線從棱鏡P的側(cè)孔射入糖液S，光線3經(jīng)折射后為蓋板D所吸收，不能反射至目鏡K中；光線LO射到糖液S時∠LOO’達(dá)到了臨界角，引起了全反射，反射線OL1反射進(jìn)目鏡。同樣，光線1、2均反射到目鏡，于是視野中出現(xiàn)了明暗兩部分。從明暗分界線可讀出相應(yīng)糖量百分?jǐn)?shù)。測定儀器與方法第42頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定儀器與方法第二節(jié)

折光法從兩種折光計(jì)的光線進(jìn)行情況看:手提式折光計(jì)是利用反射光阿貝折光計(jì)是利用折射光第43頁,共59頁，2024年2月25日，星期天

2、手提式折光計(jì)使用方法：打開棱鏡蓋板D，用擦鏡紙仔細(xì)將折光棱鏡P擦凈；取一滴待測液置于棱鏡P上，均布于棱鏡表面，合上蓋板D；將光窗對準(zhǔn)光源，調(diào)節(jié)目鏡視度圈OK，視視場內(nèi)分劃線清晰可見，視場中明暗分界線相應(yīng)讀數(shù)即為溶液中糖量百分?jǐn)?shù)。手持折光計(jì)的測定范圍通常為0～90％，其刻度標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃，若測量時在非標(biāo)準(zhǔn)溫度下，則需進(jìn)行溫度校正。第44頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定儀器與方法第二節(jié)

折光法3、影響折射率測定的因素（1）光波長的影響物質(zhì)的折射率因光的波長而異，波長較長折射率較小，波長較短折射率較大。測定時通常采用鈉黃光D線（λ＝583.3nm）作為光源。光的色散：為了消除色散，在阿貝折射儀觀測鏡筒的下端安裝了色散補(bǔ)償器來消除色散。第45頁,共59頁，2024年2月25日，星期天測定儀器與方法第二節(jié)

折光法2、影響折射率測定的因素（2）溫度的影響溶液的折射率隨溫度而改變，溫度升高折射率減??；溫度降低折射率增大。折光儀上的刻度是在標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃下刻制的，所以測定溫度不在標(biāo)準(zhǔn)溫度下時測定結(jié)果要進(jìn)行溫度校正。超過20℃時，加上校正數(shù)，反之，減去。第46頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)旋光法應(yīng)用旋光儀測量旋光物質(zhì)（光學(xué)活性物質(zhì)）的旋光度以確定其含量的分析方法叫旋光法。1、基本原理自然光與偏振光：自然光—有無數(shù)個與光的前進(jìn)方向互相垂直的光波振動面。偏振光—只有一個與光的前進(jìn)方向互相垂直的光波振動面。第47頁,共59頁，2024年2月25日，星期天觀察方向自然光偏振光第48頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)旋光法1、基本原理偏振光的產(chǎn)生：1.用尼克爾棱鏡（蘇格蘭人發(fā)明的用兩個切成了特殊角度并用加拿大香脂粘起來的方解石組成。）2.用Polaroid濾光器

（美E.H.Land發(fā)明由嵌在透明塑料中的幾種晶體組成。）3.聚乙烯醇人造偏振片

WXG—4型旋光儀第49頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)旋光法1、基本原理光學(xué)活性物質(zhì)、旋光度與比旋光度光學(xué)活性物質(zhì)：分子結(jié)構(gòu)中含有不對稱碳原子，能把偏振光的偏振面旋轉(zhuǎn)一定角度的物質(zhì)。如單糖、低聚糖及大多數(shù)氨基酸等。有右旋（+）和左旋（-）之分。第50頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)旋光法1、基本原理光學(xué)活性物質(zhì)、旋光度與比旋光度旋光度：當(dāng)偏振光通過光學(xué)活性物質(zhì)溶液時，偏振面旋轉(zhuǎn)的角度叫作該物質(zhì)的旋光度。旋光度大小與光源的波長、液層厚度、光學(xué)活性物質(zhì)的種類、濃度、溶劑及其溫度有關(guān)。旋光度旋光系數(shù)溶液濃度液層厚度第51頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)旋光法比旋光度：在一定溫度和一定光源情況下，當(dāng)溶液濃度為1g/ml，液層厚度為1分米時偏振光所旋轉(zhuǎn)的角度。=α/LC