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1、其次章其次章 食品理化检验中食品理化检验中的物理检测法的物理检测法第一节 概述一一 概念概念物理检测物理检测依据食品的相对密度依据食品的相对密度(比重比重)、折光率、旋光度等物理常数、折光率、旋光度等物理常数与食品的组分含量之间的关系进行检与食品的组分含量之间的关系进行检测的方法。测的方法。简便易行直观快速须要其他试验共同检测二二 意义意义生产过程中的常用指标：推断假冒伪劣的监控手段：保证食品的品质掺水白酒（酒精计）劣质啤酒（掺水、熟啤酒和生啤酒）蜂蜜（掺水、掺糖）牛奶（掺水、掺豆浆、米汤、食盐等等）三三 内容内容相对密度（比重法）折光法旋光法1 相对密度（比重法）相对密度（比重法）相对密度：
2、指在共同特定的条件下相对密度：指在共同特定的条件下,某物质的密度某物质的密度与水的密度之比。与水的密度之比。比重：某一温度下，确定体积的物质重量与同体积比重：某一温度下，确定体积的物质重量与同体积在某一温度下水的重量比在某一温度下水的重量比真比重：真比重：视比重：视比重：正常的液态食品的相对密度都在确定范围之内：牛正常的液态食品的相对密度都在确定范围之内：牛奶：奶：1.0281.028；芝麻油：；芝麻油：0.91260.92870.91260.92871 相对密度相对密度测定方法：比重瓶法比重瓶法比重计法比重计法比重天平比重天平1)密度瓶法密度瓶法：用同一密度瓶称量同一体积密度瓶法：用同一密度
3、瓶称量同一体积蒸馏水和待测液体的质量，得出两者的蒸馏水和待测液体的质量，得出两者的比值，即相对密度。比值，即相对密度。测定液体比重最精确的仪器。测定液体比重最精确的仪器。2)密度计法阿基米德原理：物体受到的浮力等阿基米德原理：物体受到的浮力等于物体排开液体受到的重力。于物体排开液体受到的重力。密度计的结构：封口玻璃管，中间密度计的结构：封口玻璃管，中间胖肚空腔，上部（尾部）有刻度，胖肚空腔，上部（尾部）有刻度，下部（头部）有铅球。下部（头部）有铅球。读数：弯月下缘读数：弯月下缘2)密度计法(1)一般密度计最常见的测量液体的仪器轻表：0.7001.000重表：1.0002.0002)密度计法(2
4、)波美计波美度：波美度：Be蒸馏水：蒸馏水：0BeNaCl溶液：溶液：15 Be纯硫酸（纯硫酸（1.8427）：）：66 Be波美度与相对密度之间的换算波美度与相对密度之间的换算蜂蜜掺水：蜂蜜掺水：15，纯蜂蜜波美度在，纯蜂蜜波美度在42 Be2)密度计法(3)锤度计（糖度计）纯蔗糖纯蔗糖的百分含量；的百分含量；又称勃力克斯计又称勃力克斯计（Brixscale，简写为，简写为Bx）：）：20，刻度表示含糖的质量分数。，刻度表示含糖的质量分数。1%蔗糖溶液蔗糖溶液1Bx；2%2Bx巴林比重计：表示含糖的质量分数；巴林比重计：表示含糖的质量分数；0%24%2)密度计法(4)乳稠计牛奶相对密度牛奶相
5、对密度1.0151.045乳稠度：乳稠度：1545度度将相对密度值减去将相对密度值减去1.000后，再乘以后，再乘以1000。2)密度计法(5)酒精计表示酒精的体积分数，表示酒精的体积分数，20，040，4060，70100一般比重计的刻度是上小下面大。但酒精一般比重计的刻度是上小下面大。但酒精计则正好相反，是上面大下面小。计则正好相反，是上面大下面小。2)密度计法运用方法运用方法清洁量筒清洁量筒溶液倒入量筒，避开起泡；溶液倒入量筒，避开起泡；将密度计洗净擦干；将密度计洗净擦干；缓缓放入量筒；缓缓放入量筒；待静止，按下少许，再待静止；待静止，按下少许，再待静止；读数读数3)比重天平阿基米德原理
6、制成的测定液体比重的特种天平。阿基米德原理制成的测定液体比重的特种天平。比重比重 天平的精确度校正天平的精确度校正平衡平衡 将测锤放入被测溶液中将测锤放入被测溶液中 加骑码加骑码 计算计算5g 0.5g 0.05g 0.005g1 0.1 0.01 0.001A B C D1 相对密度相对密度啤酒比重的测定啤酒比重的测定比重瓶重量的测定（测定值之差小于比重瓶重量的测定（测定值之差小于1mg）比重瓶与蒸馏水重量测定比重瓶与蒸馏水重量测定比重瓶与被测样品重量测定（啤酒样品除去二氧比重瓶与被测样品重量测定（啤酒样品除去二氧化碳）化碳）2 折光法折光法折光率是物质的特征常数之一折光率反映物质的均一程度
7、和纯度。乳品工业中乳糖成分、牛乳乳清的检测乳品工业中乳糖成分、牛乳乳清的检测制糖工业中含糖量制糖工业中含糖量浓缩果汁、番茄汁品、蜂蜜、可可制品、巧克力浓缩果汁、番茄汁品、蜂蜜、可可制品、巧克力制品中糖含量制品中糖含量手提折光计、阿贝折光计手提折光计、阿贝折光计2 折光法折光法基本原理临界角临界角 棱镜和样品棱镜和样品临临随溶液浓度大小的随溶液浓度大小的不同而不同；不同而不同；2 折光法折光法手提式折光仪折光度和折光度和Bx（伯利糖度数）（伯利糖度数）百分浓度值（百分浓度值（010）（）（030）校校正正螺螺丝丝2 折光法折光法阿贝折光仪精密光学仪器，具有运用快速简便、测定精确、质量轻、体积小等
8、优点 1底座；2棱晶调整旋或；3圆盘组（内有刻度板）；4 小反光镜；5支架；6读数镜简；7目镜；8 视察镜简；9分界线调整螺丝；10消色调整旋钮；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 爱护罩；17主轴；18反光镜2 折光法折光法手提式折光仪的运用方法盖口打开用蒸馏水校正，明暗分界线擦干向棱镜上滴加试液，盖好观测3 旋光度旋光度旋光法的基本原理自然光与偏振光；尼克尔棱镜光学活性物质：能把偏振光的偏振面旋转确定角度的物质。单糖、低聚糖和淀粉等。旋光是光学活性物质的一个重要物理特征，可以通过测定它们的旋光度变更来推断它的含量变更。糖、氨基酸、羟基酸3
9、旋光度旋光度旋光法的基本原理旋光度：当偏振光通过光学活性物质溶液时，偏旋光度：当偏振光通过光学活性物质溶液时，偏振面旋转的角度振面旋转的角度 叫作该物质的旋光度，以叫作该物质的旋光度，以表示。表示。旋光度的大小与光源的波长、液层厚度、光学活旋光度的大小与光源的波长、液层厚度、光学活性物质的种类、浓度、溶剂及其温度有关。性物质的种类、浓度、溶剂及其温度有关。与溶液浓度成正比，与液层厚度成正比。与溶液浓度成正比，与液层厚度成正比。3 旋光度旋光度比旋光度当光活性物质的质量浓度1g/mL，液层厚度为1dm时，所测得旋光度为比旋度。在确定条件下比旋光度是已知的，L是确定的，故测定了旋光度就可以计算出旋
10、光质溶液的浓度C。3 旋光度旋光度主要糖类的比旋光度 53.3 138.5 194.8 196.4乳 糖麦芽糖糊 精淀 粉 52.5 92.5 20.0 66.5葡萄糖果 糖转化糖蔗 糖【】糖类【】糖类3 旋光度旋光度将某光活性物质制成溶液，装入旋光管，液将某光活性物质制成溶液，装入旋光管，液层厚度为层厚度为2分米，旋光度为分米，旋光度为37.27，已知该物，已知该物质的比旋光度为质的比旋光度为62.12，则溶液的浓度为：，则溶液的浓度为：3 旋光度旋光度当溶液温度并不对应于比旋光度所指的当溶液温度并不对应于比旋光度所指的温度，须要加以校正。校正式：温度，须要加以校正。校正式：味精成品纯度的测
11、定味精成品纯度的测定3 旋光度旋光度旋光仪原理光源起偏器小棱镜旋光管补偿器检偏器目镜其次节 物理检测的其他几种方法力学检测声学检测电学检测一 力学检测 在生产过程中很多力学特性须要刚好检测，以便刚好限制其生产过程。利用食品的力学特性进行品质的检测是无损检测最为常用的方法之一：一 力学检测膨松食品的膨松程度：泊松比面包生产中面团的流变特性：弹性、延迟弹性、压力松弛等乳制品：表观黏度炼乳生产：黏度果蔬生长和存储过程：硬度、黏度 二 声学检测现代声学、电子学、计算机、生物学等技术在食品生产加工中的综合应用。食品在声波作用下的反射特性、散射特性、透射特性、吸取特性、衰减系数和传播速度及其本身的声阻抗与
12、固有频率等。二 声学检测甜瓜：随着甜瓜的成熟，声波在甜瓜中的传播速度降低。西瓜：不同成熟度的西瓜的打击音波曲线不同。超声波检测技术 三 电学检测 食品的组织、成分、结构、状态等和它们的电特性都有着亲密的关系，食品电特性的变更主要表现在电流密度、磁导率、确定介电常数、电导率等的变更方面。三 电学检测新型蔬菜种子水分快速测定仪烟草及茶叶水分智能仪微水分仪粮食品质检测仪等第三节第三节 食品的物性测定食品的物性测定一、色度测定1、饮料用水的检测；、饮料用水的检测；黄色：腐殖质或高铁；黄色：腐殖质或高铁；淡蓝色：硫化氢析出的硫；淡蓝色：硫化氢析出的硫；含低铁化合物较高的水呈淡绿蓝色含低铁化合物较高的水呈
13、淡绿蓝色一、色度测定1、饮用水测定色度被测水样与特殊制备的一组有色标准溶 液的颜色比较值。干净的自然水的色度一般在1525度之间，自来水的色度多在510度。一、色度测定1、饮用水测定、饮用水测定“真色”指用澄清或离心等法除去悬浮物后的色度。“表色”指溶于水样中物质的颜色和悬浮物颜色的总称。一、色度测定1、饮用水测定、饮用水测定将水样与已知浓度的标准比色系列进行将水样与已知浓度的标准比色系列进行目视以确定水的色度。目视以确定水的色度。铂钴比色法铂钴比色法:氯铂酸钾和氯化钴氯铂酸钾和氯化钴铬钴比色法：重铬酸钾和硫酸钴铬钴比色法：重铬酸钾和硫酸钴一、色度测定1、饮用水测定铂钴比色法测定水的色度的标准
14、方法铬钴比色法两种方法的精密度和精确度相同。适用于测定生活饮用水及其水源水的色度测定。一、色度测定2、啤酒色度的测定；原理：将除气后的啤酒注入原理：将除气后的啤酒注入 EBC 比色计的比色皿中，与比色计的比色皿中，与标准标准 EBC 色盘比较，目视色盘比较，目视读数或自动数字显示出啤酒读数或自动数字显示出啤酒的色度，以的色度，以 EBC 色度单位色度单位表示。表示。一、色度测定2、啤酒色度的测定；EBC比色计；Europe Beer consortium（欧洲啤酒协会）仪器：EBC 比色计(或运用同等分析效果的仪器)：具有 2.027.0 EBC 单位的目视色度盘或自动数据处理与显示装置。一、
15、色度测定2、啤酒色度的测定一般淡色啤酒的色度在 5.014.0 EBC 范围内；浓色啤酒的色度在 15.040.0 EBC 范围内。测定浓色或黑色啤酒时，须要将啤酒稀释至合适的色度范围(即2.027.0 EBC 范围内)，然后将试验结果乘以稀释倍数。一、色度测定3、啤酒浊度的测定国家标准规定运用EBC浊度计来测定，它是利用光学原理来测定啤酒由于老化或受冷而引起的混浊的方法。二、黏度粘度粘度液体的粘稠程度，是液体的粘稠程度，是液体在外力作用下发生流淌时，液体在外力作用下发生流淌时，分子间所产生的内摩擦力。分子间所产生的内摩擦力。推断液态食品品质的一项重要推断液态食品品质的一项重要物理常数。物理常
16、数。确定黏度、运动粘度等确定黏度、运动粘度等粘度的大小随温度的变更而变粘度的大小随温度的变更而变更。更。二、黏度确定粘度确定粘度也叫动力粘度。它是液体以也叫动力粘度。它是液体以 1cms 的流速流淌时，在每的流速流淌时，在每 l cm2 液面上所需切向力的大液面上所需切向力的大小，单位为小，单位为“Pas”。运动粘度运动粘度也叫动态粘度。它是在相同温度下液也叫动态粘度。它是在相同温度下液体的确定粘度与其密度的比值，单位为体的确定粘度与其密度的比值，单位为“m2s”。毛细管黏度计法、旋转黏度计测定法、滑球黏度计毛细管黏度计法、旋转黏度计测定法、滑球黏度计法法二、黏度毛细管黏度计法运动粘度，单位为
17、运动粘度，单位为“m2s”v20=K t20v2020时样液的运动粘时样液的运动粘度，度，cm2/sK粘度计常数，粘度计常数，cm2/s2t20样液平均流出时间，样液平均流出时间，s二、黏度旋转黏度计（动力粘度）2:刻度盘3：游丝4：转子确定黏度测量范围是0.01100 Pas二、黏度旋转黏度计=ks：确定黏度，Pask：换算系数s：刻度圆盘指针度数三、质构测定质构仪(Texture Analyzer)是使一些食品的感官指标定量化的新型仪器。食品的物理性能：硬度、脆性、胶粘性、回复性、弹性、凝胶强度、耐压性、可延长性及剪切性。三、质构测定测量部分由操测量部分由操作台、转速限作台、转速限制器、横
18、梁、制器、横梁、底座、直流电底座、直流电机和探头组成机和探头组成主机、专用软主机、专用软件、备用探头件、备用探头及附件及附件三、质构测定锥形探头：可对黄油及其他粘性食品的粘度可对黄油及其他粘性食品的粘度和稠度进行测量和稠度进行测量；模拟牙齿咀嚼食物动作的检测夹钳：可可以测量肉制品的韧性和嫩度；以测量肉制品的韧性和嫩度；利用球形探头：则可以测量休闲食品则可以测量休闲食品(如薯如薯片片)的酥脆性；的酥脆性；挂钩形的探头：可测面条的拉伸性等。可测面条的拉伸性等。三、质构测定测试原理：待测物随操作台一起等速地作上升或下降运动，待测物随操作台一起等速地作上升或下降运动，在与支架上的探头接触在与支架上的探
19、头接触 把力传给压力传把力传给压力传感器感器 转换成电信号输出转换成电信号输出 放大器放大器把电信号放大成电压信号把电信号放大成电压信号 输出输出 转换成数字信号，输入计算机转换成数字信号，输入计算机 数据的分析数据的分析处理。处理。应用领域：肉制品、粮油食品、面制品、米制品、谷物、糖果、果蔬、凝胶等食品四、气体压力测定1 1、罐头真空度（罐头真空表）、罐头真空度（罐头真空表）2 2、碳酸饮料中的、碳酸饮料中的CO2(CO2(二氧化碳测定仪二氧化碳测定仪)3 3、啤酒泡沫特性的测定（秒表、无色、啤酒泡沫特性的测定（秒表、无色透亮玻璃杯）透亮玻璃杯）五、固态食品的比体积五、固态食品的比体积比体积
20、：单位质量的固态食品所具有的体积比体积：单位质量的固态食品所具有的体积（mL/100g或或mL/g）固体饮料比体积：依据固体饮料比体积：依据GB5009.50-85,固体饮固体饮料比体积指标为真空法料比体积指标为真空法195mL/100g,喷雾法喷雾法160mL/100g,颗粒度（奶粉等）颗粒度（奶粉等）五、固态食品的比体积五、固态食品的比体积面包的比体积面包的比体积500mL烧杯，小颗粒填充剂烧杯，小颗粒填充剂依据依据QB1252-91,面包比体积指标为面包比体积指标为3.23.4mL/g五、固态食品的比体积五、固态食品的比体积冰激凌膨胀率利用乙醚试剂消泡的原理，将确定体积的冰激凌试样解冻后消泡，测出冰激凌中所包含的空气的体积，从而计算出冰激凌的膨胀率。依据SB151-84，冰激凌膨胀率指标为8595%食品的物理检测法食品的物理检测法简便易行直观快速须要其他试验共同检测练习题练习题1、相对密度（比重）的概念？密度计有哪些种类？各有什么用途？如何正确运用密度计2、说明折光法的基本原理及其在食品理化检验中的应用？怎样运用手提式折光仪？3、试说明旋光法的测定原理？