食品的物理检验（食品检测技术课件）

1物理检验2物理检验法

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。

31食品的物理特性食品的物理常数与食品的组成及其含量之间存在着一定的数学关系相对密度折射率旋光度食品的某些物理量可直接反映该食品听品质色度黏度质构4相对密度法1有关密度的概念2密度测定的意义3液态食品密度的测定法5有关密度的概念密度真密度视密度真固形物视固形物61.密度ρ

物质在一定温度下，每单位体积物质的质量。以符号ρ表示。单位：g/cm32.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。3.密度与相对密度的关系74.真密度

某一液体在20℃时的质量与同体积纯水在4℃时的质量之比。5.视密度溶液对同温度水的密度之比。以符号表示。6.真固形物某一溶液，当其中水分全被蒸发干涸时，所得的固形物。87.视固形物

对于真固形物（蔗糖、非蔗糖成分）的混合物来说，它对溶液密度的影响与蔗糖不一样，但为方便起见，假定非蔗糖物质对溶液密度的影响程度和蔗糖相等。因此，非蔗糖溶液的密度亦可以从纯蔗糖的质量浓度表中查知其固形物含量的近似值，称为视固形物。9

因为物质一般都具有热胀冷缩的性质，所以密度和相对密度的值都随温度的改变而改变。故密度应标示出测定时物质的温度，表示为。而相对密度应标示出测定时物质的温度及水的温度，表示为如，其中t1

表示物质的温度，t2表示水的温度。

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当用密度瓶或密度天平测定液体的相对密度时，以测定溶液对同温度水的相对密度比较方便．通常测定液体在20℃时对水在20℃时的相对密度，以表示。

和之间可以用下式换算：

＝×0.99823

11（二）密度测定的意义1.密度是物质的一种物理指标。

正常的液态食品，其相对密度都在一定的范围内；可以通过它了解食品的纯度或者掺假情况。

例如：全脂牛奶为1.028~1.032

植物油（压榨法）为0.9090~0.92952122.制糖工业、番茄制品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。3.酒精

查酒精含量-密度关系表。

13（三）液态食品相对密度的测定方法3密度瓶法密度计法密度天平法14（三）液态食品相对密度的测定方法1.密度瓶法原理与构造

利用同一密度瓶，在一定温度下，分别称取等体积的样品试液与蒸馏水的质量。两者的质量比，就是该样品试液的密度。

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密度瓶是测定液体相对密度的专用精密仪器，是容积固定的玻璃称量瓶，其种类和规格有多种。常用的有带温度计的精密度瓶和带毛细管的普通密度瓶，见图。

16带温度计的密度瓶172.密度计法原理和结构

密度计是根据阿基米德原理制成的，其种类很多、但结构和形式基本相同，都是由玻璃外壳制成。头部呈球形或圆锥形，里面灌有铅珠、水银或其它重金属，使其能立于溶液中，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的液体标度的。18种类

4密度计浮子式密度计静压式密度计振动式密度计放射性同位素密度计等等195浮子式密度计重表

测量密度比纯水大的液体密度轻表

测量密度比纯水小的液体20

食品工业中常用的密度计按其标度方法的不同，可分为普通密度计、锤度计、乳稠计、波美计等。如图。2122物理检验23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。二、折光法24二、折光法1基本概念2测定折射率的意义3液态食品的折光分析法251基本概念1.1光的反射现象与反射定律

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，但仍在原介质上传播，这种现象叫光的反射，见下图。光的反射遵守以下定律:

①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。

②入射角等于反射角。26

光的折射现象当光线从一种介质射到另一种介质时，在分界面上，光线的传播方向发生了改变，一部分光线进入第二种介质，这种现象称为折射现象。

光的折射

光线从一种介质（如空气）射到另一种介质（如水）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，如下图。1.2光的折射现象与折射定律27光的折射示意图282.测定折射率的意义

折射率是物质的一种物理性质。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率.可以鉴别食品的组成，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。29

各种油脂具有其一定的脂肪酸构成，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；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。30

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1.34199～1.34275之间，当这些液态食品因掺杂、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。如牛乳掺水，其乳清折射率降低，故测定牛乳乳清的折射率即可了解乳糖的含量，判断牛乳是否掺水。31

必须指出的是：折光法测得的只是可溶性固形物含量，但对于番茄酱，果酱等个别食品，已通过实验编制了总固形物与可溶性固形物关系表．先用折光法测定可溶性固形物含量．即可查出总固形物的含量。323.折光分析法

折光仪是利用临界角原理测定物质折射率的仪器,食品工业中最常用的是阿贝折光仪、手提式折光仪、数字阿贝折光仪。33阿贝折光仪34手提式折光仪

手提式折光仪由一个棱镜、一个盖板及一个观测镜筒组成，利用反射光测定。其光学原理与阿贝折光仪相同。该仪器操作简单，便于携带，常用于生产现场检验。353637638物理检验39三、旋光法

旋光法：应用旋光仪测量旋光性物质的旋光度以确定其含量的分析方法。旋光度和比旋光度是旋光性物质的主要物理性质。通过旋光度和比旋光度的测定，可以检查光学活性化合物的纯度，也可以定量分析有关化合物溶液的浓度。407

利用旋光法可以检测食品样品的浓度、含量及纯度。因而旋光法广泛用于制药、制糖、食品、香料、味精以及石油化工等的化验分析及过程质量控制。例如糖厂。通常利用旋光法测定蔗糖含量来监控产品的生产过程。利用旋光法，可鉴别蜂蜜中是否掺杂了其他的糖类，

液体食品的旋光度常用旋光仪进行测定，食品中的许多成分都具有旋光性。例如单糖、---糖、淀粉，以及大多数氨基酸等等。4142偏振光通过光学活性物质的溶液时，其振动平面所旋转的角度叫做该物质溶液的旋光度。以α表示。

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不同的旋光活性物质有不同的旋光度与比旋光度

旋光度的大小与光源的波长、温度、旋光性物质的种类、溶液的浓度及液层的厚度有关。对于特定的光学活性物质，在光源波长和温度一定的情况下，其旋光度α与溶液的浓度c和液层的厚度L成正比即：

旋光度旋光系数溶液浓度液层厚度44α=kcL当光学活性物质的质量浓度100g/100ml，L=1dm，所得到的旋光度为比旋光度。用[α]λt表示[α]λt=k×100×1α=[α]λtcL/100

1dm（分米）845变旋光作用

具有光学活性的还原糖类（如葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等）溶解后，其旋光度起初迅速变化，然后渐渐变化缓慢，最后达到恒定值，这种现象称为变旋光作用。46

变旋现象

这是由于有的糖存在两种异构体，即α型和β型，它们的比旋光度不同。这两种环型结构及中间的开链结构在构成一个平衡体系过程中，即显示出变旋光作用。

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因此，在用旋光法测定蜂蜜，商品葡萄糖等含有还原糖的样品时，样品配成溶液后，宜放置过夜再测定。若需立即测定，可将中性溶液（pH=7）加热至沸，或加几滴氨水后再稀释定容；若溶液已经稀释定容，则可加入碳酸钠干粉至石蕊试纸刚显碱性。在碱性溶液中，变旋光作用迅速，很快达到平衡。但微碱性溶液不宜放置过久，温度也不可太高，以免破坏果糖。4849物理检验501食品的物理特性食品的物理常数与食品的组成及其含量之间存在着一定的数学关系色度质构：硬度、脆性、胶粘性、粘聚性、回复性、弹性、凝胶强度、耐压性、可延展性、剪切性、咀嚼性等黏度一、色度法色度法是以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性科学。色度学在食品中应用具有重大意义。在食品的色、香、味、形，这四大感官要素中，色具有举足轻重的地位。食品的色度影响了对食品品质评价的第一印象。直接影响消费者对食品品质优劣，新鲜与否和成熟度的判断。5110一、色度法食品的色度影响了对食品品质评价的第一印象。直接影响消费者对食品品质优劣，新鲜与否和成熟度的判断。5210主要应用酱油果汁饮料新鲜蔬果水的色度啤酒色度加工食品色度53（一）、水的色度测定

纯洁的水是无色透明的。但一般的天然水中存在有各种溶解物质或不溶于水的黏土类细小悬浮物，使水呈现各种颜色。如含腐殖质或高铁较多的水，常呈黄色；含低铁化合物较高的水呈淡绿蓝色；硫化氢被氧化所析出的硫，能使水呈浅蓝色。

1154色度——被测水样与特别制备的一组有色标准溶液的颜色比较值。洁净的天然水的色度一般在15～25度之间，自来水的色度多在5～10度。55水的色度有“真色”与“表色”之分。“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。在分析报告中必须注明测定的是水样的真色还是表色。测定色度的方法1.目视比色法标准色卡对照法蒙赛尔色图522匀色空间色卡

麦里与鲍尔色典日本的标准色卡（CC5000）标准溶液对照法重铬酸钾溶液碘液和焦糖色铂钴比色法铬钴比色法5657测定水的色度有:铂钴比色法——测定水的色度的标准方法，

此法操作简便，色度稳定，标准比色系列保存适宜，可长时间使用，但其中所用的氯铂酸钾太贵，大量使用时不经济。铬钴比色法——以重铬酸钾代替氯铂酸钾，便宜而且易保存，只是标准比色系列保存时问较短。两种方法的精密度和准确度相同。色度仪仪器测定法

—色度测定仪5813

SD-9012色度仪SD9012型色度仪采用光电比色原理。测定水溶液的色度时，仪器铂钴色度标准溶液进行标定，采用“度”作为色度计量单位。测试啤酒色度时，采用哈同标准溶液进行标定，采用“EBC”作为色度计量单位。测量范围：0～50EBC（或0～50，0～500度）59

2、啤酒色度的测定（1）原理将除气后的啤酒注入EBC比色计的比色皿中，与标准EBC色盘比较，目视读数或自动数字显示出啤酒的色度，以EBC色度单位表示。EBC——欧洲啤酒协会，简称“欧啤协。”EuropeBeerconsortium1260

一般淡色啤酒的色度在

5.0～14.0EBC范围内；浓色啤酒的色度在

15.0～40.0EBC范围内。测定浓色或黑色啤酒时，需要将啤酒稀释至合适的色度范围(即2.0～27.0EBC范围内)，然后将实验结果乘以稀释倍数。1461物理检验62二、粘度测定粘度——液体的粘稠程度，它是液体在外力作用下发生流动时，分子间所产生的内摩擦力。粘度的大小是判断液态食品品质的一项重要物理常数。粘度有绝对粘度、运动粘度、条件粘度和相对粘度之分。15测定方法利用各种黏度计测定

毛细管黏度计法——运动粘度

旋转黏度计法——绝对黏度

落球