任務四、食品密度和相對密度的測定

任務四食品的密度和相對密度的測定密度---指物質在一定溫度下單位體積的質量，以符號ρ表示，其單位為(g/cm3)。相對密度---指某一溫度下物質的質量與同體積某一溫度下水的質量之比，以符號d表示。

因為物質熱脹冷縮的性質，所以密度和相對密度的值都隨溫度的改變而改變。故密度應標示出測定時物質的溫度，表示為ρt。而相對密度應標示出測定時物質的溫度及水的溫度，表示為，其中右上角t1表示被測物的溫度，右下角t2表示水的溫度，如、。測定意義各種液態(tài)食品都有其一定的相對密度，當其組成成分及其濃度發(fā)生改變時，其相對密度也發(fā)生改變，故測定液態(tài)食品的相對密度可以檢驗食品的純度和濃度。蔗糖、酒精等溶液的相對密度隨溶液濃度的增加而增高，通過實驗己經制定了溶液濃度與相對密度的對照表，只要測得了相對密度就可以在專用的表格上查出其對應的濃度。對于某些液態(tài)食品(如果汁、番茄醬等)，測定相對密度并通過換算或查專用經驗表格可以確定可溶性固體物或總固形物的含量。正常的液態(tài)食品，其相對密度都在一定范圍內。例如全脂牛乳為1.028~1.032，植物油

(壓榨法)為0.9090~0.9295。當因摻雜、變質等原因引起這些液體食品的組成成分發(fā)生變化時，均可出現(xiàn)相對密度的變化。

測定相對密度可初步判斷食品是否正常以及純凈程度。當食品的相對密度異常時，可以肯定食品的質量有問題，當相對密度正常時，并不能肯定食品質量無問題，必須配合其他理化分析，才能確定食品的質量。密度計是根據(jù)阿基米德原理制成的，其種類很多，但結構和形式基本相同，都是由玻璃外殼制成。頭部呈球形或圓錐形，里面灌有鉛珠、水銀或其他重金屬，使其能立于溶液中，中部是胖肚空腔，內有空氣故能浮起，尾部是一細長管。內附有刻度標記，刻度是利用各種不同密度的液體標度的。

食品工業(yè)中常用的密度計按其標度方法的不同，可分為普通密度計、錘度計、乳稠計、波美計等。見圖3-2。

1.普通密度計

2.附有溫度計的糖度計

3.4.波美密度計

5.酒精計

6.乳稠計

密度計測定方法

將混合均勻的被測樣液沿筒壁徐徐注入適當容積的清潔量筒中，注意避免起泡沫。將密度計洗凈擦干，緩緩放入樣液中，待其靜止后，再輕輕按下少許，然后待其自然上升，靜止并無氣泡冒出后，從水平位置讀取與液平面相交處的刻度值。同時用溫度計測量樣液的溫度，如測得溫度不是標準溫度，應對測得值加以校正。

說明及注意事項1、該法操作簡便迅速，但準確性差，需要樣液量多，且不適用于極易揮發(fā)的樣品和粘度較高的油脂。例如桐油和蓖麻油。2、操作時應注意不要讓密度計接觸量筒的壁及底部，待測液中不得有氣泡。3、待溶液氣泡上升完畢，溫度一致時方可讀數(shù)。同時測定試液的溫度，進行溫度校正。4、每次讀數(shù)后，稍微提高，任其自由降落，穩(wěn)定后再讀數(shù)。5、讀數(shù)時應以密度計與液體形成的彎月面的下緣為準（如圖3-3所示）。若液體顏色較深，不易看清彎月面下緣時，則以彎月面上緣為準。

(1)普通密度計普通密度計是直接以20℃時的密度值為刻度的。一套通常由幾支組成，每支的刻度范圍不同，刻度值小于1的(0.700~1.000)稱為輕表。用于測量比水輕的液體，刻度值大于1的(1.000~2.000)稱為重表，用來測量比水重的液體。

(2)錘度計錘度計是專用于測定糖液濃度的密度計。它是以蔗糖溶液重量百分濃度為刻度的，以符號oBx(布瑞克斯)表示。其刻度方法是以20℃為標準溫度，在蒸餾水中為0，在1%蔗糖溶液中為loBx(即100g蔗糖溶液中含1g蔗糖)，以此類推。

常用錘度計的刻度范圍：

0~6oBx，5~11oBx，

10~16oBx，15~21oBx，

0~30oBx等。

若測定溫度不在標準溫度

(20℃)，應進行溫度校正。當測定溫度高于20℃,因糖液體積膨脹導致相對密度減小，即錘度降低，故應加上相應的溫度校正值(查表)，反之，則應減去相應的溫度校正值。

例如:在17℃時觀測錘度為22.00oBx查表5得校正值為0.18，則標準溫度20℃時糖錘度為：

22.00－0.18=21.82(oBx)。在24℃時觀測錘度為16.00oBx，查表得校正值為0.24，則標準溫度(20℃)時糖錘度為：16.00＋0.24＝16.24(oBx)。

在28℃時觀測錘度為15.20oBx，則標準溫度(20℃)時糖錘度為多少?15.20＋0.51(oBx)(4)波美計波美計是以波美度(以oBé表示)來表示液體濃度大小。按標度方法的不同分為多種類型，常用的波美計的刻度方法是以20℃為標準，在蒸餾水中為0；在15%氯化鈉溶液中15oBé；在純硫酸(相對密度為1.8427)中為66oBé；其余刻度等分。

波美計分為輕表和重表兩種，分別用于測定相對密度小于1的和相對密度大于1的液體。波美度與相對密度之間存在下列關系

145

145輕表：oBé＝-----－145或＝―――――

145＋oBé145

145重表：oBé＝145－-----或＝――――――

145－oBé已知:用重表測得氯化鈉溶液為12oBé；其相對密度是多少?145

＝――――――=1.0902

145－oBé

第二節(jié)液體相對密度天平法原理根據(jù)阿基米德定律“任何物體沉入液體時，物體減輕的質量等于該物體排開液體的質量”為基礎設計制成的不等臂天平——即液體相對密度天平（液體比重天平）。

儀器和用具液體相對密度天平由天平座、支柱、橫梁、測錘、平衡砝碼、量筒和溫度計等部件組成。其結構見圖3-4

試劑1洗滌液；2乙醇、乙醚；3無二氧化碳之蒸餾水(煮沸15分鐘)；4脫脂棉、濾紙；操作方法1液體相對密度天平的安裝和校正。2稱量水。3稱量試樣。1、檢查天平的瑪瑙刀是否完好，將天平的金屬部分仔細擦拭，浮標及鉑金絲用乙醇洗滌吹干。

儀器安裝時，先將底座放穩(wěn)，插入托架，并旋動支柱緊定螺釘4以調整托架的高度，將橫梁置于托架的瑪瑙刀座上，用鑷子將等質砝碼7掛于橫梁2的右端小鉤上，調整水平調節(jié)螺釘8，使天平橫梁上指針與托架上指針尖成一水平線，以示平衡。若此時仍無法調成水平時，可將平衡調節(jié)器9上定位小螺釘松開，微微轉動平衡調節(jié)器，直至平衡（此時仍旋緊固定螺釘）。取下等質砝碼，掛上測錘，天平仍應保持平衡（允許有±0.0005誤差）。2、稱量水。將天平安裝好并調整平衡后，把量筒放在掛鉤的下正方，在掛鉤上掛上1號砝碼，向量筒內注入蒸餾水達到浮標上的鉑金絲浸入水中1cm為止。將水調節(jié)到20℃，擰動天平座上的螺絲，使天平達到平衡，再不要移動，倒出量筒內的水，先用乙醇，后用乙醚將浮標、量筒、溫度計上的水除掉，再用脫脂棉揩干。3稱量試樣將試樣注入量筒內，達到浮標上的鉑金絲浸入試樣中1cm為止。待試樣溫度達到20℃時，在天平刻槽上移加砝碼使天平恢復平衡。砝碼的使用方法：先將掛鉤上的1號砝碼移至刻槽9上，然后在刻槽上填加2號、3號、4號砝碼，使天平達到平衡。

天平達到平衡后。按大小砝碼所在的位置計算結果。1號、2號、3號、4號砝碼分別為小數(shù)第一位、第二位、第三位和第四位。4結果計算例如:

油溫、水溫均為20℃，1號砝碼在9處，2號在2處，3號在5處，4號在8處，此時油脂的