任務(wù)四、食品密度和相對密度的測定

任務(wù)四食品的密度和相對密度的測定密度---指物質(zhì)在一定溫度下單位體積的質(zhì)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(zhì)的質(zhì)量與同體積某一溫度下水的質(zhì)量之比，以符號d表示。

因為物質(zhì)熱脹冷縮的性質(zhì)，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(yīng)標(biāo)示出測定時物質(zhì)的溫度，表示為ρt。而相對密度應(yīng)標(biāo)示出測定時物質(zhì)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(dāng)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(jīng)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(yīng)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(jīng)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(nèi)。例如全脂牛乳為1.028~1.032，植物油

(壓榨法)為0.9090~0.9295。當(dāng)因摻雜、變質(zhì)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(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，必須配合其他理化分析，才能確定食品的質(zhì)量。密度計是根據(jù)阿基米德原理制成的，其種類很多，但結(jié)構(gòu)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(nèi)有空氣故能浮起，尾部是一細長管。內(nèi)附有刻度標(biāo)記，刻度是利用各種不同密度的液體標(biāo)度的。

食品工業(yè)中常用的密度計按其標(biāo)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)溫度，應(yīng)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(zhǔn)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(yīng)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(yīng)以密度計與液體形成的彎月面的下緣為準(zhǔn)（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(zhǔn)。

(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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溫度

(20℃)，應(yīng)進行溫度校正。當(dāng)測定溫度高于20℃,因糖液體積膨脹導(dǎo)致相對密度減小，即錘度降低，故應(yīng)加上相應(yīng)的溫度校正值(查表)，反之，則應(yīng)減去相應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)，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(guān)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(zhì)量等于該物體排開液體的質(zhì)量”為基礎(chǔ)設(shè)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(jié)構(gòu)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(biāo)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(diào)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(zhì)砝碼7掛于橫梁2的右端小鉤上，調(diào)整水平調(diào)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(diào)成水平時，可將平衡調(diào)節(jié)器9上定位小螺釘松開，微微轉(zhuǎn)動平衡調(diào)節(jié)器，直至平衡（此時仍旋緊固定螺釘）。取下等質(zhì)砝碼，掛上測錘，天平仍應(yīng)保持平衡（允許有±0.0005誤差）。2、稱量水。將天平安裝好并調(diào)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(nèi)注入蒸餾水達到浮標(biāo)上的鉑金絲浸入水中1cm為止。將水調(diào)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(nèi)的水，先用乙醇，后用乙醚將浮標(biāo)、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(nèi)，達到浮標(biāo)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(fù)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(jié)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(jié)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