食品的物理檢驗（食品檢測技術課件）

1物理檢驗2物理檢驗法

根據(jù)食品的物理常數(shù)與食品的組成及含量之間的關系進行檢測的方法稱為物理檢驗法。物理檢驗法是食品分析及食品工業(yè)生產(chǎn)中常用的檢測方法。

31食品的物理特性食品的物理常數(shù)與食品的組成及其含量之間存在著一定的數(shù)學關系相對密度折射率旋光度食品的某些物理量可直接反映該食品聽品質(zhì)色度黏度質(zhì)構4相對密度法1有關密度的概念2密度測定的意義3液態(tài)食品密度的測定法5有關密度的概念密度真密度視密度真固形物視固形物61.密度ρ

物質(zhì)在一定溫度下，每單位體積物質(zhì)的質(zhì)量。以符號ρ表示。單位：g/cm32.相對密度d

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。3.密度與相對密度的關系74.真密度

某一液體在20℃時的質(zhì)量與同體積純水在4℃時的質(zhì)量之比。5.視密度溶液對同溫度水的密度之比。以符號表示。6.真固形物某一溶液，當其中水分全被蒸發(fā)干涸時，所得的固形物。87.視固形物

對于真固形物（蔗糖、非蔗糖成分）的混合物來說，它對溶液密度的影響與蔗糖不一樣，但為方便起見，假定非蔗糖物質(zhì)對溶液密度的影響程度和蔗糖相等。因此，非蔗糖溶液的密度亦可以從純蔗糖的質(zhì)量濃度表中查知其固形物含量的近似值，稱為視固形物。9

因為物質(zhì)一般都具有熱脹冷縮的性質(zhì)，所以密度和相對密度的值都隨溫度的改變而改變。故密度應標示出測定時物質(zhì)的溫度，表示為。而相對密度應標示出測定時物質(zhì)的溫度及水的溫度，表示為如，其中t1

表示物質(zhì)的溫度，t2表示水的溫度。

10

當用密度瓶或密度天平測定液體的相對密度時，以測定溶液對同溫度水的相對密度比較方便．通常測定液體在20℃時對水在20℃時的相對密度，以表示。

和之間可以用下式換算：

＝×0.99823

11（二）密度測定的意義1.密度是物質(zhì)的一種物理指標。

正常的液態(tài)食品，其相對密度都在一定的范圍內(nèi)；可以通過它了解食品的純度或者摻假情況。

例如：全脂牛奶為1.028~1.032

植物油（壓榨法）為0.9090~0.92952122.制糖工業(yè)、番茄制品測定出液態(tài)食品的相對密度以后，通過查表可求出其固形物的含量。3.酒精

查酒精含量-密度關系表。

13（三）液態(tài)食品相對密度的測定方法3密度瓶法密度計法密度天平法14（三）液態(tài)食品相對密度的測定方法1.密度瓶法原理與構造

利用同一密度瓶，在一定溫度下，分別稱取等體積的樣品試液與蒸餾水的質(zhì)量。兩者的質(zhì)量比，就是該樣品試液的密度。

15

密度瓶是測定液體相對密度的專用精密儀器，是容積固定的玻璃稱量瓶，其種類和規(guī)格有多種。常用的有帶溫度計的精密度瓶和帶毛細管的普通密度瓶，見圖。

16帶溫度計的密度瓶172.密度計法原理和結構

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、水銀或其它重金屬，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)附有刻度標記，刻度是利用各種不同密度的的液體標度的。18種類

4密度計浮子式密度計靜壓式密度計振動式密度計放射性同位素密度計等等195浮子式密度計重表

測量密度比純水大的液體密度輕表

測量密度比純水小的液體20

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。如圖。2122物理檢驗23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。二、折光法24二、折光法1基本概念2測定折射率的意義3液態(tài)食品的折光分析法251基本概念1.1光的反射現(xiàn)象與反射定律

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)上傳播，這種現(xiàn)象叫光的反射，見下圖。光的反射遵守以下定律:

①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。

②入射角等于反射角。26

光的折射現(xiàn)象當光線從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)時，在分界面上，光線的傳播方向發(fā)生了改變，一部分光線進入第二種介質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為折射現(xiàn)象。

光的折射

光線從一種介質(zhì)（如空氣）射到另一種介質(zhì)（如水）時，除了一部分光線反射回第一種介質(zhì)外，另一部分進入第二種介質(zhì)中并改變它的傳播方向，如下圖。1.2光的折射現(xiàn)象與折射定律27光的折射示意圖282.測定折射率的意義

折射率是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。它是食品生產(chǎn)中常用的工藝控制指標，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，判斷食品的純凈程度及品質(zhì)。蔗糖溶液的折射率隨濃度增大而升高。通過測定折射率可以確定糖液的濃度及飲料、糖水罐頭等食品的糖度，還可以測定以糖為主要成分的果汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。29

各種油脂具有其一定的脂肪酸構成，每種脂肪酸均有其特定的折射率。含碳原子數(shù)目相同時不飽和脂肪酸的折射率比飽和脂肪酸的折射率大得多；不飽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。因此測定折射率可以鑒別油脂的組成和品質(zhì)。30

正常情況下，某些液態(tài)食品的折射率有一定的范圍，如正常牛乳乳清的折射率在1.34199～1.34275之間，當這些液態(tài)食品因摻雜、濃度改變或品種改變等原因而引起食品的品質(zhì)發(fā)生了變化時，折射率常常會發(fā)生變化。所以測定折射率可以初步判斷某些食品是否正常。如牛乳摻水，其乳清折射率降低，故測定牛乳乳清的折射率即可了解乳糖的含量，判斷牛乳是否摻水。31

必須指出的是：折光法測得的只是可溶性固形物含量，但對于番茄醬，果醬等個別食品，已通過實驗編制了總固形物與可溶性固形物關系表．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。323.折光分析法

折光儀是利用臨界角原理測定物質(zhì)折射率的儀器,食品工業(yè)中最常用的是阿貝折光儀、手提式折光儀、數(shù)字阿貝折光儀。33阿貝折光儀34手提式折光儀

手提式折光儀由一個棱鏡、一個蓋板及一個觀測鏡筒組成，利用反射光測定。其光學原理與阿貝折光儀相同。該儀器操作簡單，便于攜帶，常用于生產(chǎn)現(xiàn)場檢驗。353637638物理檢驗39三、旋光法

旋光法：應用旋光儀測量旋光性物質(zhì)的旋光度以確定其含量的分析方法。旋光度和比旋光度是旋光性物質(zhì)的主要物理性質(zhì)。通過旋光度和比旋光度的測定，可以檢查光學活性化合物的純度，也可以定量分析有關化合物溶液的濃度。407

利用旋光法可以檢測食品樣品的濃度、含量及純度。因而旋光法廣泛用于制藥、制糖、食品、香料、味精以及石油化工等的化驗分析及過程質(zhì)量控制。例如糖廠。通常利用旋光法測定蔗糖含量來監(jiān)控產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。利用旋光法，可鑒別蜂蜜中是否摻雜了其他的糖類，

液體食品的旋光度常用旋光儀進行測定，食品中的許多成分都具有旋光性。例如單糖、---糖、淀粉，以及大多數(shù)氨基酸等等。4142偏振光通過光學活性物質(zhì)的溶液時，其振動平面所旋轉(zhuǎn)的角度叫做該物質(zhì)溶液的旋光度。以α表示。

43

不同的旋光活性物質(zhì)有不同的旋光度與比旋光度

旋光度的大小與光源的波長、溫度、旋光性物質(zhì)的種類、溶液的濃度及液層的厚度有關。對于特定的光學活性物質(zhì)，在光源波長和溫度一定的情況下，其旋光度α與溶液的濃度c和液層的厚度L成正比即：

旋光度旋光系數(shù)溶液濃度液層厚度44α=kcL當光學活性物質(zhì)的質(zhì)量濃度100g/100ml，L=1dm，所得到的旋光度為比旋光度。用[α]λt表示[α]λt=k×100×1α=[α]λtcL/100

1dm（分米）845變旋光作用

具有光學活性的還原糖類（如葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖等）溶解后，其旋光度起初迅速變化，然后漸漸變化緩慢，最后達到恒定值，這種現(xiàn)象稱為變旋光作用。46

變旋現(xiàn)象

這是由于有的糖存在兩種異構體，即α型和β型，它們的比旋光度不同。這兩種環(huán)型結構及中間的開鏈結構在構成一個平衡體系過程中，即顯示出變旋光作用。

47

因此，在用旋光法測定蜂蜜，商品葡萄糖等含有還原糖的樣品時，樣品配成溶液后，宜放置過夜再測定。若需立即測定，可將中性溶液（pH=7）加熱至沸，或加幾滴氨水后再稀釋定容；若溶液已經(jīng)稀釋定容，則可加入碳酸鈉干粉至石蕊試紙剛顯堿性。在堿性溶液中，變旋光作用迅速，很快達到平衡。但微堿性溶液不宜放置過久，溫度也不可太高，以免破壞果糖。4849物理檢驗501食品的物理特性食品的物理常數(shù)與食品的組成及其含量之間存在著一定的數(shù)學關系色度質(zhì)構：硬度、脆性、膠粘性、粘聚性、回復性、彈性、凝膠強度、耐壓性、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學、視覺生理、視覺心理、心理物理等學科為基礎的綜合性科學。色度學在食品中應用具有重大意義。在食品的色、香、味、形，這四大感官要素中，色具有舉足輕重的地位。食品的色度影響了對食品品質(zhì)評價的第一印象。直接影響消費者對食品品質(zhì)優(yōu)劣，新鮮與否和成熟度的判斷。5110一、色度法食品的色度影響了對食品品質(zhì)評價的第一印象。直接影響消費者對食品品質(zhì)優(yōu)劣，新鮮與否和成熟度的判斷。5210主要應用醬油果汁飲料新鮮蔬果水的色度啤酒色度加工食品色度53（一）、水的色度測定

純潔的水是無色透明的。但一般的天然水中存在有各種溶解物質(zhì)或不溶于水的黏土類細小懸浮物，使水呈現(xiàn)各種顏色。如含腐殖質(zhì)或高鐵較多的水，常呈黃色；含低鐵化合物較高的水呈淡綠藍色；硫化氫被氧化所析出的硫，能使水呈淺藍色。

1154色度——被測水樣與特別制備的一組有色標準溶液的顏色比較值。潔凈的天然水的色度一般在15～25度之間，自來水的色度多在5～10度。55水的色度有“真色”與“表色”之分?！罢嫔薄赣贸吻寤螂x心等法除去懸浮物后的色度。“表色”——指溶于水樣中物質(zhì)的顏色和懸浮物顏色的總稱。在分析報告中必須注明測定的是水樣的真色還是表色。測定色度的方法1.目視比色法標準色卡對照法蒙賽爾色圖522勻色空間色卡

麥里與鮑爾色典日本的標準色卡（CC5000）標準溶液對照法重鉻酸鉀溶液碘液和焦糖色鉑鈷比色法鉻鈷比色法5657測定水的色度有:鉑鈷比色法——測定水的色度的標準方法，

此法操作簡便，色度穩(wěn)定，標準比色系列保存適宜，可長時間使用，但其中所用的氯鉑酸鉀太貴，大量使用時不經(jīng)濟。鉻鈷比色法——以重鉻酸鉀代替氯鉑酸鉀，便宜而且易保存，只是標準比色系列保存時問較短。兩種方法的精密度和準確度相同。色度儀儀器測定法

—色度測定儀5813

SD-9012色度儀SD9012型色度儀采用光電比色原理。測定水溶液的色度時，儀器鉑鈷色度標準溶液進行標定，采用“度”作為色度計量單位。測試啤酒色度時，采用哈同標準溶液進行標定，采用“EBC”作為色度計量單位。測量范圍：0～50EBC（或0～50，0～500度）59

2、啤酒色度的測定（1）原理將除氣后的啤酒注入EBC比色計的比色皿中，與標準EBC色盤比較，目視讀數(shù)或自動數(shù)字顯示出啤酒的色度，以EBC色度單位表示。EBC——歐洲啤酒協(xié)會，簡稱“歐啤協(xié)?！盓uropeBeerconsortium1260

一般淡色啤酒的色度在

5.0～14.0EBC范圍內(nèi)；濃色啤酒的色度在

15.0～40.0EBC范圍內(nèi)。測定濃色或黑色啤酒時，需要將啤酒稀釋至合適的色度范圍(即2.0～27.0EBC范圍內(nèi))，然后將實驗結果乘以稀釋倍數(shù)。1461物理檢驗62二、粘度測定粘度——液體的粘稠程度，它是液體在外力作用下發(fā)生流動時，分子間所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。粘度的大小是判斷液態(tài)食品品質(zhì)的一項重要物理常數(shù)。粘度有絕對粘度、運動粘度、條件粘度和相對粘度之分。15測定方法利用各種黏度計測定

毛細管黏度計法——運動粘度

旋轉(zhuǎn)黏度計法——絕對黏度

落球