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1、第三章 物理检验法 相对密度法,根据食品的相对密度、折射率、旋光度等物理常数与食品的组分及含量之间的关系进行检测的方法称为物理检测法。,物理检测法是食品分析及食品工业生产中常用的检测方法。,1、密度与相对密度,密度是指物质在一定温度下单位体积的质量，以符号表示，其单位为gcm3。相对密度是指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，以符号表示，是无因次量。,物质一般都具有热胀冷缩的性质（水在4以下是反常），所以密度和相对密度的值都随温度的改变而改变。故密度应标出测定时物质的温度: 表示为t, 如20。相对密度应标出测定时物质的温度及水的温度，表示为t1t2， 如 204 ， 2020
2、 其中t1表示物质的温度，t2表示水的温度。,密度和相对密度有不同含意，两者间关系 如下：,水在4时的密度为1.000000gcm3，故物 质在某温度下的密度t和物质在同一温度 下对4水的相对密度t4在数值上相等。故工业上为方便起见，常用204来表示物质 的相对密度，其数值与物质在20时的密度 20相等。,测定液体相对密度时，以测定溶液对同温度 水的相对密度比较方便，通常测定液体和水 在20时的相对密度，以2020表示。因为水在4时比在20时的密度大，故对 同一溶液来说，2020204。,式中：0.99823为水在20时的密度gcm3,2020和204之间可以用下式换算：,式中t2表示温度t2
3、时水的密度（gcm3）。,同理，若要将t1t2换算为t14可按下式进行：,表3-7列出了不同温度下水的密度。（下页）,2、测定相对密度的意义,液态食品组成及浓度改变时，相对密度也随之改变。测定相对密度，可以检验食品的纯度、浓度及判断食品的质量。蔗糖、酒精已制定了溶液浓度与相对密度的对照表; 某些液态食品（如果汁、番茄制品等），测定相对密度并通过换算或查专用经验表格可以确定可溶性固形物或总固形物的含量。,掺杂、变质时，相对密度变化:牛乳的相对密度与其脂肪含量、总乳固体含量 有关， 脱脂乳相对密度升高，掺水乳相对密度下降。,正常的液态食品，其相对密度都在一定的范围内。 例如： 全脂牛奶为 1.02
4、81.032， 植物油（压榨法）为 0.90900.9295。,油脂的相对密度与其脂肪酸的组成有关： 不饱和脂肪酸含量越高，脂肪酸不饱和程度越高，脂肪的相对密度越高； 游离脂肪酸含量越高，相对密度越低； 酸败的油脂相对密度升高。,因此，测定相对密度可初步判断食品是否正常以及纯净程度。,需要注意的是，当食品的相对密度异常时， 可以肯定食品的质量有问题，当相对密度正 常时，并不能肯定食品质量无问题，必须配 合其它理化分析，才能确定食品的质量。,总之，相对密度是食品生产过程中常用的工 艺控制指标和质量控制指标。,3、液态食品相对密度的测定方法,测定方法有密度瓶法、密度计法、密度天平法、前两种方法较常
5、用。,3.1 密度瓶法（1）仪器密度瓶是容积固定的玻璃称量瓶，常用的有带温度计的精密密度瓶和带毛细管的普通密度瓶容积有20、25、50、100ml四种规格，但常用的是25和50ml两种。,（2）测定原理,密度瓶具有一定的容积，在一定温度下，用同一密度瓶分别称量等体积的样品溶液和蒸馏水的质量，两者之比即为该样品溶液的相对密度。,（3）测定方法,密度瓶洗干净，再依次用乙醇、乙醚洗涤，烘干、冷却，精密称重。装满样液，盖上瓶盖，置20水浴中浸0.5h，使内容物的温度达到20，用滤纸条吸去支管标线上的样液，盖上侧管帽后取出。用滤纸把瓶外擦干，置天平室内30分钟后称重。将样液倾出，洗净密度瓶，装入煮沸30
6、分钟并冷却到20以下的蒸馏水，按上法操作。测出同体积20蒸馏水的质量。,（4）结果计算,式中： m0空密度瓶质量，g； m1密度瓶和水的质量 , g m2密度瓶和样品的质量，g； 0.9982320时水的密度，gcm3。,本法适用于测定各种液体食品的相对密度，特别适合于样品量较少的场合，对挥发性样品也适用，结果准确，但操作较繁琐。测定较粘稠样液时，宜使用具有毛细管的密度瓶。水及样品必须装满密度瓶，瓶内不得有气泡,（5）说明,拿取已达恒温的密度瓶时，不得用手直接接触密度瓶球部，以免液体受热流出。应带隔热手套取拿瓶颈或用工具夹取。水浴中的水必须清洁无油污，防止瓶外壁被污染。天平室温度不得高于20，
7、否则液体会膨胀流出。,3. 2 密度计法,（1）仪器根据阿基米德原理制成，种类多，结构基本相同，都是由玻璃外壳制成。 结构:头部是球形或圆锥形，内部灌有铅珠、水银或其它重金属，使密度计能直立于溶液中；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液体标度的。食品工业中常用的有普通密度计、锤度计，乳稠计，波美计等，见图34。,普通密度计：直接以20时的密度值为刻度的（因d420与20 在数值上相等，也可以说是以d420为刻度的）。一套通常由几支组成，每支的刻度范围不同：刻度值小于1的（0.7001.000）称为轻表， 用于测量比水轻的液体；刻度值大于1
8、的（1.0002.000）称为重表， 用来测量比水重的液体。,专用于测定糖液浓度的密度计。它是以蔗糖溶液的质量分数为刻度的，以符号Bx表示。标度方法：20为标准温度，在蒸馏水中为0Bx，在1蔗糖溶液中为1Bx（即100g蔗糖溶液中含1g蔗糖），以此类推。刻度范围有多种，常用的有： O6Bx， 511Bx， 1016Bx， 1521Bx, 2026Bx等。,锤度计：,若测定温度不在标准温度（20），应进行温度校正：当测定温度高于20时，因糖液体积膨胀导致相对密度减小，即锤度降低，故应加上相应的温度校正值；反之，则应减去相应的温度校正值。,例如：17时观测锤度为22.00Bx，查表得校正值为0.1
9、8，则标准温度（20）时糖锤度为： 22.000.18 = 21.82（Bx）。,24时观测锤度为16.00Bx，查表得校正值为0.24，则标准温度（20）时糖锤度为： 16.000.2416.24（Bx）。,刻度：将相对密度减去1.000 后再乘以1000 作为刻度，其刻度范围为1545。,乳稠计：,专用于测定牛乳相对密度的密度计， 测量相对密度的范围为1.0151.045。,乳稠计按其标度方法不同分为两种；一种是按20/4标定的，一种是按15/15标定的。两者的关系是： d1515 = d204 + 0.002。,若测定温度不是标准温度，应校正：对于204乳稠计, 在1025范围内，温度每
10、升高1乳稠计读数平均下降0.2，即相当于相对密度值平均减小0.0002。,故当乳温高于标准温度20时，每高1应在得出的乳稠计读数上加0.2；乳温低于20时，每低1应减去0.2。,例如：16时204乳稠计读数为31， 则换算为20时应为：,以波美度（以符号Be表示）来表示液体浓度大小。按标度方法的不同分为多种类型，常用波美计的刻度方法是以20为标准： 在蒸馏水中为0Be； 在15氯化钠溶液中为15Be； 在纯硫酸（d=1.8427）中为66Be； 其余刻度等分。, 波美计：,波美计分为轻表和重表两种，分别用于测定相对密度小于1的和相对密度大于1的液体。 波美度与相对密度之间存在下列关系：,将混合
11、均匀的被测样液沿筒壁徐徐注入清 洁量筒中，注意避免起泡沫。将密度计洗净擦干，缓缓放入样液中，待其静止后, 再轻轻按下少许，然后待其自然上升，静止并无气泡冒出后，从水平位置读取与液平面相交处的刻度值。同时用温度计测量样液的温度，如不是标准温度，应对测得值加以校正。,（2）测定方法：,该法操作简便迅速，但准确性差，需要样液 量多,且不适用于极易挥发的样品。操作时应注意不要让密度计接触量筒内壁及 底部,待测液中不得有气泡。 读数时应以密度计与液体形成的弯月面的下 缘为准。 若液体颜色较深，不易看清弯月面下缘时， 则以弯月面上缘为准。,（3）说明：,把密度计放入液体中时，液体相对密度大，则密度计沉入的深度较小；反之，液体相对密度较小，下沉得多些。所以一般密度计刻度是上面小下面大； 但酒精计则相反，是上面大下面小， 因酒精浓度越大，其相对密度越小。,参考文献1.大连轻工业学院等合编 食品分析 中国轻工业出版社1994年.2.吴谋成主编 食品分析与感官评定 中国农业出版社 2002年,复习思考题1.密度和相对密度，表示法，两者之间关系。2.2020和204之间关系；t1t2和t14的换 算；测定相对密度的意义。3.密度计法测定密度的各种方法。,
