1、LOGO第第2章章 食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定刘刘 铁铁 兵兵浙江科技学院浙江科技学院 生物生物与化学工程学院与化学工程学院食品分析 刘 铁 兵 食品分析 概概 述述 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。物理检测的几种方法：物理检测的几种方法：1、相对密度法2、折光法3、旋光法食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定1、相对密度密度物质在一定温度下，单位体积的质量g/cm3。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。记作
2、 ，无因次量 常用 、表示。12ttd204d2020d食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2相对密度：相对密度：d(t1,t2)=(t1温度下物质的密度)/(t2温度下水的密度)4oC下水的密度为1.0000g/cm3测定意义测定意义：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。浓度测定浓度测定：如蔗糖、酒精；可溶性固形物含量：液态食品，如果汁、番茄浆；牛乳掺水检验：全脂乳d=1.028-1.032，掺水后密度下降；植物油（压榨法）为0.90900.9295。测定方法测定方法：密度瓶法
3、密度瓶法（比重瓶法）：比较繁琐，以称重为基本原理；密度计法密度计法：普通密度计、锤度计、乳稠计、波美度计。2食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定0123456780.9965390.9962590.9959710.9956730.9953670.9950522728293031320.9986220.9984320.9982300.9980190.9977970.9979650.9973230.9970710.9968101819202122232425260.9998080.9997270.9996230.9995250.9994040.9992710.99912
4、60.9989700.998801910111213141516170.9998680.9999270.9999680.9999921.0000000.9999920.9999680.9999290.999876密度密度密度密度水的密度与温度的关系水的密度与温度的关系2食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定1）密度瓶法测定相对密度）密度瓶法测定相对密度基本原理：在一定温度下用同一密度瓶分别取等量体积的样品和纯水的质量之比即为该温度下的相对密度。普通密度瓶普通密度瓶附温度计附温度计密度瓶密度瓶2食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定普通密度计：
5、普通密度计：直接以直接以2020时的密度值为刻度。时的密度值为刻度。0.7000.7001.000 1.000 为轻表，用来测量比水为轻表，用来测量比水轻的液体；轻的液体；1.0001.0002.000 2.000 为重表，用来测量比水为重表，用来测量比水重的液体。重的液体。食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 2）波美计测定相对密度）波美计测定相对密度 波美计的刻度以波美计的刻度以2020为标准，在蒸馏水中为标准，在蒸馏水中为为0 0度，在质量分数为度，在质量分数为15%15%食盐溶液中为食盐溶液中为1515度，度，在纯硫酸中为在纯硫酸中为6666度，其余刻度等
6、分，用度，其余刻度等分，用o oBeBe 表表示。波美计与相对密度的换算关系为：示。波美计与相对密度的换算关系为：2020145145oBed2020145145oB食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定 (1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)（1 1）普通密度计（）普通密度计（2 2）附）附有温度计的糖锤度密度计有温度计的糖锤度密度计（3 3）、（）、（4 4）波美密度计）波美密度计根据阿基米德原理设计而根据阿基米德原理设计而成。成。食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定 3）锤度计测定糖的相对密度锤度计的刻度以20为标准，在蒸馏
7、水中为0度，在质量分数为1%蔗糖溶液中为1度，用oBx表示。非标温度时可查温度换算表。附有温度计的糖锤度密度计，又称勃力克斯计（Brixscale），是专用于测定糖液浓度的，以20重量百分浓度为刻度的。如果不带温度计要进行校正。食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定 4 4）乳稠计测定牛乳的相对密度）乳稠计测定牛乳的相对密度有有20/420/4和和15/1515/15二种，温度每升高二种，温度每升高11读数读数加加0.20.2。乳稠计读数乳稠计读数=(=(相对密度相对密度1.000)1.000)10001000当测得牛乳的脂肪含量后可近似知道牛乳的固形物含量，这在当测
8、得牛乳的脂肪含量后可近似知道牛乳的固形物含量，这在生产上十分方便。生产上十分方便。总固形物总固形物=0.25=0.25乳稠计读数乳稠计读数 +1.2+1.2 脂肪含量脂肪含量 +0.14+0.145 5）酒精比重计）酒精比重计 表示溶液中含酒精的体积百分含量。表示溶液中含酒精的体积百分含量。注意：当样品中酒精含量低时，测量误差较大；注意：当样品中酒精含量低时，测量误差较大；T20T20时要校正。时要校正。食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 GB/T 5009.2GB/T 5009.22003 2003 食品的相对密度测定食品的相对密度测定 1.1.密度瓶法密度瓶
9、法 2.2.相对密度天平（韦氏天平）相对密度天平（韦氏天平）3.3.密度计（密度计（比重计）比重计）食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定22、折光仪测可溶性固形物含量 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。是只测定可溶性固形物的含量，因为固体粒子不能在折光仪上反应出它的折射率。阿贝折光仪的使用：A）校正：以20C蒸馏水作校正，折射率为1.33299或者可溶性固形物为0%；B）使用：手提式折光仪食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 手提折光计手提折光计OKOK观测筒观测筒P P棱镜
10、棱镜D D盖板盖板校正螺丝校正螺丝食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2阿贝式折光计 1.底座；2.棱晶调节旋或；3.圆盘组（内有刻度板）；4.小反光镜；5.支架；6.读数镜简；7.目镜；8.观察镜简；9.分界线调节螺丝；10.消色调节旋钮；11.色散刻度尺；12.棱镜锁紧扳手；13.棱镜组；14.温度计插座；15.恒温器接头；16.保护罩；17.主轴；18.反光镜食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定 2 各种各种型号的阿贝折光仪型号的阿贝折光仪食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定23、旋光仪测可溶性固形物含量
11、 应用旋光仪测量旋光物质（光学活性物质）的旋度以确定其含量。光学活性物质：分子结构中有不对称C原子，能使偏振面旋转一定角度的物质，如单糖、低聚糖、氨基酸等；变旋现象：具有光学活性的还原糖类，在溶解之后其旋光度发生改变的现象。和二种异构体的比旋光度不同。KCL旋光度旋光度旋光系数旋光系数溶液浓度溶液浓度液层厚度液层厚度食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 比旋光度-在一定温度和一定光源情况下，当溶液浓度为 1g/ml，液层厚度为1分米时偏振光所旋转的角度。记为：t=/L C 查手册得到不同物质的比旋光度。测定样液的旋光度。L 旋光管长度（液层厚度）分米。C 样液浓度
12、（所求值）。t测定温度为20。光源波长通常为D钠线589.3nm。食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 53.3 138.5 194.8 196.4乳 糖麦芽糖糊 精淀 粉 52.5 92.5 20.0 66.5葡萄糖果 糖转化糖蔗 糖【】糖类【】糖类糖糖 类类 的的 比比 旋旋 光光 度度食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 在用旋光法测定蜂蜜，商品葡萄糖等含有还原糖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。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，可将中性溶液若需立即测定
13、，可将中性溶液(pH7)(pH7)加热至沸，或加热至沸，或加几滴氨水后再稀释定容；若溶液已经稀释定容，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，以免破坏性溶液不宜放置过久，温度也不可太高，以免破坏果糖。果糖。食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 4、颜色测定在食品业，通过测色仪来对食品颜
14、色严格分类，达到较好的视觉感知效果，如对番茄酱颜色的测定，橙汁、薯片及可乐等颜色的检测。在食品行业，应用最为广泛的色差公式为 HunterLab 和 CIELab，这些三维颜色坐标基于对立颜色理论阐述红绿蓝的人眼的锥体细胞以及人眼在接受到颜色信号后再彼此混合成黑白、红绿，黄蓝的成对信号向大脑传递。食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 饮料用水色度的测定饮料用水色度的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
15、使水呈浅蓝色。色度-被测水样与特制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1525度之间，自来水的色度多在 510度。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。食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 测定水色度的方法测定水色度的方法:1、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。2、铬钴比色法以重铬酸钾代替氯铂酸钾，便宜而
16、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。啤酒色度的测定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。”Europe Beer consortium 食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 一般淡色啤酒的色度在 5.014.0 EBC 范围内；浓色啤酒的色度在 15.040.0 EBC 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2.027.0 EBC 范围内)，然后将实验结果乘以稀释倍数。食品的物
17、理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 Lab Lab 颜色标尺按如下标识：颜色标尺按如下标识：L L（亮度）（亮度）轴轴 表示黑白，表示黑白，0 0 为黑，为黑，100 100 为白为白 a a（红绿）（红绿）轴轴 正值为红，负值为绿，正值为红，负值为绿，0 0 为中性色为中性色 b b（黄蓝）（黄蓝）轴轴 正值为黄，负值为蓝，正值为黄，负值为蓝，0 0 为中性色为中性色 食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2所有的颜色都可以通过任何一种 Lab 标尺被感知并测量。这些标尺也可以用来表示标样同试样的色差，通常有 为标识符。如果 L为正，说明试样
18、比标样浅，如果L为负，说明试样比标样深。如果 a 为正，说明试样比标样红（或者少绿），如果为负，说明试样绿（或者少红）如果 b为正，说明试样比标样黄（或者少蓝），如果为负，说明试样蓝（或这少黄）食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 L，a，b 颜色差异还可以通过一个单独的色差符号E来表示出来，E被定义为样品的总色差，但不能表示出样品的色差的偏移方向，E数值越大，说明色差越大，它通过下面的公式计算得来：食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 在在 线线 色色 差差 检检 测测 白白 度度 仪仪食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定
19、方法及食品物性测定2 便携式颜色检测便携式颜色检测 番茄汁红色检测番茄汁红色检测食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 5、食品粘度测定 在食品工业中往往要测定粘度，这可通过粘度仪来检测。食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 各种各种粘度仪粘度仪食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2绝对粘度-也叫动力粘度。它是液体以 1cms 的流速流动时，在每 l cm2 液面上所需切向力的大小，单位为“Pas”。运动粘度-也叫动态粘度。它是在相同温度下液体的绝对粘度与其密度的比值，单位为“m2s”。条件粘度-在规定温度下
20、，在指定粘度计中，一定量液体流出的时间(s)或将此时间与规定温度下同体积水流出时间之比。相对粘度-是在一定温度时液体的绝对粘度与另一液体的绝对粘度之比，用以比较的液体通常是水或适当的液体。食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2粘度的大小随温度的变化而变化。温度愈，粘度愈。纯水在20时的绝对粘度为 10-3 pas。测定液体粘度可了解样品的稳定性，亦可揭示干物质的量与其相应的浓度。粘度的数值有助于解释生产、科研的结果。粘度的测定方法按测试手段分为：毛细管粘度计法 旋转粘度计法 滑球粘度计法 毛细管粘度计法设备简单、操作方便、精度高。后两种需要贵重的特殊仪器，适用于研究
21、部门。食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 质质构测定构测定食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 根据不同的食品形态和测试要求，选择不同的测样探头。如柱形探头(直径250ram)常用于测试果蔬的硬度、脆性、弹性等；锥形探头可对黄油及其他粘性食品的粘度和稠度进行测量；模拟牙齿咀嚼食物动作的检测夹钳可以测量肉制品的韧性和嫩度；利用球形探头则可以测量休闲食品(如薯片)的酥脆性；挂钩形的探头可测面条的拉伸性等。食品的物理性能都与力的作用有关，故质构仪提供压力、拉力和剪切力作用于样品，配上不同的样品探头2，来测试样品的物理性能。质构仪测试原理：
22、待测物随操作台一起等速上升或下降运动，在与支架上的探头接触 把力传给压力传感器 转换成电信号输出 放大器把电信号放大成电压信号 输出 转换成数字信号，输入计算机 数据的分析处理。食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 感官评定实验室平面图感官评定实验室平面图食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2 感官评定感官评定食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定21.有一样品平行测定有一样品平行测定6次的结果为：次的结果为：34.21；34.23；34.22；34.23；34.62；34.24分别用分别用t 检验和检验和Q检验计算可疑值的取舍。检验计算可疑值的取舍。2.食品的物性测定有哪些方法？食品的物性测定有哪些方法？3.食品的取样和样品处理有哪些方法？食品的取样和样品处理有哪些方法？作作 业业浙江科技学院 生物与化学工程学院刘刘 铁铁 兵兵食品分析食品的物理测定方法及食品物性测定食品的物理测定方法及食品物性测定2LOGO
