食品分析_物理检验_精简版

光的折射定律： （1） 入射线、法线和折射线在同一平面内，入射线和 折射线分居于法线的两侧。 （2）无论入射角怎样改变，入射角的正弦与折射角的 正弦之比，恒等于光在两种介质中的传播速度之比。
光的折射示意图
L-L’法线 A——入射光 B——折射光 α1——入射角 α2——折射角
样品
光的全反射
1.α 2 随着α1增 大而增大。 2.当α1为90°、 α2为临界角。
相对密度的国标方法
GB/T 5009.2—2003 《食品的相对密度的测定》 1. 2. 密度瓶法 相对密度天平（韦氏天平）
3.
密度计（比重计）
第二节 折光法
• 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。 • 光的反射现象与反射定律 一束光线照射在两种介质的分界面上时，要改变它 的传播方向，但仍在原介质里传播，这种现象叫光的 反射。
第四章 食品的物理检验
第一节 比重法
第二节 折光法
第三节 旋光法 第四节 热分析技术 第五节 色度和颜色分析 第六节 黏度和质构测定
什么是食品的物理检验？
• 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。
食品的物理检验可以解决的问题
20
t1
、d 20 表示。
20
测定相对密度的意义
1.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 1.028～1.032 植物油（压榨法）为 0.9090～0.9295
2.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。
液态食品相对密度的测定方法
1.密度瓶法
普通密度瓶 带温度计密度瓶
度。
[ ]
t
= α/ L C
——查手册得到不同物质的比旋光
α —— 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（所求值）。 t——测定温度为20℃。 λ ——光源波长通常为D钠线589.3nm。
糖类的比旋光度
糖类 葡萄糖 果 糖 转化糖 蔗 糖
【 α】 ＋ 52.5 － 92.5 － 20.0 ＋ 66.5
色度——被测水样与特别制备的一组有色标准溶 液的颜色比较值。
洁净的天然水的色度一般在15～25度之间，
自来水的色度多在5～10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Fra bibliotek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
功率补偿式差示扫描量热仪示意图
典型的DSC曲线
典型的差示扫描量热（DSC） 曲线以热流率（dH/dt）为纵 坐标、以时间（t）或温度（T） 为横坐标，即dH/dt-t（或T） 曲线。 曲线离开基线的位移即代表样 品吸热或放热的速率（mJ· s-
1），而曲线中峰或谷包围的
面积即代表热量的变化。 因而差示扫描量热法可以直接
（1）普通密度计： 直接以20℃时的密度值为刻度的。 0.700～1.000 为轻表，用来测量比 水轻的液体； 1.000～2.000 为重表，用来测量比 水重的液体。
（2）附有温度计的糖锤度密 度计： 又称勃力克斯计 （Brixscale， 。 简写为 Bx）
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。
m · H =K· A
• 式中，m——样品质量；
H——单位质量样品的焓变；
A——与H相应的曲线峰面积；
K——修正系数，称仪器常数。
食品的物性测定
食品除了营养价值外，它的物理性能也很重要。
在食品生产过程中，存在着大量与物性量化相关的
问题。 物理性能是食品重要的品质因素， 主要包括：硬度、脆性、胶粘性、回复性、弹性、
色。
水的色度测定方法
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
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
手提折光计
校 正 螺 丝
OK—观测筒 P—棱镜 D—盖板
第三节 旋光法
• 应用旋光仪测量旋光物质（光学活性物质）的旋光度 以确定其含量的分析方法叫旋光法。
• 自然光与偏振光：
自然光—有无数个与光的前进方向互相垂直的光波
振动面。
偏振光—只有一个与光的前进方向互相垂直的光波
振动面。
偏振光的产生方法
1.用尼克尔棱镜 （苏格兰人发明的用两个切成了特殊角度并用加拿大 香脂粘起来的冰晶石组成。） 2.用Polaroid滤光器 （ 美 nd发明 体组成。） 3.聚乙烯醇人造偏振片 由嵌在透明塑料中的几种晶
食品分析
丛 健
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糖类 乳 糖 麦芽糖 糊 精 淀 粉
【 α】 ＋ 53.3 ＋ 138.5 ＋ 194.8 ＋ 196.4
3.变旋光作用
• 具有光学活性的还原糖类(如葡萄糖，果糖，乳糖，麦 芽糖等)，在溶解之后，其旋光度起初迅速变化，然后 惭渐变得较缓慢，最后达到恒定值，这种现象称为变 旋光作用。 这是由于有的糖存在两种异构体，即 α 型和β 型， 它们的比旋光度不同。这两种环型结构及中间的开链 结构在构成一个平衡体系过程中，即显示出变旋光作 用。
2.密度计法
普通密度计 糖锤度密度计
波美密度计
乳稠计
酒精密度计
普通密度 普通型 瓶
附温度计 密度瓶
密度瓶法
一个封口的玻璃管，内有 空气，中间略粗，下部有 重锤，能浮在一定密度的 液体中。
(1)
(2) (3) (4)
（1）普通密度计（2）附有温度计的糖锤度密度计 （3）、（4）波美密度计 根据阿基米德原理设计而成。
（3）.（4）波美密度计：
是以波美度来表示液体浓度大小。 单位：°B’e 以20℃为基准，蒸馏水为0 15%的食盐液为15 °B’e， 纯硫酸（d=1.8427时）为
66 °B’e。
波美度与相对密度的换算见32页。
密度计法
5. 乳稠计
专门测定牛乳的相对密度的，刻度20℃/4℃、15 ℃/15℃。 相对密度d=（乳稠计读数/1000）+1.000 6. 酒精比重计 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； T≠20℃时要校正。
个状态函数来量度的。数学表达式为 F=f（T） 其中F是一个物理量，T是物质的温度。 所谓程序控制温度，就是把温度看着是时间的函数。取
T=（）
其中是时间，则 F=f（T）或f（）
差示扫描量热法
• 一、基本原理与差示扫描量热仪 • 差示扫描量热法(DSC)：在程序控制温度条件下，测量 输入给样品与参比物的功率差与温度关系的一种热分 析方法。 • DSC有功率补偿式差示扫描量热法和热流式差示扫描量 热法两种类型。
条件粘度——是在规定温度下，在指定的粘度计中，
力作用下发生流动时，分子间所产生的内摩擦力。
粘度的大小是判断液态食品品质的一项重要物理常 数。 粘度有绝对粘度、运动粘度、条件粘度和相对粘度 之分。
绝对粘度——也叫动力粘度。 它是液体以 1cm／s 的流速流动时，在每 l cm2 液 面上所需切向力的大小，单位为 “Pa·s” 。
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 “m2／s ”。
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。
•若需立即测定，可将中性溶液(pH7)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，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 碱性溶液不宜放置过久，温度也不可太高，以免破坏果 糖。
• 一般淡色啤酒的色度在 5.0～14.0 EBC 范围内； 浓色啤酒的色度在 15.0～40.0 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2.0～27.0 EBC 范围内)，然后将实验 结果乘以稀释倍数。
黏度和质构的测定
黏度（粘度）——液体的粘稠程度，它是液体在外
1．原理 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
2．仪器 EBC 比色计(或使用同等分析效果的仪器)：具 有 2.O～27.0 EBC 单位的目视色度盘或自 动数据处理与显示装置。
典型的DSC曲线
测量样品在发生物理或化学变
化时的热效应。
热量变化与曲线峰面积的关系
• 考虑到样品发生热量变化（吸热或放热）时，此种变化除传导到 温度传感装置（热电偶、热敏电阻等）以实现样品（或参比物） 的热量补偿外，尚有一部分传导到温度传感装置以外的地方，因 而差示扫描量热曲线上吸热峰或放热峰面积实际上仅代表样品传 导到温度传感器装置的那部分热量变化。 • 样品真实的热量变化与曲线峰面积的关系为