食品物理检测法市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 食品物理检测法,1 概 述,2 物理检测几种办法,3 食品物性测定,第1页,第1页,1 概 述,依据食品物理常数与食品构成及含量之间关系进行检测办法称为物理检查法。,物理检查法是食品分析及食品工业生产中惯用检测办法。,第2页,第2页,2 物理检测几种办法,一、相对密度法,二、折光法,三、旋光法,第3页,第3页,一、相对密度法,*密度 物质在一定温度下，单位 体积质量。g/cm,3,*相对密度 d某一温度下物质质,量与同体积某一温度下水质量之比。,*密度与相对密度关系。,第4页,第4页,记作 ，无因次量,惯用 、表示。,第5页,第5页,测定相对密度意义：,1.正常液态食品，其相对密度都在一定 范围内。,比如：全脂牛奶为 1.0281.032,植物油（压榨法）为,0.90900.9295,2.测定出液态食品相对密度以后，通过查表可求出其固形物含量。,第6页,第6页,液态食品相对密度测定办法：,1.密度瓶法,（普通密度瓶、带温度计密度瓶）,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、）,第7页,第7页,普通型,附温度计,密度瓶,普通密度瓶,第8页,第8页,(1)(2)(3)(4),（1）普通密度计（2）附有温度计糖锤度密度计,（3）、（4）波美密度计,依据阿基米德原理设计而成。,一个封口玻璃管，内有空气，中间略粗，下部有重锤，能浮在一定密度液体中。,第9页,第9页,（1）普通密度计：,直接以20时密度值为刻度。,0.7001.000 为轻表，用来测量比水轻液体；,1.0002.000 为重表，用来测量比水重液体。,第10页,第10页,（2）附有温度计糖锤度密度计：又称勃力克斯计（Brixscale，简写为,。,Bx）,是专用于测定糖液浓度，以20重量百分浓度为刻度。假如不带温度计要进行校正，见331页附表5。,第11页,第11页,（3）.（4）波美密度计：,是以波美度来表示液体浓度大小。单位：Be,以20为基准，蒸馏水为0,15%食盐液为15 Be，,纯硫酸（,d=1.8427时）为,66 Be。,波美度与相对密度换算见32页。,第12页,第12页,5.乳稠计,专门测定牛乳相对密度，刻度20/4、15/15，关于温度校正，见333页，附表6。,相对密度,d=（乳稠计读数/1000）+1.000,6.酒精比重计,示溶液中含酒精体积百分含量。,注意：当样品中酒精含量低时，测量误差较大；,T20时要校正。,第13页,第13页,GB/T 5009.2 食品相对密度测定,1.密度瓶法,2.相对密度天平（韦氏天平）,3.密度计（比重计）,第14页,第14页,二、折光法,通过测量物质折光率来判别物质构成，拟定物质纯度、浓度及判断物质品质分析办法称为折光法。,光反射现象与反射定律,一束光线照射在两种介质分界面上时，要改变它传播方向，但仍在原介质里传播，这种现象叫光反射。,第15页,第15页,光反射示意图,A入射线 B反射线,L法线 M-M两介质分界线,入射角 反射角,第16页,第16页,光反射定律,入射线、反射线和法线总是在同一平面内，入射线和反射线分居于法线两侧。,入射角等于反射角。,第17页,第17页,光折射现象与折射定律,光线从一个介质射到另一个介质时，除了一部分光线反射回第一个介质外，另一部分进入第二种介质中并改变它传播方向，这种现象叫光折射。,光折射定律：,（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两侧。,（2）无论入射角如何改变，入射角正弦与折射角正弦之比，恒等于光在两种介质中传播速度之比。,第18页,第18页,光折射示意图,L-L法线,A入射光,B折射光,1,入射角,2,折射角,第19页,第19页,光全反射,1.,2,伴随,1,增大而增大。,2.,当,1,为90、,2,为临界角。,3.,当光线从临界角射入，折射线沿OM面平行射出，为全反射。,棱镜,样品,第20页,第20页,绝对折射率：,光在真空中速度C与在介质中速度V之比。,以n表示。n=c/v,n,样液,Sin,90,=,n,棱镜,Sin,临,n,样液,=,n,棱镜,Sin,临,第21页,第21页,阿贝式折光计,1底座；2棱晶调整旋或；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 观测镜简；9分界线调整螺丝；,10消色调整旋钮；,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,4-5,第22页,第22页,手提折光计,OK观测筒,P棱镜,D盖板,校正螺丝,第23页,第23页,三、旋光法,应用旋光仪测量旋光物质（光学活性物质）旋光度以拟定其含量分析办法叫旋光法。,自然光与偏振光：,自然光有无数个与光迈进方向互相垂直光波振动面。,偏振光只有一个与光迈进方向互相垂直光波振动面。,第24页,第24页,第25页,第25页,偏振光产生办法：,1.用尼克尔棱镜,（苏格兰人创造用两个切成了特殊角度并用,加拿大香脂,粘起来冰晶石构成。）,2.用Polaroid滤光器,（美 E.H.Land,创造 由嵌在透明塑料中几种晶体构成。）,3.聚乙烯醇人造偏振片,例 WXG4型旋光仪,第26页,第26页,1.,旋光度,当偏振光通过光学活性物质溶液时，偏振面旋转角度 叫作该物质旋光度。,旋光度大小与光源波长、液层厚度、光学活性物质种类、浓度、溶剂及其温度相关。,旋光度,旋光系数,溶液浓度,液层厚度,第27页,第27页,2.比旋光度,在一定温度和一定光源情况下，当溶液浓度为 1 g/ml，液层厚度为 1分米 时偏振光所旋转角度。记为：,=/L C,查手册得到不同物质比旋光度。,测定样液旋光度。,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。,光源波长通常为D钠线589.3nm。,第28页,第28页,糖类比旋光度,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,第29页,第29页,3.变旋光作用,含有光学活性还原糖类(如葡萄糖，果糖，乳糖，麦芽糖等)，在溶解之后，其旋光度起初快速改变，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。,这是因为有糖存在两种异构体，即 型和型，它们比旋光度不同。这两种环型结构及中间开链结构在组成一个平衡体系过程中，即显示出变旋光作用。,第30页,第30页,在用族光法测定蜂蜜，商品葡萄糖等含有还原糖样品时，样品配成溶液后，宜放置过夜再测定。,若需马上测定，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，变旋光作用快速，不久达到平衡。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。,第31页,第31页,三、旋光仪工作原理：,第32页,第32页,光源,起偏器,小棱镜,旋光管,补偿器,检偏器,目镜,检糖计最基本光学元件示意图,第33页,第33页,4-11,第34页,第34页,4-12,第35页,第35页,第三节 食品物性测定,食品除了营养价值外，它物理性能也很主要。在食品生产过程中，存在着大量与物性量化相关问题。,物理性能是食品主要品质原因，,主要包括：,硬度、脆性、胶粘性、回复性、弹性、凝胶强度、耐压性、可延伸性及剪切性,等，,它们在某种程度上能够反应出食品感官质量。,第36页,第36页,一、色度测定,(一)饮料用水色度测定,纯洁水是无色透明。但普通天然水中存在有各种溶解物质或不溶于水黏土类细小悬浮物，使水呈现各种颜色。如,含腐殖质或高铁,较多水，常呈,黄色,；含,低铁化合物较高,水呈淡,绿蓝色,；硫化氢被氧化所析出,硫,，能使水呈浅,蓝色,。,第37页,第37页,色度被测水样与尤其制备一组有色原则溶 液颜色比较值。,洁净天然水色度普通在,1525,度之间，,自来水色度多在,510,度。,第38页,第38页,水色度有“真色”与“表色”之分。,“,真色,”指用澄清或离心等法除去悬浮物后色度。,“,表色,”指溶于水样中物质颜色和悬浮物颜色总称。,在分析汇报中必须注明测定是水样真色还是表色。,第39页,第39页,测定水色度有:,铂钴比色法,测定水色度原则办法，,此法操作简便，色度稳定，原则比色系列保留适宜，可长时间使用，但其中所用氯铂酸钾太贵，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，廉价并且易保留，只是原则比色系列保留时问较短。,两种办法精密度和准确度相同。,第40页,第40页,(二)啤酒色度测定,1原理,将除气后啤酒注入 EBC 比色计比色皿中，与原则 EBC 色盘比较，目视读数或自动,数字显示出啤酒色度，以 EBC 色度单位表示。,EBC欧洲啤酒协会，简称“欧啤协。”,Europe Beer consortium,第41页,第41页,2仪器,EBC 比色计(或使用同等分析效果仪器)：含有 2.O27.0 EBC 单位目视色度盘或自,动数据处理与显示装置。,第42页,第42页,普通,淡色啤酒,色度在,5.014.0 EBC,范围内；,浓色啤酒,色度在,15.040.0 EBC,范围内。,测定浓色或黑色啤酒时，需要将啤酒稀释至适当色度范围(即2.027.0 EBC 范围内)，然后将试验结果乘以稀释倍数。,第43页,第43页,二、粘度测定,粘度液体粘稠程度，它是液体在外力作用下发生流动时，分子间所产生内摩擦力。,粘度大小是判断液态食品品质一项主要物理常数。,粘度有,绝对粘度、运动粘度、条件粘度,和,相对粘度,之分。,第44页,第44页,绝对粘度也叫动力粘度。,它是液体以 1cms 流速流动时，在每 l cm,2,液面上所需切向力大小，单位为“Pas”。,运动粘度也叫动态粘度。,它是在相同温度下液体绝对粘度与其密度比值，单位为“m,2,s”。,第45页,第45页,条件粘度是在要求温度下，在指定粘度计中，一定量液体流出时间(s)或将此时间与要求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绝对粘度与另一液体绝对粘度之比，用以比较液体通常是水或适当液体。,第46页,第46页,粘度大小随温度改变而改变。,温度愈，粘度愈。,纯水在20时绝对粘度为 103 pas。,测定液体粘度能够理解样品稳定性，亦可揭示干物质量与其相应浓度。粘度数值有助于解释生产、科研结果。,第47页,第47页,粘度测定办法按测试手段分为：,毛细管粘度计法、,旋转粘度计法、,滑球粘度计法等,。,毛细管粘度计法设备简朴、操作以便、精度高。后两种需要珍贵特殊仪器，适合用于研究部门。,第48页,第48页,(一)毛细管粘度计法,1原理,毛细管粘度计测定是运动粘度。由样液通过一定规格毛细管所需时间求得样液粘度。,2仪器,取一定体积液体在严格温度与固定液面高度控制下，使其流经毛细管,粘,度计而计算其流经时间。依据流经时间与,粘,度计校正常数乘积即可得动力,粘,度。,第49页,第49页,第50页,第50页,毛细管粘度计：,第51页,第51页,(二)旋转粘度计法,1原理,旋转粘度计(图414)上同时电机l以一定速度带动刻度圆盘2旋转，又通过游丝3和转轴带动转子4旋转。若转子未受到阻力，则游丝与刻度圆盘同速旋转；当样液存在时，转子受到粘滞阻力作用使游丝产生力矩。当两力达到平衡时，与游丝相连指针5在刻度圆盘上批示出一数值，依据这一数值，结合转子号数及转速即可算出被测样液绝对粘度。,第52页,第52页,第53页,第53页,(三)滑球粘度计法,1原理,滑球粘度计(即赫普勒尔粘度计)如图415所表示，适于测定粘度较高样液。它是基于落体原理而设计。测定办法是在一充斥样液玻璃管(有玻璃夹套)中，将一适宜相对密度球体从玻璃管上线落至下线，依据落球时间，再结合被测样液相对密度、球体相对密度和球体系数，能够计算出样液粘度。,第54页,第54页,第55页,第55页,三、质构测定,质构仪(Texture Analyzer)是使一些食品,感官指标定量化新型仪器。,(一)质构仪结构及工作原理,质构仪包括主机、专用软件、备用探头及附件。,测量部分由操作台、转速控制器、横梁、底座、直流,电机和探头构成，结构如图416所表示。,第56页,第56页,第57页,第57页,横梁1固定在立柱3上，能够上下移动，用以调整操作台4与横梁初始间距。固定在横梁上压力传感器可准确测量受力大小。转速控制器5控制操作台移动速度，正反开关6负责改变操作台上下移动方向。,食品物理性能都与力作用相关，故质构仪提供压力、拉力和剪切力作用于样品，配上不同样品探头2，来测试样品物理性能。,第58页,第58页,依据不同食品形态和测试要求，选择不同测样探头。如柱形探头(直径250ram)惯用于测试果蔬硬度、脆性、弹性等；,锥形探头可对黄油及其它粘性食品粘度和稠度进行测量；,模拟牙齿咀嚼食物动作检测夹钳能够测量肉制品韧性和嫩度；,利用球形探头则能够测量休闲食品(如薯片)酥脆性；,第59页,第59页,挂钩形,探头可测,面条拉伸性,等。,质构仪测试原理：,待测物随操作台一起等速地作上升或下降运动，在与支架上探头接触 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 数据分析处理。,第60页,第60页,第四章 重点：,1.相对密度？测定办法有哪些？测定意义？2.折光法测定原理，仪器，办法。3.旋光法测定原理，仪器，办法。4.偏振面、偏振光、旋光度、比旋光度、变旋光 作用。,第61页,第61页,第62页,第62页,第63页,第63页,第64页,第64页,第65页,第65页,第66页,第66页,第67页,第67页,水密度与温度关系,0,1,2,3,4,5,6,7,8,0.996539,0.996259,0.995971,0.995673,0.995367,0.995052,27,28,29,30,31,32,0.998622,0.998432,0.998230,0.998019,0.997797,0.997965,0.997323,0.997071,0.996810,18,19,20,21,22,23,24,25,26,0.999808,0.999727,0.999623,0.999525,0.999404,0.999271,0.999126,0.998970,0.998801,9,10,11,12,13,14,15,16,17,0.999868,0.999927,0.999968,0.999992,1.000000,0.999992,0.999968,0.999929,0.999876,密度,密度,密度,密度,第68页,第68页,当,1,=90 sin,临,n,1,=n,2,sin,临,1为样液，2为棱镜。,Sin,1,/,Sin,2,=V,1,/V,2,C/,V,1,Sin,1,=C/,V,2,Sin,2,Sin,1,n,1,=,Sin,2,n,2,第69页,第69页,第70页,第70页,第71页,第71页,第72页,第72页,第73页,第73页,第74页,第74页,第75页,第75页,第76页,第76页,第77页,第77页,第78页,第78页,第79页,第79页,作业：,有同样品平行测定6次结果为：,34.21；34.23；34.22；34.23；34.62；34.24,分别用t 检查和Q检查计算可疑值取舍。,第80页,第80页,第81页,第81页,第82页,第82页,第83页,第83页,第84页,第84页,第85页,第85页,第86页,第86页,第87页,第87页,