食品添加剂食品理化检验中的物理学习PPT教案.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,第二章 食品理化检验中的物理检测法,第一节 概述,一 概念,物理检测,根据食品的,相对密度,(,比重,),、,折光率,、旋光度等,物理常数,与食品的,组分含量,之间的关系进行检测的方法。,简便易行,直观快速,需要其他实验共同检测,二 意义,生产过程中的常用指标：,判断假冒伪劣的监控手段：,保证食品的品质,掺水白酒（酒精计）,劣质啤酒（掺水、熟啤酒和生啤酒）,蜂蜜（掺水、掺糖）,牛奶（掺水、掺豆浆、米汤、食盐等等）,三 内容,相对密度（比重法）,折光法,旋光法,1,相对密度（比重法）,相对密度：指在共同特定的条件下,某物质的密度与水的密度之比。,比重：某一温度下，一定体积的物质重量与同体积在某一温度下水的重量比,真比重：,视比重：,正常的液态食品的相对密度都在一定范围之内：牛奶：,1.028,；芝麻油：,0.91260.9287,1,相对密度,测定方法：,比重瓶法,比重计法,比重天平,1),密度瓶法,密度瓶法：用同一密度瓶称量同一体积蒸馏水和待测液体的质量，得出两者的比值，即相对密度。,测定液体比重最准确的仪器。,2),密度计法,阿基米德原理：物体受到的浮力等于物体排开液体受到的重力。,密度计的结构：封口玻璃管，中间胖肚空腔，上部（尾部）有刻度，下部（头部）有铅球。,读数：弯月下缘,2),密度计法,(1),普通密度计,最常见的测量液体的仪器,轻表：,0.7001.000,重表：,1.0002.000,2),密度计法,(,2,),波美计,波美度：,Be,蒸馏水：,0Be,NaCl,溶液：,15 Be,纯硫酸（,1.8427,）：,66 Be,波美度与相对密度之间的换算,蜂蜜掺水：,15,，纯蜂蜜波美度在,42 Be,2),密度计法,(,3,),锤度计（糖度计）,纯蔗糖的百分含量；,又称勃力克斯计（,Brixscale,，简写为,Bx,）：,20,，刻度表示含糖的质量分数。,1%,蔗糖溶液,1Bx,；,2%2Bx,巴林比重计：表示含糖的质量分数；,0%24%,2),密度计法,(4),乳稠计,牛奶相对密度,1.0151.045,乳稠度：,1545,度,将相对密度值减去,1.000,后，再乘以,1000,。,2),密度计法,(5),酒精计,表示酒精的体积分数，,20,，,040,，,4060,，,70100,一般比重计的刻度是上小下面大。但酒精计则正好相反，是上面大下面小。,2),密度计法,使用方法,清洁量筒,溶液倒入量筒，避免起泡；,将密度计洗净擦干；,缓缓放入量筒；,待静止，按下少许，再待静止；,读数,3),比重天平,阿基米德原理制成的测定液体比重的特种天平。,比重 天平的准确度校正,平衡 将测锤放入被测溶液中 加骑码 计算,5g 0.5g 0.05g 0.005g,1 0.1 0.01 0.001,A B C D,1,相对密度,啤酒比重的测定,比重瓶重量的测定（测定值之差小于,1mg,）,比重瓶与蒸馏水重量测定,比重瓶与被测样品重量测定（啤酒样品除去二氧化碳）,2,折光法,折光率是物质的特征常数之一,折光率反映物质的均一程度和纯度。,乳品工业中乳糖成分、牛乳乳清的检测,制糖工业中含糖量,浓缩果汁、番茄汁品、蜂蜜、可可制品、巧克力制品中糖含量,手提折光计、阿贝折光计,2,折光法,基本原理,临界角,棱镜和样品,临,随溶液浓度大小的不同而不同；,2,折光法,手提式折光仪,折光度和,Bx,（伯利糖度数）,百分浓度值（,010,）（,030,）,校正螺丝,2,折光法,阿贝折光仪,精密光学仪器，具有使用快速简便、测定准确、质量轻、体积小等优点,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,2,折光法,手提式折光仪的使用方法,盖口打开,用蒸馏水校正，明暗分界线,擦干,向棱镜上滴加试液，盖好,观测,3,旋光度,旋光法的基本原理,自然光与偏振光；,尼克尔棱镜,光学活性物质：能把偏振光的偏振面旋转一定角度的物质。单糖、低聚糖和淀粉等。,旋光是光学活性物质的一个重要物理特征，可以通过测定它们的旋光度变化来判断它的含量变化。糖、氨基酸、羟基酸,3,旋光度,旋光法的基本原理,旋光度：当偏振光通过光学活性物质溶液时，偏振面旋转的角度 叫作该物质的旋光度，以,表示。,旋光度的大小与光源的波长、液层厚度、光学活性物质的种类、浓度、溶剂及其温度有关。,与溶液浓度成正比，与液层厚度成正比。,3,旋光度,比旋光度,当光活性物质的质量浓度,1g/mL,，液层厚度为,1dm,时，所测得旋光度为比旋度。,在一定条件下比旋光度是已知的，,L,是一定的，故测定了旋光度,就可以计算出旋光质溶液的浓度,C,。,3,旋光度,主要糖类的比旋光度,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,3,旋光度,将某光活性物质制成溶液，装入旋光管，液层厚度为,2,分米，旋光度为,37.27,，已知该物质的比旋光度为,62.12,，则溶液的浓度为：,3,旋光度,当溶液温度并不对应于比旋光度所指的温度，需要加以校正。校正式：,味精成品纯度的测定,3,旋光度,旋光仪原理,光源,起偏器,小棱镜,旋光管,补偿器,检偏器,目镜,第二节 物理检测的其他几种方法,力学检测,声学检测,电学检测,一 力学检测,在生产过程中许多力学特性需要及时检测，以便及时控制其生产过程。,利用食品的力学特性进行品质的检测是无损检测最为常用的方法之一：,一 力学检测,膨,松食品的膨松程度：,泊松比,面包生产中面团的流变特性：,弹性、延迟弹性、压力松弛等,乳制品：,表观黏度,炼乳生产：,黏度,果蔬生长和存储过程：,硬度、黏度,二 声学检测,现代声学、电子学、计算机、生物学等技术在食品生产加工中的综合应用。,食品在声波作用下的反射特性、散射特性、透射特性、吸收特性、衰减系数和传播速度及其本身的声阻抗与固有频率等。,二 声学检测,甜瓜：随着甜瓜的成熟，声波在甜瓜中的传播速度降低。,西瓜：不同成熟度的西瓜的打击音波曲线不同。,超声波检测技术,三 电学检测,食品的组织、成分、结构、状态等和它们的电特性都有着密切的关系，食品电特性的变化主要表现在电流密度、磁导率、绝对介电常数、电导率等的变化方面。,三 电学检测,新型蔬菜种子水分快速测定仪,烟草及茶叶水分智能仪,微水分仪,粮食品质检测仪等,第三节 食品的物性测定,一、色度测定,1,、饮料用水的检测；,黄色：腐殖质或高铁；,淡蓝色：硫化氢析出的硫；,含低铁化合物较高的水呈淡绿蓝色,一、色度测定,1,、饮用水测定,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。,一、色度测定,1,、饮用水测定,“,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。,一、色度测定,1,、饮用水测定,将水样与已知浓度的标准比色系列进行目视以确定水的色度。,铂钴比色法,:,氯铂酸钾和氯化钴,铬钴比色法：重铬酸钾和硫酸钴,一、色度测定,1,、饮用水测定,铂钴比色法,测定水的色度的标准方法,铬钴比色法,两种方法的精密度和准确度相同。,适用于测定生活饮用水及其水源水的色度测定。,一、色度测定,2,、啤酒色度的测定；,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。,一、色度测定,2,、啤酒色度的测定；,EBC,比色计；,Europe Beer consortium,（欧洲啤酒协会）,仪器：,EBC,比色计,(,或使用同等分析效果的仪器,),：具有,2.0,27.0 EBC,单位的目视色度盘或自动数据处理与显示装置。,一、色度测定,2,、啤酒色度的测定,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。,一、色度测定,3,、啤酒浊度的测定,国家标准规定使用,EBC,浊度计来测定，它是利用光学原理来测定啤酒由于老化或受冷而引起的混浊的方法。,二、黏度,粘度,液体的粘稠程度，是液体在外力作用下发生流动时，分子间所产生的内摩擦力。,判断液态食品品质的一项重要物理常数。,绝对黏度、运动粘度等,粘度的大小随温度的变化而变化。,二、黏度,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 cm,2,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,“,m,2,s,”,。,毛细管黏度计法、旋转黏度计测定法、滑球黏度计法,二、黏度,毛细管黏度计法,运动粘度，单位为,“,m,2,s,”,v,20,=K t,20,v,20,20,时样液的运动粘度，,cm,2,/s,K,粘度计常数，,cm,2,/s,2,t,20,样液平均流出时间，,s,二、黏度,旋转黏度计（动力粘度）,2:,刻度盘,3,：游丝,4,：转子,绝对黏度,测量范围是,0.01100 Pa,s,二、黏度,旋转黏度计,=ks,：绝对黏度，,Pa,s,k,：换算系数,s,：刻度圆盘指针度数,三、质构测定,质构仪,(Texture Analyzer),是使一些食品的感官指标定量化的新型仪器。,食品的物理性能：,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。,三、质构测定,测量部分由操作台、转速控制器、横梁、底座、直流电机和探头组成,主机、专用软件、备用探头及附件,三、质构测定,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。,三、质构测定,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。,应用领域：,肉制品、,粮油食品、,面制品、,米制品、,谷物、,糖果、,果蔬、,凝胶等食品,四、气体压力测定,1,、罐头真空度（罐头真空表）,2,、碳酸饮料中的,CO,2,(,二氧化碳测定仪,),3,、啤酒泡沫特性的测定（秒表、无色透明玻璃杯）,五、固态食品的比体积,比体积：单位质量的固态食品所具有的体积（,mL/100g,或,mL/g,）,固体饮料比体积：根据,GB5009.50-85,固体饮料比体积指标为真空法,195mL/100g,喷雾法,160mL/100g,颗粒度（奶粉等）,五、固态食品的比体积,面包的比体积,500mL,烧杯，小颗粒填充剂,根据,QB1252-91,面包比体积指标为,3.23.4mL/g,五、固态食品的比体积,冰激凌膨胀率,利用乙醚试剂消泡的原理，将一定体积的冰激凌试样解冻后消泡，测出冰激凌中所包含的空气的体积，从而计算出冰激凌的膨胀率。,根据,SB151-84,，冰激凌膨胀率指标为,8595%,食品的物理检测法,简便易行,直观快速,需要其他实验共同检测,练习题,1,、相对密度（比重）的概念？密度计有哪些种类？各有什么用途？如何正确使用密度计,2,、说明折光法的基本原理及其在食品理化检验中的应用？怎样使用手提式折光仪？,3,、试说明旋光法的测定原理？,1,相对密度,测定方法：,比重瓶法,比重计法,比重天平,3),比重天平,阿基米德原理制成的测定液体比重的特种天平。,比重 天平的准确度校正,平衡 将测锤放入被测溶液中 加骑码 计算,5g 0.5g 0.05g 0.005g,1 0.1 0.01 0.001,A B C D,1,相对密度,啤酒比重的测定,比重瓶重量的测定（测定值之差小于,1mg,）,比重瓶与蒸馏水重量测定,比重瓶与被测样品重量测定（啤酒样品除去二氧化碳）,2,折光法,基本原理,临界角,棱镜和样品,临,随溶液浓度大小的不同而不同；,3,旋光度,旋光法的基本原理,自然光与偏振光；,尼克尔棱镜,光学活性物质：能把偏振光的偏振面旋转一定角度的物质。单糖、低聚糖和淀粉等。,旋光是光学活性物质的一个重要物理特征，可以通过测定它们的旋光度变化来判断它的含量变化。糖、氨基酸、羟基酸,一 力学检测,膨,松食品的膨松程度：,泊松比,面包生产中面团的流变特性：,弹性、延迟弹性、压力松弛等,乳制品：,表观黏度,炼乳生产：,黏度,果蔬生长和存储过程：,硬度、黏度,三 电学检测,新型蔬菜种子水分快速测定仪,烟草及茶叶水分智能仪,微水分仪,粮食品质检测仪等,一、色度测定,1,、饮用水测定,“,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。,