食品添加剂食品理化检验中的物理公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第二章第二章 食品理化检查中食品理化检查中物理检测法物理检测法第1页第1页第一节 概述一一 概念概念物理检测物理检测依据食品依据食品相对密度相对密度(比重比重)、折光率折光率、旋光度等、旋光度等物理常物理常数数与食品与食品组分含量组分含量之间关系进行检之间关系进行检测办法。测办法。简便易行直观快速需要其它试验共同检测第2页第2页二二 意义意义生产过程中惯用指标：判断假冒伪劣监控手段：确保食品品质掺水白酒（酒精计）掺水白酒（酒精计）劣质啤酒（掺水、熟啤酒和生啤酒）劣质啤酒（掺水、熟啤酒和生啤酒）蜂蜜（掺水、掺糖）蜂蜜（掺水、掺糖）牛奶（掺水、掺豆浆、米汤、食盐等牛奶（掺水、掺豆浆、米汤、食盐等等）等）第3页第3页三三 内容内容相对密度（比重法）折光法旋光法第4页第4页1 相对密度（比重法）相对密度（比重法）相对密度：指在共同特定条件下相对密度：指在共同特定条件下,某物质密度与水某物质密度与水密度之比。密度之比。比重：某一温度下，一定体积物质重量与同体积在比重：某一温度下，一定体积物质重量与同体积在某一温度下水重量比某一温度下水重量比真比重：真比重：视比重：视比重：正常液态食品相对密度都在一定范围之内：牛奶：正常液态食品相对密度都在一定范围之内：牛奶：1.0281.028；芝麻油：；芝麻油：0.91260.92870.91260.9287第5页第5页1 相对密度相对密度测定办法：比重瓶法比重瓶法比重计法比重计法比重天平比重天平第6页第6页1)密度瓶法密度瓶法：用同一密度瓶称量同一体积密度瓶法：用同一密度瓶称量同一体积蒸馏水和待测液体质量，得出两者比值，蒸馏水和待测液体质量，得出两者比值，即相对密度。即相对密度。测定液体比重最准确仪器。测定液体比重最准确仪器。第7页第7页2)密度计法阿基米德原理：物体受到浮力等于阿基米德原理：物体受到浮力等于物体排开液体受到重力。物体排开液体受到重力。密度计结构：封口玻璃管，中间胖密度计结构：封口玻璃管，中间胖肚空腔，上部（尾部）有刻度，下肚空腔，上部（尾部）有刻度，下部（头部）有铅球。部（头部）有铅球。读数：弯月下缘读数：弯月下缘第8页第8页2)密度计法(1)普通密度计最常见测量液体仪器最常见测量液体仪器轻表：轻表：0.7001.000重表：重表：1.0002.000第9页第9页2)密度计法(2)波美计波美度：波美度：Be蒸馏水：蒸馏水：0BeNaCl溶液：溶液：15 Be纯硫酸（纯硫酸（1.8427）：）：66 Be波美度与相对密度之间换算波美度与相对密度之间换算蜂蜜掺水：蜂蜜掺水：15，纯蜂蜜波美度在，纯蜂蜜波美度在42 Be第10页第10页2)密度计法(3)锤度计（糖度计）纯蔗糖纯蔗糖百分含量；百分含量；又称勃力克斯计又称勃力克斯计（Brixscale，简写为，简写为Bx）：）：20，刻度表示含糖质量分数。，刻度表示含糖质量分数。1%蔗糖溶液蔗糖溶液1Bx；2%2Bx巴林比重计：表示含糖质量分数；巴林比重计：表示含糖质量分数；0%24%第11页第11页2)密度计法(4)乳稠计牛奶相对密度牛奶相对密度1.0151.045乳稠度：乳稠度：1545度度将相对密度值减去将相对密度值减去1.000后，再乘以后，再乘以1000。第12页第12页2)密度计法(5)酒精计表示酒精体积分数，表示酒精体积分数，20，040，4060，70100普通比重计刻度是上小下面大。但酒精计普通比重计刻度是上小下面大。但酒精计则正好相反，是上面大下面小。则正好相反，是上面大下面小。第13页第13页2)密度计法使用办法使用办法清洁量筒清洁量筒溶液倒入量筒，避免起泡；溶液倒入量筒，避免起泡；将密度计洗净擦干；将密度计洗净擦干；缓缓放入量筒；缓缓放入量筒；待静止，按下少许，再待静止；待静止，按下少许，再待静止；读数读数第14页第14页3)比重天平阿基米德原理制成测定液体比重特种天平。阿基米德原理制成测定液体比重特种天平。比重比重 天平准确度校正天平准确度校正平衡平衡 将测锤放入被测溶液中将测锤放入被测溶液中 加骑码加骑码 计算计算5g 0.5g 0.05g 0.005g1 0.1 0.01 0.001A B C D第15页第15页1 相对密度相对密度啤酒比重测定啤酒比重测定比重瓶重量测定（测定值之差小于比重瓶重量测定（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（啤酒样品除去二氧比重瓶与被测样品重量测定（啤酒样品除去二氧化碳）化碳）第16页第16页2 折光法折光法折光率是物质特性常数之一折光率反应物质均一程度和纯度。乳品工业中乳糖成份、牛乳乳清检测乳品工业中乳糖成份、牛乳乳清检测制糖工业中含糖量制糖工业中含糖量浓缩果汁、番茄汁品、蜂蜜、可可制品、巧克力浓缩果汁、番茄汁品、蜂蜜、可可制品、巧克力制品中糖含量制品中糖含量手提折光计、阿贝折光计手提折光计、阿贝折光计第17页第17页2 折光法折光法基本原理临界角 棱镜和样品临随溶液浓度大小不同而不同；第18页第18页2 折光法折光法手提式折光仪折光度和折光度和Bx（伯利糖度数）（伯利糖度数）百分浓度值（百分浓度值（010）（）（030）校校正正螺螺丝丝第19页第19页2 折光法折光法阿贝折光仪精密光学仪器，含有使用快速简便、精密光学仪器，含有使用快速简便、测定准确、质量轻、体积小等长处测定准确、质量轻、体积小等长处 1底座；底座；2棱晶调整旋或；棱晶调整旋或；3圆盘组圆盘组（内有刻度板）；（内有刻度板）；4 小反光镜；小反光镜；5支架；支架；6读数镜简；读数镜简；7目镜；目镜；8 观测观测镜简；镜简；9分界线调整螺丝；分界线调整螺丝；10消色调整旋钮；消色调整旋钮；11色散刻度尺；色散刻度尺；12棱镜锁紧扳手；棱镜锁紧扳手；13 棱镜组；棱镜组；14温度计插座；温度计插座；15恒温器接头；恒温器接头；16 保护罩；保护罩；17主轴；主轴；18反光镜反光镜第20页第20页2 折光法折光法手提式折光仪使用办法盖口打开盖口打开用蒸馏水校正，明暗分界线用蒸馏水校正，明暗分界线擦干擦干向棱镜上滴加试液，盖好向棱镜上滴加试液，盖好观测观测第21页第21页3 旋光度旋光度旋光法基本原理自然光与偏振光；自然光与偏振光；尼克尔棱镜尼克尔棱镜光学活性物质：能把偏振光偏振面旋转一定角度光学活性物质：能把偏振光偏振面旋转一定角度物质。单糖、低聚糖和淀粉等。物质。单糖、低聚糖和淀粉等。旋光是光学活性物质一个主要物理特性，能够通旋光是光学活性物质一个主要物理特性，能够通过测定它们旋光度改变来判断它含量改变。糖、过测定它们旋光度改变来判断它含量改变。糖、氨基酸、羟基酸氨基酸、羟基酸第22页第22页3 旋光度旋光度旋光法基本原理旋光度：当偏振光通过光学活性物质溶液时，偏旋光度：当偏振光通过光学活性物质溶液时，偏振面旋转角度振面旋转角度 叫作该物质旋光度，以叫作该物质旋光度，以表示。表示。旋光度大小与光源波长、液层厚度、光学活性物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。质种类、浓度、溶剂及其温度相关。与溶液浓度成正比，与液层厚度成正比。与溶液浓度成正比，与液层厚度成正比。第23页第23页3 旋光度旋光度比旋光度当光活性物质质量浓度当光活性物质质量浓度1g/mL，液层厚度，液层厚度为为1dm时，所测得旋光度为比旋度。时，所测得旋光度为比旋度。在一定条件下比旋光度是已知，在一定条件下比旋光度是已知，L是一定，是一定，故测定了旋光度故测定了旋光度就能够计算出旋光质溶液就能够计算出旋光质溶液浓度浓度C。第24页第24页3 旋光度旋光度主要糖类比旋光度 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25页第25页3 旋光度旋光度将某光活性物质制成溶液，装入旋光管，液将某光活性物质制成溶液，装入旋光管，液层厚度为层厚度为2分米，旋光度为分米，旋光度为37.27，已知该物，已知该物质比旋光度为质比旋光度为62.12，则溶液浓度为：，则溶液浓度为：第26页第26页3 旋光度旋光度当溶液温度并不相应于比旋光度所指温当溶液温度并不相应于比旋光度所指温度，需要加以校正。校正式：度，需要加以校正。校正式：味精成品纯度测定味精成品纯度测定第27页第27页3 旋光度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28页第28页第二节 物理检测其它几种办法力学检测声学检测电学检测第29页第29页一 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。利用食品力学特性进行品质检测是无损检测最为惯用办法之一：第30页第30页一 力学检测膨松食品膨松程度：泊松比面包生产中面团流变特性：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 第31页第31页二 声学检测当代声学、电子学、计算机、生物学等技术在食品生产加工中综合应用。食品在声波作用下反射特性、散射特性、透射特性、吸取特性、衰减系数和传播速度及其本身声阻抗与固有频率等。第32页第32页二 声学检测甜瓜：伴随甜瓜成熟，声波在甜瓜中传输速度降低。西瓜：不同成熟度西瓜打击音波曲线不同。超声波检测技术 第33页第33页三 电学检测 食品组织、成份、结构、状态等和它们电特性都有着密切关系，食品电特性改变主要表现在电流密度、磁导率、绝对介电常数、电导率等改变方面。第34页第34页三 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35页第35页第三节第三节 食品物性测定食品物性测定一、色度测定1、饮料用水检测；、饮料用水检测；黄色：腐殖质或高铁；黄色：腐殖质或高铁；淡蓝色：硫化氢析出硫；淡蓝色：硫化氢析出硫；含低铁化合物较高水呈淡绿蓝色含低铁化合物较高水呈淡绿蓝色第36页第36页一、色度测定1、饮用水测定、饮用水测定色度色度被测水样与尤其被测水样与尤其制备一组有色原则溶制备一组有色原则溶 液颜液颜色比较值。色比较值。洁净天然水色度普通在洁净天然水色度普通在1525度之间，度之间，自来水色度多在自来水色度多在510度。度。第37页第37页一、色度测定1、饮用水测定、饮用水测定“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。第38页第38页一、色度测定1、饮用水测定、饮用水测定将水样与已知浓度原则比色系列进行目将水样与已知浓度原则比色系列进行目视以拟定水色度。视以拟定水色度。铂钴比色法铂钴比色法:氯铂酸钾和氯化钴氯铂酸钾和氯化钴铬钴比色法：重铬酸钾和硫酸钴铬钴比色法：重铬酸钾和硫酸钴第39页第39页一、色度测定1、饮用水测定、饮用水测定铂钴比色法铂钴比色法测定水色测定水色度原则办法度原则办法铬钴比色法铬钴比色法两种办法精密度和准确度两种办法精密度和准确度相同。相同。适合用于测定生活饮用水适合用于测定生活饮用水及其水源水色度测定。及其水源水色度测定。第40页第40页一、色度测定2、啤酒色度测定；原理：将除气后啤酒注入原理：将除气后啤酒注入 EBC 比色计比色皿中，与原比色计比色皿中，与原则则 EBC 色盘比较，目视读色盘比较，目视读数或自动数字显示出啤酒色数或自动数字显示出啤酒色度，以度，以 EBC 色度单位表示。色度单位表示。第41页第41页一、色度测定2、啤酒色度测定；EBC比色计；比色计；Europe Beer consortium（欧洲啤酒协会）（欧洲啤酒协会）仪器：仪器：EBC 比色计比色计(或使用同等分析效果仪器或使用同等分析效果仪器)：含有含有 2.027.0 EBC 单位目视色度盘或自动数据单位目视色度盘或自动数据处理与显示装置。处理与显示装置。第42页第42页一、色度测定2、啤酒色度测定普通淡色啤酒色度在普通淡色啤酒色度在 5.014.0 EBC 范围内；浓色啤酒范围内；浓色啤酒色度在色度在 15.040.0 EBC 范围范围内。内。测定浓色或黑色啤酒时，需测定浓色或黑色啤酒时，需要将啤酒稀释至适当色度范要将啤酒稀释至适当色度范围围(即即2.027.0 EBC 范围内范围内)，然后将试验结果乘以稀释，然后将试验结果乘以稀释倍数。倍数。第43页第43页一、色度测定3、啤酒浊度测定国家原则要求使用国家原则要求使用EBC浊度计来测定，浊度计来测定，它是利用光学原理来测定啤酒由于老它是利用光学原理来测定啤酒由于老化或受冷而引起混浊办法。化或受冷而引起混浊办法。第44页第44页二、黏度粘度粘度液体粘稠程度，是液液体粘稠程度，是液体在外力作用下发生流动时，体在外力作用下发生流动时，分子间所产生内摩擦力。分子间所产生内摩擦力。判断液态食品品质一项主要物判断液态食品品质一项主要物理常数。理常数。绝对黏度、运动粘度等绝对黏度、运动粘度等粘度大小随温度改变而改变。粘度大小随温度改变而改变。第45页第45页二、黏度绝对粘度绝对粘度也叫动力粘度。它是液体以也叫动力粘度。它是液体以 1cms 流速流动时，在每流速流动时，在每 l cm2 液面上所需切向力大小，液面上所需切向力大小，单位为单位为“Pas”。运动粘度运动粘度也叫动态粘度。它是在相同温度下液也叫动态粘度。它是在相同温度下液体绝对粘度与其密度比值，单位为体绝对粘度与其密度比值，单位为“m2s”。毛细管黏度计法、旋转黏度计测定法、滑球黏度计毛细管黏度计法、旋转黏度计测定法、滑球黏度计法法第46页第46页二、黏度毛细管黏度计法运动粘度，单位为运动粘度，单位为“m2s”v20=K t20v2020时样液运动粘度，时样液运动粘度，cm2/sK粘度计常数，粘度计常数，cm2/s2t20样液平均流出时间，样液平均流出时间，s第47页第47页二、黏度旋转黏度计（动力粘度）2:刻度盘刻度盘3：游丝：游丝4：转子：转子绝对黏度绝对黏度测量范围是测量范围是0.01100 Pas第48页第48页二、黏度旋转黏度计=ks：绝对黏度，：绝对黏度，Pask：换算系数：换算系数s：刻度圆盘指针度数：刻度圆盘指针度数第49页第49页三、质构测定质构仪(Texture Analyzer)是使一些是使一些食品感官指标定量食品感官指标定量化新型仪器。化新型仪器。食品物理性能：硬硬度、脆性、胶粘性、度、脆性、胶粘性、回复性、弹性、凝回复性、弹性、凝胶强度、耐压性、胶强度、耐压性、可延伸性及剪切性。可延伸性及剪切性。第50页第50页三、质构测定测量部分由操测量部分由操作台、转速控作台、转速控制器、横梁、制器、横梁、底座、直流电底座、直流电机和探头构成机和探头构成主机、专用软主机、专用软件、备用探头件、备用探头及附件及附件第51页第51页三、质构测定锥形探头：可对黄油及其它粘性食品粘度和可对黄油及其它粘性食品粘度和稠度进行测量稠度进行测量；模拟牙齿咀嚼食物动作检测夹钳：能够能够测量肉制品韧性和嫩度；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则能够测量休闲食品(如薯如薯片片)酥脆性；酥脆性；挂钩形探头：可测面条拉伸性等。可测面条拉伸性等。第52页第52页三、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，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在与支架上探头接触 把力传给压力传感把力传给压力传感器器 转换成电信号输出转换成电信号输出 放大器把放大器把电信号放大成电压信号电信号放大成电压信号 输出输出 转转换成数字信号，输入计算机换成数字信号，输入计算机 数据分析处理。数据分析处理。第53页第53页应用领域：肉制品、粮油食品、面制品、米制品、谷物、糖果、果蔬、凝胶等食品第54页第54页四、气体压力测定1 1、罐头真空度（罐头真空表）、罐头真空度（罐头真空表）2 2、碳酸饮料中、碳酸饮料中COCO2 2(二氧化碳测定仪二氧化碳测定仪)3 3、啤酒泡沫特性测定（秒表、无色透、啤酒泡沫特性测定（秒表、无色透明玻璃杯）明玻璃杯）第55页第55页五、固态食品比体积五、固态食品比体积比体积：单位质量固态食品所含有体积比体积：单位质量固态食品所含有体积（mL/100g或或mL/g）固体饮料比体积：依据固体饮料比体积：依据GB5009.50-85,固体饮固体饮料比体积指标为真空法料比体积指标为真空法195mL/100g,喷雾法喷雾法160mL/100g,颗粒度（奶粉等）颗粒度（奶粉等）第56页第56页五、固态食品比体积五、固态食品比体积面包比体积面包比体积500mL烧杯，小颗粒填充剂烧杯，小颗粒填充剂依据依据QB1252-91,面包比体积指标为面包比体积指标为3.23.4mL/g第57页第57页五、固态食品比体积五、固态食品比体积冰激凌膨胀率利用乙醚试剂消泡原理，将一定体积冰激利用乙醚试剂消泡原理，将一定体积冰激凌试样解冻后消泡，测出冰激凌中所包括凌试样解冻后消泡，测出冰激凌中所包括空气体积，从而计算出冰激凌膨胀率。空气体积，从而计算出冰激凌膨胀率。依据依据SB151-84，冰激凌膨胀率指标为，冰激凌膨胀率指标为8595%第58页第58页食品物理检测法食品物理检测法简便易行直观快速需要其它试验共同检测第59页第59页练习题练习题1、相对密度（比重）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、阐明折光法基本原理及其在食品理化检查中应用？如何使用手提式折光仪？3、试阐明旋光法测定原理？第60页第60页