食品的物理检测法的概述

食品的物理检测法是根据食品的相对密度、折射率、旋光度、黏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。食品的物理检测法是食品工业进行生产、质量控制、产品开发常用的检测方法之一。

一、物理检测的意义

食品的相对密度、折射率、旋光度、黏度等与物质的熔点、沸点一样，也是物质的物理特性常数。通过测定食品的这些物理特性常数，可以指导食品的生产过程、保证产品质量、鉴别食品组成、确定食品浓度、判断食品纯度以及品质。同时，由于这些物理特性常数测定便捷、方便，从而是食品工业生产管理中常用工艺指标控制、市场管理中防止假冒伪劣食品进入市场常用的不可缺少的检测手段和监控手段。因此，食品的物理检测对保证食品质量和食品安全都具有重要意义。

二、物理检测的内容与方法

物理检测的内容主要有相对密度、折射率、旋光度等。

1、相对密度

密度是指在一定温度下，单位体积物质的质量，用符号p表示，单位为g/cm³。一般情况下，物质都具有热胀冷缩的性质，密度值会随着温度的改变而改变，因此，表示密度时应标出测定时物质的温度，如ρ_τ。

相对密度是指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，用符号d_t2^t1表示，其中t₁表示被测物的温度，t₂表示水的温度。它是物质重要的物理常数之一。工业上为了方便起见，物质的相对密度用物质在20⁰C的质量与同体积的水在4℃时的质量之比表示，符号为d₄²⁰。       

一般在各种手册上记载的相对密度多为d₄²⁰，为了便于比较相对密度，必须将测得的d_t2^t1换算成d₄²⁰。

用密度计或密度瓶测定溶液的相对密度时，用测定溶液对同温度同体积的水的质量相对方便。如在常温下，用d₂₀²⁰表示液体在20℃时对水在20℃时的相对密度。若要把d_t2^t1换算为。

液态食品的组成及其浓度与其相对密度有着密切的关系。各种液体食品都具有一定的相对密度。正常情况下，各种液体食品的相对密度都在一定范围内。如牛奶(全脂)为1.028-1.032(20⁰C/20⁰C)，芝麻油为0.9126-0.9287(20⁰C/4⁰C)。当其组成成分或浓度发生变化时，其相对密度往往也随之变化。因此，通讨测定液体食品的相对密度，可以检验食品的纯度、浓度及判断食品的质量。

液体食品当其水分被完全蒸发干燥至恒重时，所得到的剩余物称为干物质或固形物。液体食品的相对密度与其固形物含量具有一定的数学关系，溯定赫食品的相对密度并通顺算或查专用经验表格即可确定可溶性固形物含量或总固形物的含量。例如，牛乳的相对密度与其总乳固体含量、脂肪含量有关。脱脂后的牛乳的相对密度要比生牛乳高，掺水乳相对密度则比生牛乳低，故可根据测定的牛乳的相对密度大小，来检查牛乳是否脱脂、是否掺水。同理，从酒精溶液的相对密度可查出酒精的体积分数，从蔗糖溶液的相对密度可查出蔗糖溶液的浓度。

相对密度的测定方法称为相对密度法。相对密度的测定简单快速，是食品生产中采用的工艺控制指标，生产部门常用于监测原料、半成品、成品的质量。相对密度法测定时对食品的成分无损耗，并且测定过的样品可作其他项目的分析。因此，测定食品的相对密度是食品分析中常用的、简便的一种检验方法。

2、折射率

折射率是均一物质的一种物理性质，是均一物质的重要物理常数之一。均一物质折射率的数值可作为判断其均一程度和纯度的标志，也是食品生产中常用的工艺控制指标。均一物质的折射率常用折光仪来测定，其测定方法称为折光法。

折光法广泛应用于食品工业生产中控制工艺指标和产品质量。在油脂工业中，由于每一种脂肪酸均有其特性的折射率，脂肪酸的折射率随其中碳原子数的增加而增大；不饱和脂肪酸比含有同等数目碳原子的饱和脂肪酸的折射率大得多；脂肪酸内双键数目增加，折射率也增大，所以可以根据各种不同种类的食用油具有的其特征折射率范围对食用油的纯度和品质进行鉴定。在蔗糖工业中，折光法用于测定纯糖溶液中的蔗糖成分和不纯蔗糖溶液中的可溶性固形物，如巧克力制品的含糖量以及果汁、蜂蜜、糖浆等的固形物的测定。在乳制品工业中，可以用折光法测定牛乳中乳糖的百分含量，判断牛乳是否掺水。正常牛乳乳清的折射率为1.34199-1.34275，如果牛乳的折射率小于1.34128，则牛乳中掺水无疑。因此，可以用折光法来测定食品中的组成、确定其溶液的浓度、判断食品的纯净程度和品质。必须指出，如果食品中的固形物是由可溶性固形物和悬浮物组成的，则不能用折光法来直接测定。因为悬浮的固体粒子不能在折光仪上反映出它的折射率，如果酱、果浆、果泥等密度大的固形物。但可以通过折光法测定其可溶性固形物含量后，再查特制的经验表得到总固形物含量。

3、旋光度

旋光度是旋光性物质的固有特性。某些食品中含有旋光性物质时，其比旋光度在一定的范围内，如谷氨酸的比旋光度在+24.8⁰～+25.3⁰之间，通过测定它的比旋光度，即可控制产品质量。蔗糖也是一种光学活性物质，在制糖工业和检验部门，常用旋光仪测定样品中的蔗糖含量，其分析结果的准确度和重现性都非常好。其测定旋光度的方法称为旋光法。

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