食品的物理檢測法是根據(jù)食品的相對(duì)密度、折射率、旋光度、黏度等物理常數(shù)與食品的組分含量之間的關(guān)系進(jìn)行檢測的方法。食品的物理檢測法是食品工業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)、質(zhì)量控制、產(chǎn)品開發(fā)常用的檢測方法之一。

一、物理檢測的意義

食品的相對(duì)密度、折射率、旋光度、黏度等與物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)一樣，也是物質(zhì)的物理特性常數(shù)。通過測定食品的這些物理特性常數(shù)，可以指導(dǎo)食品的生產(chǎn)過程、保證產(chǎn)品質(zhì)量、鑒別食品組成、確定食品濃度、判斷食品純度以及品質(zhì)。同時(shí)，由于這些物理特性常數(shù)測定便捷、方便，從而是食品工業(yè)生產(chǎn)管理中常用工藝指標(biāo)控制、市場管理中防止假冒偽劣食品進(jìn)入市場常用的不可缺少的檢測手段和監(jiān)控手段。因此，食品的物理檢測對(duì)保證食品質(zhì)量和食品安全都具有重要意義。

二、物理檢測的內(nèi)容與方法

物理檢測的內(nèi)容主要有相對(duì)密度、折射率、旋光度等。

1、相對(duì)密度

密度是指在一定溫度下，單位體積物質(zhì)的質(zhì)量，用符號(hào)p表示，單位為g/cm³。一般情況下，物質(zhì)都具有熱脹冷縮的性質(zhì)，密度值會(huì)隨著溫度的改變而改變，因此，表示密度時(shí)應(yīng)標(biāo)出測定時(shí)物質(zhì)的溫度，如ρ_τ。

相對(duì)密度是指某一溫度下物質(zhì)的質(zhì)量與同體積某一溫度下水的質(zhì)量之比，用符號(hào)d_t2^t1表示，其中t₁表示被測物的溫度，t₂表示水的溫度。它是物質(zhì)重要的物理常數(shù)之一。工業(yè)上為了方便起見，物質(zhì)的相對(duì)密度用物質(zhì)在20⁰C的質(zhì)量與同體積的水在4℃時(shí)的質(zhì)量之比表示，符號(hào)為d₄²⁰。       

一般在各種手冊(cè)上記載的相對(duì)密度多為d₄²⁰，為了便于比較相對(duì)密度，必須將測得的d_t2^t1換算成d₄²⁰。

用密度計(jì)或密度瓶測定溶液的相對(duì)密度時(shí)，用測定溶液對(duì)同溫度同體積的水的質(zhì)量相對(duì)方便。如在常溫下，用d₂₀²⁰表示液體在20℃時(shí)對(duì)水在20℃時(shí)的相對(duì)密度。若要把d_t2^t1換算為。

液態(tài)食品的組成及其濃度與其相對(duì)密度有著密切的關(guān)系。各種液體食品都具有一定的相對(duì)密度。正常情況下，各種液體食品的相對(duì)密度都在一定范圍內(nèi)。如牛奶(全脂)為1.028-1.032(20⁰C/20⁰C)，芝麻油為0.9126-0.9287(20⁰C/4⁰C)。當(dāng)其組成成分或濃度發(fā)生變化時(shí)，其相對(duì)密度往往也隨之變化。因此，通討測定液體食品的相對(duì)密度，可以檢驗(yàn)食品的純度、濃度及判斷食品的質(zhì)量。

液體食品當(dāng)其水分被完全蒸發(fā)干燥至恒重時(shí)，所得到的剩余物稱為干物質(zhì)或固形物。液體食品的相對(duì)密度與其固形物含量具有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，溯定赫食品的相對(duì)密度并通順?biāo)慊虿閷Ｓ媒?jīng)驗(yàn)表格即可確定可溶性固形物含量或總固形物的含量。例如，牛乳的相對(duì)密度與其總?cè)楣腆w含量、脂肪含量有關(guān)。脫脂后的牛乳的相對(duì)密度要比生牛乳高，摻水乳相對(duì)密度則比生牛乳低，故可根據(jù)測定的牛乳的相對(duì)密度大小，來檢查牛乳是否脫脂、是否摻水。同理，從酒精溶液的相對(duì)密度可查出酒精的體積分?jǐn)?shù)，從蔗糖溶液的相對(duì)密度可查出蔗糖溶液的濃度。

相對(duì)密度的測定方法稱為相對(duì)密度法。相對(duì)密度的測定簡單快速，是食品生產(chǎn)中采用的工藝控制指標(biāo)，生產(chǎn)部門常用于監(jiān)測原料、半成品、成品的質(zhì)量。相對(duì)密度法測定時(shí)對(duì)食品的成分無損耗，并且測定過的樣品可作其他項(xiàng)目的分析。因此，測定食品的相對(duì)密度是食品分析中常用的、簡便的一種檢驗(yàn)方法。

2、折射率

折射率是均一物質(zhì)的一種物理性質(zhì)，是均一物質(zhì)的重要物理常數(shù)之一。均一物質(zhì)折射率的數(shù)值可作為判斷其均一程度和純度的標(biāo)志，也是食品生產(chǎn)中常用的工藝控制指標(biāo)。均一物質(zhì)的折射率常用折光儀來測定，其測定方法稱為折光法。

折光法廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)生產(chǎn)中控制工藝指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量。在油脂工業(yè)中，由于每一種脂肪酸均有其特性的折射率，脂肪酸的折射率隨其中碳原子數(shù)的增加而增大；不飽和脂肪酸比含有同等數(shù)目碳原子的飽和脂肪酸的折射率大得多；脂肪酸內(nèi)雙鍵數(shù)目增加，折射率也增大，所以可以根據(jù)各種不同種類的食用油具有的其特征折射率范圍對(duì)食用油的純度和品質(zhì)進(jìn)行鑒定。在蔗糖工業(yè)中，折光法用于測定純糖溶液中的蔗糖成分和不純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、糖漿等的固形物的測定。在乳制品工業(yè)中，可以用折光法測定牛乳中乳糖的百分含量，判斷牛乳是否摻水。正常牛乳乳清的折射率為1.34199-1.34275，如果牛乳的折射率小于1.34128，則牛乳中摻水無疑。因此，可以用折光法來測定食品中的組成、確定其溶液的濃度、判斷食品的純凈程度和品質(zhì)。必須指出，如果食品中的固形物是由可溶性固形物和懸浮物組成的，則不能用折光法來直接測定。因?yàn)閼腋〉墓腆w粒子不能在折光儀上反映出它的折射率，如果醬、果漿、果泥等密度大的固形物。但可以通過折光法測定其可溶性固形物含量后，再查特制的經(jīng)驗(yàn)表得到總固形物含量。

3、旋光度

旋光度是旋光性物質(zhì)的固有特性。某些食品中含有旋光性物質(zhì)時(shí)，其比旋光度在一定的范圍內(nèi)，如谷氨酸的比旋光度在+24.8⁰～+25.3⁰之間，通過測定它的比旋光度，即可控制產(chǎn)品質(zhì)量。蔗糖也是一種光學(xué)活性物質(zhì)，在制糖工業(yè)和檢驗(yàn)部門，常用旋光儀測定樣品中的蔗糖含量，其分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性都非常好。其測定旋光度的方法稱為旋光法。

參考資料：食品檢測技術(shù)，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)與本網(wǎng)聯(lián)系

相關(guān)鏈接：黏度，旋光度，相對(duì)密度，芝麻油