食品的物理檢測(cè)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(cè)的方法。食品的物理檢測(cè)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(cè)方法之一。

一、物理檢測(cè)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(cè)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(cè)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(chǎng)管理中防止假冒偽劣食品進(jìn)入市場(chǎng)常用的不可缺少的檢測(cè)手段和監(jiān)控手段。因此，食品的物理檢測(cè)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(cè)的內(nèi)容與方法

物理檢測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)得的d_t2^t1換算成d₄²⁰。

用密度計(jì)或密度瓶測(cè)定溶液的相對(duì)密度時(shí)，用測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)定方法稱為相對(duì)密度法。相對(duì)密度的測(cè)定簡(jiǎn)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(cè)原料、半成品、成品的質(zhì)量。相對(duì)密度法測(cè)定時(shí)對(duì)食品的成分無損耗，并且測(cè)定過的樣品可作其他項(xiàng)目的分析。因此，測(cè)定食品的相對(duì)密度是食品分析中常用的、簡(jiǎn)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(cè)定，其測(cè)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(cè)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(cè)定。在乳制品工業(yè)中，可以用折光法測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)定旋光度的方法稱為旋光法。

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