食品检验技术教31doc1Word文档格式.docx
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教学重点、
难点
重点:
各种物理分析仪器的使用原理
难点:
物理检测仪器的使用
作业
课本P21
4.5.
教 学 过 程
一、复习提问
1、样品预处理的方法有哪些?
2、固相微萃取(SPME)、超临界流体萃取(SFC)、快速溶剂
萃取(ASE)的原理和优缺点。
二、引入新课
食品的物理检验方法分两类。
第一类根据食品的物理常数与组成成分及其含量之间的关系建立的检验法。
第二类是某些食品的物理量,反应食品的质量指标。
三、新课§
3-1~3.7
四、小结归纳总结本次课的重难点内容。
五、作业补充
六、板书设计灰色背景内容。
教学后记
教案纸
教学内容、组织、教法、要求
说明
【新课】第一节密度检验法
一、概述
物理检验法--利用食品的相对密度、折光率、旋光度等物理常数与食品组成及含量间的关系进行检验的方法。
物理检验法是食品分析及食品工业生产中常用的检测方法。
特点:
简单、便捷、快速。
密度——物质在一定温度下单位体积的质量。
以ρ表示,单位(g/cm3)。
相对密度——某一温度下物质的质量与同体积某一温度水的质量之比,以d表示。
即:
dt2t1。
水的标准温度为4时0C,表示为d420。
通常选用水温200C进行实验即:
d2020。
两者换算:
d420=d2020×
0.99823
测定相对密度的意义:
1.正常的液态食品都有其相对的相对密度值范围。
例如:
全脂牛奶为1.028~1.032
植物油(压榨法)为0.9090~0.9295
测定液态食品的相对密度可以判断食品的纯度和浓度。
2.测定出液态食品的相对密度以后,通过查表可求出其固形物的含量。
各种液态食品都有一定的相对密度,当其组成成分及其浓度发生改变时,其相对密谋发生改变。
例:
糖、盐、油。
给出本次课学习内容框架,帮助学生在头脑中形成清晰的学习思路,明确学习目标,做到有的放矢,培养学生良好的学习习惯。
区分每种定义的区别
二、液态食品相对密度的测定方法
1.密度瓶法
原理:
在一定温度下,同一密度瓶分别称取等体积的样品溶液和蒸馏水的质量,两者之比即为该样品的相对密度。
测定方法:
干净密度瓶——>
烘干(恒重)——>
称重——>
洗净<
——称重<
——200C保温0.5h<
——注满水
——>
烘干——>
注满待测液——>
200C保温0.5h
称重
2.韦氏天平法
基本依据是阿基米德原理,即当物体完全浸入液体时,它所受到的浮力或所减轻的质量,等同于其排开的液体的质量。
3.密度计法
A、普通密度计:
直接以200C时的密度值为刻度的。
轻表:
刻度小于1(0.700~0.1000)测比水轻的液体。
重表:
刻度大于1(1.000~2.000)测比水重的液体。
B、锤度计:
专用于测定糖液浓度,以糖液重量百分浓度为刻度。
以0Bx表示。
以20C0为标准温度,在蒸馏水中为0,在1%蔗糖溶液中为10Bx(即100g蔗糖溶液中含1g蔗糖)。
常用刻度范围有:
0~60Bx,5~110Bx,10~160Bx,15~210Bx等。
C、乳稠计:
测定牛乳相对密度,范围为1.015~1.045。
将相对密度减1.000后再乘以1000作为刻度,以度“0”表示。
刻度范围为150~450。
需进行
理解各种密度测定方法的原理和操作方法
播放相关视频增加同学们的直观印象
温度校正。
D、波美计:
以波美度表示液体浓度的大小。
即:
0Be。
以200C为标准,在蒸馏水中为0;
在15%氯化钠溶液中为150Be;
在纯硫酸中为660Be;
其余刻度等分。
也分轻表和重表。
使用方法:
1、取干净量筒沿壁缓缓注满待测液;
要求:
量筒水平放置,有汽泡。
2、轻轻插入密度计于底部,待平衡读数。
3、水平读数。
测温度并校正。
第二节折射率检验法
一、概述
折射率是物质的物理常数之一,在食品检验中常用于测定液体食品的纯度或浓度。
比如测定牛乳的含量,测定糖液的浓度。
操作简便、快速、消耗试样少
1.折射率
光线从一种透明介质射到另一种透明介质时,除了一部分光线反射回第一种介质外,另一部分进入第二种介质中并改变它的传播方向,这种现象叫做光的折射。
光线自空气中通过待测介质时的入射角正弦与折射角正弦之比等于光线在空气中的速度与待测介质中的速度之比,此值为一恒定值,称为待测介质折射率或折射率。
2.测定食品折射率的意义
每一种均一的物质都有其固有的折射率,对于同一种物质的溶液来说,其折射率的大小与其浓度成正比,因此,测定物质的折射率就可以判断物质的纯度及其浓度。
折光法——通过测量物质的折光率来鉴别物质组成,确定物质的纯度,浓度及判断物质的品质的分析方法。
鉴别油脂的组成及品质;
测定牛乳乳清的折射率即可了解乳糖的含量,牛奶是否掺水。
二、液体食品折射率的测定
1.折光计
折光仪是利用临界角原理来测定物质折射率的仪器。
(1)手提式折光仪
注重学生对定义和概念的深刻理解
(2)阿贝折光仪由观测系统和读数系统组成。
阿贝折光仪的作用方法:
1、折光仪的校正
常用测定蒸馏水折射率进行校正。
20℃蒸馏水的折射率为1.33299,若不是20℃,需查表进行校正温度。
2、测定
第三节旋光度检验法
旋光度是含有不对称碳原子的有机化合物的一个特征物理常数。
含有不对称碳原子的有机化合物的结构不同有不同的旋光能力。
通过测定旋光度、计算其比旋光度,可以定性地检验化合物,也可以判断化合物的纯度或溶液的浓度。
1.偏振光和旋光性
光是电磁波,是横波。
•自然光与偏振光:
自然光—有无数个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。
偏振光—只有一个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。
旋光性化合物分子中含有不对称结构,具有手性异构。
如果将这类化合物溶解于适当的溶剂中,偏振光通过这种溶液时能使偏振光的振动方向发生旋转,这种特性称为物质的旋光性,这种化合物称为旋光物质。
•应用旋光仪测量旋光物质(光学活性物质)的旋光度以确定其含量的分析方法叫旋光法。
2.旋光度和比旋光度
(1)旋光度——旋光活性物质使偏振光振动平面旋转的角度。
重点介绍原理和特点,可以让学生阅读后进行总结
旋光活性物质——分子结构中的不对称碳原子能把偏振光的偏振面旋转一定的角度。
单糖、低聚糖、淀粉及大多数氨基酸和羧酸。
振动平面向右旋转——右旋物质(+)。
振动平面向左旋转——左旋物质(-)。
(2)比旋光度
旋光度的大小主要决定于旋光性物质的分子结构,也与溶液的浓度、
液层厚度、入射偏振光的波长、测定时的温度等因素有关。
一般规定:
以黄色钠光D线为光源,在20℃时,偏振光透过浓度为1g/ml、液层厚度为1dm(10cm)旋光性物质的溶液时的旋光度,叫做比旋光度。
[α]tλ=α/LC
——查手册得到不同物质的比旋光度。
α——测定样液的旋光度。
L——旋光管长度(液层厚度)分米。
C——样液浓度(所求值)。
t——测定温度为20℃。
λ——光源波长通常为D钠灯589.3nm。
三、旋光度的测定
1.旋光仪
(1)旋光仪的构造
(2)工作原理
2.旋光度在食品检验中的应用
变旋光作用具有光学活性的还原糖类(如葡萄糖,果糖,乳糖,麦芽糖
通过提问引导学生对概念的理解
等),在溶解之后,其旋光度起初迅速变化,然后惭渐变得较缓慢,最后达
到恒定值,这种现象称为变旋光作用。
3.操作方法
(1)配置试样溶液
(2)旋光仪零点的校正
(3)试样的测定
4.结果计算
5.说明
1)无论校正还是测样,旋转刻度盘时必须极其缓慢,否则就观察不到视场亮度的变化,通常零点校正的绝对值在1°
以内。
2)应先确定旋光性之后,再进行测定。
试液必须清晰透明,如出现浑浊或悬浮物时,必须处理成清夜后测定。
3)仪器应放在空气流通和温度适宜的地方,以免光学元件、偏振片受损。
4)钠光灯使用时间不宜超过4小时,长时间使用应用电风扇吹风或关熄10~15min,待冷却后再使用。
第四节黏度的测定
1.黏度的定义
黏度是指液体的粘稠程度,它是液体在外力作用下发生流动时,液体分子间所产生的内摩擦力。
黏度大小是判断液态食品的一个重要物理常数,如啤酒黏度的测定、淀粉年度的测定等。
黏度大小随着流体的不同而不同,随温度的变化而变化,不注明温度条件的黏度是没有意义的。
2.黏度的种类
1)动力黏度
是指当两个面积为1m2、垂直距离为1m的相邻液层,以1m/s的速度
要求学生了解操作方法
做相对运动时所产生的内摩擦力,常用η表示。
2)运动黏度
某流体的动力黏度与该流体在同一温度下的密度之比称为该流体的运动黏度,以ν表示。
3)条件黏度
条件黏度是在规定温度下,在特定的黏度剂中,一定量液体流出的时间(S);
或者是此流出时间与在同一仪器中规定温度下的另一种标准液体(通常是水)流出时间之比。
二、黏度的测定
1.动力黏度检验法
(1)旋转黏度计测定法
用同步电动机以一定速度旋转,带动刻度盘随之旋转,通过游丝和转轴带动刻度盘随之旋转,通过游丝和转轴带动转子旋转。
若转子未受到阻力,则游丝与圆盘同速旋转。
若转子受到黏滞阻力,则游丝产生力矩与黏滞阻力抗衡,直到平衡。
此时,与游丝相连的指针在刻度圆盘上指示出一个数值,根据这个数值,结合转子号数及转速即可算出被测液体的动力黏度。
装置操作方法结果计算(放黏度计使用视频)
说明:
1)装卸转子时应小心操作,将连接螺杆微微抬起进行操作,不要用力过大,不要使转子横向受力,以免转子弯曲。
2)不得在未按下指针控制杆时开动电机,不能在电机运转
时变换转速。
3)每次使用完毕应及时拆下转子并清洗干净,但不得在仪
器上清洗转子。
(2)落球黏度计测定法(黏度计法)
在一充满液态样品的柱体中,将一适宜相对密度的球体从液态柱体上线落至底线,测定球体下落时间(s)。
根据被测定溶液的相对密度、球体的体积,即可计算出液体的黏度。
此法常用于啤酒等液态食品黏度的测定。
2.运动黏度检验法
运动黏度通常用毛细管黏度计进行测定,在食品检验中,常用于啤酒等液态食品黏度的测定,也用于啤酒生产过程中麦汁黏度的测定。
(1)运动黏度检验法(毛细管黏度计法)
在一定温度下,当液体在直立的毛细管中,以完全湿润管壁的状态流
锻炼学生快速阅读能力和归纳概括能力
动时,其运动黏度与流动时间成正比。
测定时,用已知运动黏度的液体(常用20℃时的蒸馏水为标准液体)作标准,测量其从毛细管黏度计流出的时间,再测量试样自同一黏度计流出的时间,则可计算出试样的黏度。
由此可知,在测定某一试液的运动黏度时,只需测定毛细管
黏度计的黏度计常数,再测出在指定温度下试液的流出时间,即可计算出试样的运动黏度值。
(2)仪器
1)毛细管黏度计2)恒温浴3)温度计4)恒温浴液
(3)操作方法见书中P43
(4)计算方法
(5)说明见书
第五节液体食品色度、浊度的测定(阅读,自学)
第六节气体压力测定法
某些瓶装或罐装食品容器内气体的分压常常是其重要的质量指标。
罐头真空度;
汽水、啤酒中二氧化碳含量。
第七节固态食品的比体积及膨胀率的测定
固态食品如奶粉、面包、饼干、冰淇淋等其表观体积与质量之间的关系即比体积是其重量的一项物理指标。
1、固体饮料比体积及颗粒度测定
2、面包比体积测定
3、冰淇淋膨胀率的测定
食品除了营养价值外,它的物理性能也很重要。
在食品生产过程中,存在着大量与物性量化相关的问题。
物理性能是食品重要的品质因素,主要包括:
硬度、脆性、胶粘性、回复性、弹性、凝胶强度、耐压性、可延伸性及剪切性等,它们在某种程度上可以反映出食品的感官质量
【小结】
本节课详细介绍了物理检测的几个基本方法。
首先介绍了几个相关概念。
具体介绍了几个物理检测仪器的使用原理,通过给同学们观看视频让同学们更加直观的了解各种仪器的使用方法和使用时的注意事项。
【作业】
1.密度和相对密度的概念分别是什么?
2.什么是旋光度?
旋光度的测定原理是什么?
3.说明黏度的概念,液态食品黏度的测定有几种类型?
老师以提问的方式与学生共同总结整节课的主要内容和重要知识点
布置作业通过作业复习巩固所学知识和技能
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