测定食品的相对密度方法与注意事项

（一）相对密度

相对密度又称比重，是指某一物质的质量与同体积同温度纯水质量的比值，以d表示。不同温度下物质的相对密度不同，一般情况下水温为4℃时物质的相对密度最小。

相对密度作为食品的一种物理常数，一般与食品中的固体物含量有一定的对应关系。例如，蔗糖溶液的相对密度随糖液浓度的增加而增大，原麦汁的相对密度随浸出物浓度的增加而增大，而酒中酒精的相对密度却随酒精度的提高而减小，只要测得了它们的相对密度就可以从专门的表格中查出其对应的浓度。

正常的液态食品的相对密度都在一定的范围内，例如：全脂牛乳为1.028～1.032，芝麻油为0.913～0.929。当由掺杂、变质等原因引起其组织成分发生异常变化时，会导致其相对密度发生变化，如掺水牛乳相对密度降低，而脱脂乳的相对密度增高，因此可用相对密度法检查牛乳掺水或脱脂与否。检查牛乳是否掺水的较好方法是测试乳清的相对密度，因为乳清的主要成分是含量较恒定的乳糖和矿物质，当乳清的相对密度降至1.027以下则有掺杂嫌疑。

对于果汁、番茄汁等液态食品，测定了相对密度便可通过换算或查专用的经验表确定其可溶性固形物或总固形物的含量。

油脂的相对密度通常与所含脂肪酸的不饱和程度和含量成正比，与分子量成反比。也就是说，甘油酯分子中不饱和脂肪酸和羟酸的含量越高，分子量越小，相对密度就越大。游离脂肪酸含量增加时，将使相对密度降低，酸败的油脂将使相对密度增高。

不可忽视的是，即使液态食品的相对密度在正常范围以内，也不能确保食品无质量问题，必须配合其他理化分析，才能保证食品的质量。

（二）相对密度的测定方法

测定液态食品相对密度的方法有密度瓶法、密度计法和密度天平（又称韦氏天平）法等，前两种方法较常用。其中密度瓶法测定结果准确，但耗时；密度计法则简易迅速，但测定结果准确度较差。

1.密度瓶法

（1）仪器密度瓶是测定液体相对密度的专用精密仪器，其种类和规格有多种，常用的是带温度计的精密密度瓶和带毛细管的普通密度瓶。常用的密度瓶规格是25mL和50mL两种。

（2）测定原理由于密度瓶的容积一定，故在一定温度下，用同一密度瓶分别称量样品溶液和蒸馏水的质量，两者之比即为该样品溶液的相对密度。

（3）测定方法将带有温度计的精密密度瓶依次用洗液、自来水、蒸馏水、乙醇洗涤后，烘干并冷却，精密称重。取下瓶盖和小帽，装满温度小于20℃的样液，插入温度计后，置入20℃的恒温水浴中，待样液温度达到20℃时保持20min，用滤纸条吸去毛细管溢出的多余样液，使试样液面与支管口刚好平齐，盖上毛细管上的小帽后，取出密度瓶。用滤纸把瓶外液体擦干，置量程为1/10000g的分析天平上称重，即可测出20℃时一定容积样液的质量。

将样液倾出，洗净密度瓶后，装入煮沸30min并冷却至20℃以下的蒸馏水，按测定样液的方法同样操作，测出同体积20℃蒸馏水的质量。

（4）结果计算。

试样在20℃时的相对密度为

式中：m0——密度瓶的质量，单位为g；

m1——密度瓶和蒸馏水的质量，单位为g；

m2——密度瓶和样液的质量，单位为g；——试样在20℃时的相对密度。

计算结果表示到称量天平的精度的有效数位，在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算数平均值的5%。

（5）说明。

①本法适用于测定各种液体食品的相对密度，测定结果准确，但操作较烦琐。(www.xing528.com)

②测定挥发性的样液时，宜使用带温度计的精密密度瓶；测定较黏稠的样液时，宜使用带毛细管的普通密度瓶。

③液体必须装满密度瓶，并使液体充满毛细管，瓶内不得有气泡。

④拿取恒温后带毛细管的普通密度瓶时，不得用手直接接触其球部，应带隔热手套或用工具拿取；天平室温度不得高于20℃，避免液体受热膨胀流出。

⑤水浴中的水必须清洁无油污，防止污染瓶外壁。

2.密度计（比重计）法

（1）仪器密度计法是最便捷实用的测定液体相对密度的方法，但准确度不如密度瓶法。密度计是根据阿基米德原理制成的，其种类很多，结构形式也基本相同：一个封口的玻璃管，中间部分略粗，内有空气，故能浮在液体中；下部有小铅球重垂，使密度计能直立于液体中；中部是胖肚空腔；上部是一细长有刻度的称为“计杆”的玻璃管。刻度是利用各种不同密度的液体标度的。食品工业中常用的密度计按其标度的方法不同，分为普通密度计、锤度计、波美计、酒精计和乳稠计等。

①普通密度计：普通密度计是直接以20℃时的密度值为刻度，由几支刻度范围不同的密度计组成一套。密度值小于1的（0.700～1.000）称为轻表，用于测定比水轻的液体；密度值大于1的（1.000～2.000）称为重表，用于测定比水重的液体。

②锤度计：锤度计是专用于测定糖液浓度的密度计，是以蔗糖溶液的重量百分含量为刻度，以°Bx表示。标度方法：20℃时，1%纯蔗糖溶液为1°Bx，即100g糖液中含糖1g。对于不纯糖液来说，其读数则是溶液中固形物的重量百分含量。若实测温度不是20℃，则应进行温度校正，校正值可由“糖液观测锤度温度改正值（标准温度20℃）”查询得到，当测定温度高于20℃时要加上校正值，当温度低于20℃时要减去校正值。

例如：在19℃测得某糖液的锤度为21.00°Bx，查表得到该温度下的校正值为0.06°Bx，则校正后的糖锤度为21.00=0.06=20.94°Bx，即该糖液的含糖量是20.94%。

③波美计：波美计是以波美度（°Be'）来表示液体浓度大小的，常用的波美计刻度刻制的方法是以20℃为标准，以在蒸馏水中为0°Be，在15%NaCl溶液中为15°Be'，在纯硫酸（相对密度为1.8427）中为66°Be'，其余刻度等距离划分。波美计亦有轻表和重表之分，分别用于测定相对密度小于1和大于1的液体。波美度与相对密度之间存在着下列关系：

④酒精计：酒精计是用来测量乙醇浓度的相对密度计。它是用已知浓度的纯乙醇来标定的，将20℃的蒸馏水标为0，将1%（体积比）的乙醇溶液标为1，即100mL乙醇溶液中含乙醇1mL，故从酒精计上可直接读取乙醇溶液的体积分数。当测定温度不在20℃时，也需要根据酒精温度浓度校正表进行校正。

⑤乳稠计：乳稠计是专用于测定牛乳相对密度的密度计，测量相对密度的范围为1.015～1.045。刻度是将相对密度值减去1.000后再乘以1000，以度来表示，符号为°，刻度范围即为15°～45°，若刻度为20，则相对密度为1.020。乳稠计有20℃/4℃和15℃/15℃两种，后者读数为前者读数加2，而相对密度则为=+0.002。

若实测温度不是20℃，则应进行温度校正，如在测牛乳的相对密度时，每高出1℃要在读数上加0.2℃，低1℃要减去0.2℃。

（2）相对密度计的使用方法。将混合均匀的被测样液沿壁徐徐倒入适当容积的清洁量筒中（一般选用250mL），避免起泡沫。将密度计洗净擦干，缓缓放入样液中，慢慢垂直插入样液至量筒底部，然后待其自然上升，静止并无气泡冒出后，从水平位置读取与液面相交处的刻度值。同时用温度计测量样液的温度，如不是20℃，应加以校正。

（3）说明。

①该法操作简便迅速，但准确性较差，需要样液量多，且不适用于极易挥发的样液。

②操作时应注意不要将密度计接触量筒的壁及底部，待测液中不得有气泡。

③读数时应以密度计与液体形成的弯月面的下缘为准。若液体颜色较深，不易看清弯月面下缘时，则以弯月面上缘为准。

3.密度天平法

密度天平是以阿基米德原理制成的特种天平，在20℃时分别测定玻璃锤在水和试样中的浮力，由于玻璃锤所排开的水的体积和排开的试样体积相同，根据水的密度及玻璃锤在水中与试样中的浮力，即可计算出试样的相对密度。