专利名称：一种食品物料冰点的测定方法
技术领域：
本发明涉及食品物料冰点的测定方法，尤其是可以测定固态食品的冰 点。
背景技术：
目前国内已有的食品物料冰点测定技术主要包括 1).温度测量法。温度测量法的原理是当物料温度在下降过程中达到其冰点时，由 于物料中水分开始结冰，放出大量潜热，致使其温度呈现相对稳定的阶段，称为"最大冰晶 生成区"，此时的温度即为物料的冰点。具体测定方法是将物料置于一定的低温环境中，用 温度测量装置即时观测物料温度的变化，当温度由逐渐下降转为一段相对稳定期时，该温 度即为物料的冰点。此法的不足之处是当达到物料的冰点时的测定读数较难判断和掌握。
2).冰点测定仪测量法。冰点测定仪是利用水溶液的冰点随溶解在其中物质含量 的增加而下降的原理，通过测量最大冰晶生成区时渗透压的变化来确定溶液冰点的变化。 目前该类仪器在食品领域中用于冰点测定的对象主要是液态牛奶，比如意大利Astori公 司产cryobasic冰点测定仪系列，美国Advanced公司产单样品或多样品冰点测定仪等。目 的是通过检测牛奶的冰点变化来判断该牛奶中是否掺加了过多的水而降低了牛奶品质。哈 尔滨无线电七厂范序政等人在1991年6月的《中国乳品工业》杂志上发表文章报道，已研 制出NB-1型鲜奶冰点测定仪，且该仪器已于1991年2月通过国家技术监督局主持的鉴定。 该类产品的局限是仅能用于液态物料的冰点测定。冰点测定仪在石油行业、汽车行业均有 应用。 3).果蔬物料中可溶性固形物含量与冰点相关性测定及计算法。据报道，这是河北 农业大学在2007年3月30日通过鉴定的成果。其基本原理是，果蔬组织中可溶性固形物 含量与其水分含量呈负相关，而冰点与水分含量呈正相关。因此可以通过对果蔬可溶性固 形物含量、含水量及相应冰点的测定，寻求回归方程。应用时只需测定果蔬物料的含水量， 即可通过回归方程计算出其对应的冰点温度。本专利发明人之一林向东在2002年就已用 此方法对草莓的冰点进行了研究(论文发表于《食品科学》杂志2002， Vol. 23， No. 8)。该 方法的不足之处是需要通过较烦琐的回归计算，而根据可溶性固形物计算的不同果蔬品种 的冰点数值准确度不够理想；此法受物料水分含量的影响相较大，且适用对象仅限于果蔬 物料。 目前已有电导率测定法在食品行业中用于测定水的纯度、检测油炸食品中的极性 化合物、鉴别泔水油或掺伪油、测定乳化液的稳定性、研究液态食品与加热速度的关系、确 定表面活性剂的临界胶束浓度、检验葡萄酒的冷稳定性、检验牛奶的纯度、测定猪肉新鲜度 和植物组织呼吸速率等方面的报道。而将电导率法用于对食品物料，尤其是包括对固态食 品物料冰点的测定还未见报道。
发明内容
为解决现有的食品物料冰点测定法中仅用于液态物料，或者通过相关 性计算所得物料冰点的精确度不够理想的问题，本发明提供了一种测定食品物料冰点的方 法。此方法不仅可以测定液态食品物料的冰点，而且可以测定固态食品食品物料的冰点，同 时还可以进行在线检测。 本发明解决上述问题所采用的技术方案为
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1)选择一台电导率测定仪，该仪器配有探针式或平板式电极作传感器，传感器与 电导率测定仪用电缆连接，有对温度(《-35°C)同步测定记录及显示功能，便于即时读数， 快速确定结果，同时可与电脑连接，输出数据。也可另外选用一温度测定装置与电导率测定 仪配合使用； 2)在待测食品(固态或液态)物料中插入传感器测头，如果用温度测定装置配合 电导率测定仪使用，温度传感器测头与电导率测头之间的距离应控制在0. 5cm以内；
3)将待测物料置入(_5°C _35°C )的低温环境中，进行降温冻结；
4)数据记录、分析，得出结论。
本测定方法的操作要点如下 1)仪器预热将电导率测定仪探头置于蒸馏水中，打开仪器，预热5 10分钟；
2)物料准备将需要测定的固态食品物料切成与电导率测定仪传感器测头两极 间隙大小相适的形状，轻轻嵌入两极之间，使物料与之紧密接触。对液态食品只需将探头直 接浸没其中即可； 3)降温冻结低温环境的温度应低于物料冻结点，依不同物料可选 择-5。C -35 °C ; 4)数据记录一般进行测定的物料样品体积比较小，降温较快，电导率的变化也 较快，很容易就达到最大冰晶生成区， 一般经数十分钟即可完成测定。因此，需要实时对电 导率和温度变化值进行记录，一般每分钟记录1次(如若所用电导率测定仪可以自行储存 数据，可设定测定的时间间隔)，待样品电导率出现突然变化的拐点后并下降至较低值时即 可结束测定； 5)数据分析将记录的电导率和对应的温度数据输入Excel表格中，以电导率值 为纵坐标，温度值为横坐标，作出点线曲线图； 6)确定结果图中电导率变化曲线中的突变折点(拐点)所对应的温度值即为该 样品的冰点。 本发明的有益效果是，既可以测定液态食品物料的冰点，也可以测定固态食品物 料的冰点；传感器通过电缆与仪器连接，可实现在线检测；提出了电导率测定仪的新用途， 测定方法简单，结果准确。
图1是自来水的冰点测定，横坐标为温度(°C )，纵坐标为电导率s/cm)，突变下 降拐点对应的冰点温度为-1. 4°C。 图2是纯牛奶的冰点测定，横坐标为温度，纵坐标为电导率，突变下降拐点对应的 冰点温度为_2. 7°C。 图3是1 % NaCl水溶液冰点的测定，横坐标为温度(°C )，纵坐标为电导率(P s/ cm)，突变下降拐点对应的冰点温度为_3. 1°C 。 图4是5%葡萄糖水溶液的冰点测定，横坐标为温度(°C )，纵坐标为电导率(y s/ cm)，突变下降拐点对应的冰点温度为_5. 2°C 。 图5是罗非鱼肌肉的冰点测定，横坐标为温度(°C )，纵坐标为电导率(P s/cm)，突 变下降拐点对应的冰点温度为_5. 2°C。
图6是苹果果肉的冰点测定，横坐标为温度CC)，纵坐标为电导率(y s/cm)，突变 下降拐点对应的冰点温度为_3. (TC。
具体实施例方式本发明专利申请人用此法分别对自来水、5%葡萄糖水、1%盐水、 纯牛奶、苹果、罗非鱼、花生、莲藕、板栗等食品物料的冰点进行了测定，规律性和准确性都 十分理想。以下是几个具体实施例的说明。 1)自来水冰点测定取海南大学食品学院楼301实验室的自来水300ml，盛入 500ml烧杯中，静置15min ;将传感器测头浸没于蒸馏水中，另一端与电导率测定仪连接；开 启电导率测定仪，预热5mim，设置仪器读数间隔；将传感器测头取出放入待测的自来水中， 连同烧杯放入_18°C的冰箱冷冻室内，关闭冷冻室，开始测定；当电导率值由60 ii s/cm降 至3 ii s/cm时即停止测定。将数据输入Excel表格中，以电导率值为纵坐标，温度值为横 坐标，作出点线图，读取曲线上电导率变化出现拐点时的温度值，即为所测自来水的冰点 (-1. 4°C )。 2)纯牛奶的冰点测定取某品牌纯牛奶300ml，盛入500ml烧杯中，静置15min ;将 传感器测头浸没于蒸馏水中，另一端与电导率测定仪连接；开启电导率测定仪，预热5mim， 设置仪器读数间隔；将传感器测头取出放入待测的纯牛奶，连同烧杯放入_28°〇的冰箱冷 冻室内，关闭冷冻室，开始测定；当电导率值由500 ii s/cm降至15 y s/cm时即停止测定。将 数据输入Excel表格中，以电导率值为纵坐标，温度值为横坐标，作出点线图，读取曲线上 电导率变化出现拐点时的温度值，即为该纯牛奶的冰点(_2. 7°C )。 3) 1 % NaCl水溶液冰点的测定配制1 % NaCl水溶液300ml，盛入500ml烧杯中， 静置15min ;将传感器测头浸没于蒸馏水中，另一端与电导率测定仪连接；开启电导率测 定仪，预热5mim，设置仪器读数间隔；将传感器测头取出放入待测的水溶液中，连同烧杯放 入-2rC的冰箱冷冻室内，关闭冷冻室，开始测定；当电导率值由1870ii s/cm降至250 y s/ cm时即停止测定。将数据输入Excel表格中，以电导率值为纵坐标，温度值为横坐标， 作出点线图，读取曲线上电导率变化出现拐点时的温度值，即为1% NaCl水溶液的冰点 (-3. rc )。 4)5%葡萄糖水溶液冰点的测定配制5%葡萄糖水溶液300ml，盛入500ml烧杯 中，静置15min ;将传感器测头浸没于蒸馏水中，另一端与电导率测定仪连接；开启电导率 测定仪，预热5mim，设置仪器读数间隔；将传感器测头取出放入待测的葡萄糖水溶液中，连 同烧杯放入-25°〇的冰箱冷冻室内，关闭冷冻室，开始测定；当电导率值由3. 2ii s/cm降至 0.2iis/cm时即停止测定。将数据输入Excel表格中，作出点线图，读取曲线上电导率变化 出现拐点时的温度值，即为5%葡萄糖水溶液的冰点(-5. 2°C )。 5)罗非鱼鱼肉冰点的测定选购农贸市场鲜活的罗非鱼，从其脊背部取 10X10X5mm的块状肌肉；将传感器测头浸没于蒸馏水中，另一端与电导率测定仪连接； 开启电导率测定仪，预热5mim，设置仪器读数间隔；仔细将鱼肉块嵌入传感器测头中，放 入-28t:的冰箱冷冻室内，关闭冷冻室，开始测定；当电导率值由165ii s/cm降至20 y s/cm 时停止测定。将数据输入Excel表格中，以电导率值为纵坐标，温度值为横坐标，作出点线 图，读取曲线上电导率变化出现拐点时的温度值，即为所测罗非鱼鱼肉的冰点(-3.(TC )。
6)苹果冰点的测定选购农贸市场新鲜的苹果，去皮，从其中部取10X10X5mm的 块状果肉；将传感器测头浸没于蒸馏水中，另一端与电导率测定仪连接；开启电导率测定仪，预热5mim，设置仪器读数间隔；将果肉块嵌入传感器测头中，放入_211:的冰箱冷冻室 内，关闭冷冻室，开始测定；当电导率值由26 ii s/cm降至7 y s/cm时停止测定。将数据输入 Excel表格中，以电导率值为纵坐标，温度值为横坐标，作出点线图，读取曲线上电导率变化 出现拐点时的温度值，即为所测苹果果肉的冰点(_5. (TC )。
权利要求
涉及用电导率测定仪或电阻率测试仪及配套的传感器(可测定-5℃～-35℃温度)测定食品物料冰点的方法，也包括用温度测定装置(可测定-5℃～-35℃温度)与电导率测定仪配合使用进行食品物料冰点测定的方法。
1. 涉及用电导率测定仪或电阻率测试仪及配套的传感器(可测定-5t: -35t:温度) 测定食品物料冰点的方法，也包括用温度测定装置(可测定-5t: -35t:温度)与电导率测定仪配合使用进行食品物料冰点测定的方法。
2. 待测食品物料的含水量范围为^ 65%。
全文摘要
一种食品物料冰点的测定方法涉及食品物料冰点的测定方法，且可以测定固态食品物料的冰点。本发明拟解决现有食品物料冰点测定法仅用于液态物料，或者相关性计算所得冰点准确度不够理想的问题。可测定固态食品食品物料的冰点，还可在线检测。用电导率测定仪及传感器在-5℃～-35℃的环境中对食品物料的电导率和温度同步测定，也可用温度测定装置与电导率测定仪配合使用。测定时，当物料温度达到其冰点时，电导率将出现突然变化，其拐点对应的温度即该物料的冰点。用此法分别对自来水、5％葡萄糖水、1％盐水、纯牛奶、苹果、罗非鱼、花生、莲藕、草莓、板栗等食品的冰点进行了测定，规律性和准确性都十分理想。
文档编号G01N27/04GK101706464SQ20091016603
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月5日 优先权日2009年8月5日
发明者刘文俊, 张琪, 林向东 申请人:林向东