食品實(shí)驗(yàn)室常用的分析儀器設(shè)備有哪些

一、溶液pH值與酸度計(jì) 

更加精確地獲取溶液的pH值，要使用pH計(jì)，也叫酸度計(jì)。

1、儀器簡(jiǎn)介

中 文 名：ph計(jì)，又名酸度計(jì)

外 文 名： pH meter

2、儀器原理

 pH計(jì)，即酸度計(jì)，是用來(lái)測(cè)定溶液pH的一種儀器，利用溶液的電化學(xué)性質(zhì)測(cè)量氫離子濃度，以確定溶液酸堿度的傳感器。氫離子濃度的對(duì)數(shù)的負(fù)值稱為pH值。通常pH值為0～14。25℃中性水的pH值為7，pH值小于7的溶液為酸性，pH值大于7為堿性。溫度對(duì)水的電離系數(shù)有較大影響，引起pH值的中性點(diǎn)隨溫度而改變。而pH計(jì)進(jìn)行pH值測(cè)量的原理就是利用電位分析法，建立離子活度與電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系，通過(guò)測(cè)量原電池的電流進(jìn)行pH值的測(cè)量。

3、注意事項(xiàng)

玻璃電極在初次使用前，必須在蒸餾水中浸泡一晝夜以上，平時(shí)也應(yīng)浸泡在蒸餾水中以備隨時(shí)使用。玻璃電極不要與強(qiáng)吸水溶劑接觸太久，在強(qiáng)堿溶液中使用應(yīng)盡快操作，用后立即用水洗凈，玻璃電極球泡膜很薄，不能與玻璃杯及硬物相碰；玻璃膜沾上油污時(shí)，應(yīng)先用酒精，再用四氯化碳或乙醚，最后用酒精浸泡，再用蒸餾水洗凈。如測(cè)定含蛋白質(zhì)的溶液的pH時(shí)，電極表面被蛋白質(zhì)污染，導(dǎo)致讀數(shù)不可靠，也不穩(wěn)定，出現(xiàn)誤差，這時(shí)可將電極浸泡在稀HCl（0.1mol/L）中4-6分鐘來(lái)矯正。電極清洗后只能用濾紙輕輕吸干，切勿用織物擦抹，這會(huì)使電極產(chǎn)生靜電荷而導(dǎo)致讀數(shù)錯(cuò)誤。甘汞電極在使用時(shí)，注意電極內(nèi)要充滿氯化鉀溶液，應(yīng)無(wú)氣泡，防止斷路。應(yīng)有少許氯化鉀結(jié)晶存在，以使溶液保持飽和狀態(tài)，使用時(shí)撥去電極上頂端的橡皮塞，從毛細(xì)管中流出少量的氯化鉀溶液，使測(cè)定結(jié)果可靠。另外，pH測(cè)定的準(zhǔn)確性取決于標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的準(zhǔn)確性。酸度計(jì)用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，要求有較大的穩(wěn)定性，較小的溫度依賴性。

二、卡式水分測(cè)定儀

1、產(chǎn)品介紹

卡爾費(fèi)休水分測(cè)定法，已被很多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如，ISO，ASTM，DIN，BS，和JIS等公認(rèn)為準(zhǔn)確性最高的方法。適用于各種物質(zhì)水分含量的測(cè)定。是目前最值得信賴的水分分析測(cè)量?jī)x器。應(yīng)用范圍廣泛，適用于固體、液體和氣體樣品。如果無(wú)法直接測(cè)量的固體類樣品，可連接水分氣化裝置進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)與水分氣化裝置聯(lián)用時(shí)，自動(dòng)移動(dòng)樣品盤，設(shè)定氣化溫度，設(shè)定載氣通氣時(shí)間等測(cè)量條件，均可由主機(jī)操控與自動(dòng)測(cè)量。重現(xiàn)性佳，準(zhǔn)確度高，省時(shí)方便。

2、產(chǎn)品應(yīng)用

    卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀采用庫(kù)侖法和卡爾-菲休法相結(jié)合，運(yùn)用先進(jìn)的微處理器技術(shù)，可對(duì)性質(zhì)不同的的固體，液體，氣體中的水分進(jìn)行自動(dòng)測(cè)定。具有分析速度快，操作簡(jiǎn)單，重復(fù)性好，精度高，自診故障等特點(diǎn)，是食品實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)分析人員得力助手。

3、工作原理

就容量滴定而言，碘是作為滴定劑加入的:

I2+SO2+3C5H5N+H2O

2C5H5NHI+C5H5NSO3

C5H5NSO3+CH3OH

C5H5N•HSO4CH3

卡爾費(fèi)休水分測(cè)定依據(jù)卡爾非休容量法采用柱塞式滴定方法，由單片機(jī)控制柱塞的滴定過(guò)程，采集電極的動(dòng)態(tài)信號(hào)，自動(dòng)判斷停止點(diǎn)，并計(jì)算測(cè)定結(jié)果。

三、容量分析與自動(dòng)電位滴定儀

自動(dòng)電位滴定儀是根據(jù)電位法原理設(shè)計(jì)的用于容量分析的常見(jiàn)的一種分析儀器。

1、電位法的原理

選用適當(dāng)?shù)闹甘倦姌O和參比電極與被測(cè)溶液組成一個(gè)工作電池，隨著滴定劑的加入，由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，被測(cè)離子的濃度不斷發(fā)生變化，因而指示電極的電位隨之變化。在滴定終點(diǎn)附近，被測(cè)離子濃度發(fā)生突變，引起電極電位的突躍，因此，根據(jù)電極電位的突躍可確定滴定終點(diǎn)。

儀器分電計(jì)和滴定系統(tǒng)兩大部分，電計(jì)采用電子放大控制線路，將指示電極與參比電極間的電位同預(yù)先設(shè)置的某一終點(diǎn)電位相比較，兩信號(hào)的差值經(jīng)放大后控制滴定系統(tǒng)的滴液速度。達(dá)到終點(diǎn)預(yù)設(shè)電位后，滴定自動(dòng)停止。儀器為微機(jī)控制滴加量，其結(jié)構(gòu)分為電計(jì)和滴定系統(tǒng)兩大部分。

2、產(chǎn)品簡(jiǎn)介 

全自動(dòng)電位滴定儀適用于一般以電位為檢測(cè)指標(biāo)的容量分析，可做為青霉素檢測(cè)的專用儀器。全自動(dòng)電位滴定儀采用柱塞式滴定方法，由單片機(jī)控制柱塞的滴定過(guò)程，采集電極的動(dòng)態(tài)信號(hào)。在滴定過(guò)程中，滴定池內(nèi)溶液產(chǎn)生不同的電位變化，當(dāng)△E/△V的電位變化大于門限值后為等當(dāng)點(diǎn)值，滿足設(shè)定條件，儀器轉(zhuǎn)到制停程序，停止滴定并給出測(cè)定結(jié)果。

3、應(yīng)用領(lǐng)域

電位滴定法測(cè)定石柑子總有機(jī)酸含量、水中氯離子含量、蜂蜜及其制品的酸度、雙苯氟嗪的含量、食品中過(guò)氧化氫、飲用水中硝酸鹽氮、水中的SO4^2的應(yīng)用、菠蘿、柑橘果汁的總酸及果汁酸度、雞精中谷氨酸鈉的含量、檸檬酸鈉含量、碘鹽中碘含量、水中鹵素離子、味精中谷氨酸鈉、葡萄酒中游離SO2、總SO2米糠中維生素B1含量、醬油中總酸和氨基酸態(tài)氮、荔枝中維生素C、溶液中三聚氰胺的含量、奶粉中微量鋅、深色蔬菜和水果中的維生素C、測(cè)定鉀鹽中的鉀含量、咖啡因的含量，咖啡因中砷、調(diào)味品中總酸和氨基酸態(tài)氮、水中總硬度、高鈣食品中鈣、大蒜中大蒜辣素含量、乳與乳制品中酸度。

四、凱氏定氮儀

2008年的“三聚氰胺”毒奶粉事件中，三聚氰胺之所以能“冠冕堂皇”地躲過(guò)安全檢測(cè)，就是由于我們食品檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)蛋白質(zhì)含量是用“凱式定氮法”來(lái)檢測(cè)的，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是以食品中的含氮量計(jì)算出蛋白質(zhì)的含量。而三聚氰胺由于含氮量高，所以被不法商家添加進(jìn)奶粉中，提高含氮量來(lái)冒充高蛋白奶粉。

凱氏定氮儀是根據(jù)蛋白質(zhì)中氮的含量恒定的原理，通過(guò)測(cè)定樣品中氮的含量從而計(jì)算蛋白質(zhì)含量的儀器。因其蛋白質(zhì)含量測(cè)量計(jì)算的方法叫做凱氏定氮法，故被稱為凱氏定氮儀，又名定氮儀、蛋白質(zhì)測(cè)定儀、粗蛋白測(cè)定儀。

五、有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析與紅外色譜儀

紅外色譜儀儀器分類：

①棱鏡和光柵光譜儀

屬于色散型光譜儀，它的單色器為棱鏡或光柵，屬單通道測(cè)量，即，每次只測(cè)量一個(gè)窄波段的光譜元。轉(zhuǎn)動(dòng)棱鏡或光柵，逐點(diǎn)改變其方位后，可測(cè)得光源的光譜分布。

光柵光譜儀

隨著信息技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，出現(xiàn)了以多通道測(cè)量為特點(diǎn)的新型紅外光譜儀，即在一次測(cè)量中，探測(cè)器就可同時(shí)測(cè)出光源中各個(gè)光譜元的信息，例如，在哈德曼變換光譜儀中就是在光柵光譜儀的基礎(chǔ)上用編碼模板代替入射或出射狹縫，然后用計(jì)算機(jī)處理探測(cè)器所測(cè)得的信號(hào)。與光柵光譜儀相比，哈德曼變換光譜儀的信噪比要高些。

②傅里葉變換紅外光譜儀

它是非色散型的，核心部分是一臺(tái)雙光束干涉，常用的是邁克耳孫干涉儀。當(dāng)動(dòng)鏡移動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)干涉儀的兩束相干光間的光程差就改變，探測(cè)器所測(cè)得的光強(qiáng)也隨之變化，從而得到干涉圖。經(jīng)過(guò)傅里葉變換的數(shù)學(xué)運(yùn)算后，就可得到入射光的光譜B(v)。

六、熒光分光光度計(jì)

 熒光的產(chǎn)生是因?yàn)榉肿榆S遷產(chǎn)生的?？茖W(xué)家利用了熒光的相關(guān)性質(zhì)，發(fā)明了熒光分光光度計(jì)，用來(lái)檢測(cè)材料，在生物化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境化工中有著重要的應(yīng)用。那我就給你介紹一些這個(gè)儀器。

1、儀器分類

熒光分光光度計(jì)的發(fā)展經(jīng)歷了手控式、自動(dòng)記錄式、計(jì)算機(jī)控制式三個(gè)階段；還可分為單光束式和雙光束式兩大系列。其他的還有低溫激光Shpol’skill熒光分光光度計(jì)、配有壽命和相分辯測(cè)定的熒光分光光度計(jì)等。

2、儀器組成

①光源：

為高壓汞蒸氣燈或氙弧燈，后者能發(fā)射出強(qiáng)度較大的連續(xù)光譜，且在300nm～400nm 范圍內(nèi)強(qiáng)度幾乎相等，故較常用。

②激發(fā)單色器：

置于光源和樣品室之間的為激發(fā)單色器或第一單色器，篩選出特定的激發(fā)光譜。

③發(fā)射單色器：

置于樣品室和檢測(cè)器之間的為發(fā)射單色器或第二單色器，常采用光柵為單色器。篩選出特定的發(fā)射光譜。

④樣品室：

通常由石英池(液體樣品用)或固體樣品架(粉末或片狀樣品)組成。測(cè)量液體時(shí)，光源與檢測(cè)器成直角安排；測(cè)量固體時(shí)，光源與檢測(cè)器成銳角安排。

⑤檢測(cè)器：

一般用光電管或光電倍增管作檢測(cè)器?？蓪⒐庑盘?hào)放大并轉(zhuǎn)為電信號(hào)。

3、熒光分光光度計(jì)功能特點(diǎn)

①熒光發(fā)射光譜

選擇某一固定波長(zhǎng)的光激發(fā)樣品，記錄樣品中產(chǎn)生的熒光發(fā)射強(qiáng)度與發(fā)射波長(zhǎng)間的函數(shù)關(guān)系，即得熒光發(fā)射光譜。

②熒光激發(fā)光譜

選定某一熒光發(fā)射波長(zhǎng)記錄熒光發(fā)射強(qiáng)度作為激發(fā)光波長(zhǎng)的函數(shù)，即得熒光激發(fā)光譜。

③時(shí)間分辨技術(shù)

可用于對(duì)混合物中光譜重疊但有壽命差異的組分進(jìn)行分辨并分別測(cè)量。

七、紫外分光光度計(jì)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中要檢測(cè)物質(zhì)的種類和純度、測(cè)定絡(luò)合物組成及穩(wěn)定常數(shù)、研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、有機(jī)分析等，都離不開(kāi)紫外分光光度計(jì)。

1、儀器應(yīng)用

檢定物質(zhì)；與標(biāo)準(zhǔn)物及標(biāo)準(zhǔn)圖譜對(duì)照；比較最大吸收波長(zhǎng)吸收系數(shù)的一致性

純度檢驗(yàn)；推測(cè)化合物的分子結(jié)構(gòu)；氫鍵強(qiáng)度的測(cè)定

絡(luò)合物組成及穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定；反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究；在有機(jī)分析中的應(yīng)用。

2、日常維護(hù)

（1）溫度和濕度是影響儀器性能的重要因素。他們可以引起機(jī)械部件的銹蝕，使金屬鏡面的光潔度下降，引起儀器機(jī)械部分的誤差或性能下降；造成光學(xué)部件如光柵、反射鏡、聚焦鏡等的鋁膜銹蝕，產(chǎn)生光能不足、雜散光、噪聲等，甚至儀器停止工作，從而影響儀器壽命。維護(hù)保養(yǎng)時(shí)應(yīng)定期加以校正。應(yīng)具備四季恒濕的儀器室，配置恒溫設(shè)備，特別是地處南方地區(qū)的實(shí)驗(yàn)室。

（2）環(huán)境中的塵埃和腐蝕性氣體亦可以影響機(jī)械系統(tǒng)的靈活性、降低各種限位開(kāi)關(guān)、按鍵、光電偶合器的可靠性，也是造成必須學(xué)部件鋁膜銹蝕的原因之一。因此，必須定期清潔，保障環(huán)境和儀器室內(nèi)衛(wèi)生條件，防塵。

（3）儀器使用一定周期后，內(nèi)部會(huì)積累一定量的塵埃，最好由維修工程師或在工程師指導(dǎo)下定期開(kāi)啟儀器外罩對(duì)內(nèi)部進(jìn)行除塵工作，同時(shí)將各發(fā)熱元件的散熱器重新緊固，對(duì)光學(xué)盒的密封窗口進(jìn)行清潔，必要時(shí)對(duì)光路進(jìn)行校準(zhǔn)，對(duì)機(jī)械部分進(jìn)行清潔和必要的潤(rùn)滑，最后，恢復(fù)原狀，再進(jìn)行一些必要的檢測(cè)、調(diào)校與記錄。

八、氣相色譜儀

氣相色譜法是指用氣體作為流動(dòng)相的色譜法。由于樣品在氣相中傳遞速度快，因此樣品組分在流動(dòng)相和固定相之間可以瞬間地達(dá)到平衡。另外加上可選作固定相的物質(zhì)很多，因此氣相色譜法是一個(gè)分析速度快和分離效率高的分離分析方法。近年來(lái)采用高靈敏選擇性檢測(cè)器，使得它又具有分析靈敏度高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

九、廢水處理與電導(dǎo)率測(cè)定儀

電導(dǎo)率測(cè)定儀用于工業(yè)污水處理問(wèn)題、電廠水處理、水廠和污水廠廢水處理、造紙生產(chǎn)過(guò)程廢水處理、化工煉油生產(chǎn)過(guò)程廢水處理、食品和飲料生產(chǎn)過(guò)程/廢水處理、醫(yī)藥行業(yè)生物反應(yīng)和發(fā)酵廢水處理、半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程廢水處理、高純水生產(chǎn)等行業(yè)。

1、儀器簡(jiǎn)介

中文名  電導(dǎo)率儀

外文名   Conductivity meter

2、儀器原理

電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力，與電阻值相對(duì)，單位Siemens/cm 。

電導(dǎo)（G）是電阻（R）的倒數(shù)。因此當(dāng)兩個(gè)電極（通常為鉑電極或鉑黑電極）插入溶液中，可以測(cè)出兩電極間的電阻R。根據(jù)歐姆定律，溫度一定時(shí)，這個(gè)電阻值與電極間距L（cm）正比，與電極的截面積A（cm2）反比，即，R =ρ×（L/A）；其中ρ為電阻率,是長(zhǎng)25px，截面積為25px2導(dǎo)體的電阻，其大小決定于物質(zhì)的本性。

據(jù)上式，導(dǎo)體的電導(dǎo)（G）可表示成下式：G=1/R=（1/ρ）×（A/L）=K×（1/J）；其中，K=1/ρ稱為電導(dǎo)率，J =L/A稱為電極常數(shù)；電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率指相距25px的兩平行電極間充以25px3溶液時(shí)所具有的電導(dǎo)。由上式可見(jiàn)，當(dāng)已知電極常數(shù)（J），并測(cè)出溶液電阻（R）或電導(dǎo)（G）時(shí)，即可求出電導(dǎo)率。

十、海水咸淡與鹽度計(jì)

鹽度計(jì)可以快速地讀取鹽分濃度或海水比重。應(yīng)用于海洋、漁場(chǎng)、養(yǎng)殖場(chǎng)使用的海水，水族館使用的海水或人工海水, 儲(chǔ)藏魚使用的鹽水等的濃度管理。

鹽度計(jì)用于快速測(cè)定含鹽（氯化鈉）溶液重量百分比濃度或折射率。廣泛應(yīng)用于制鹽、食品、飲料等工業(yè)部門及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研中。

1、工作原理

因?yàn)楣饩€從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生折射現(xiàn)象，且入射角正弦之比恒為定值，此比值稱為折光率。利用鹽溶液中可溶性物質(zhì)含量與折光率在普通環(huán)境下成正比例，可以測(cè)定出鹽溶液的折光率，這樣鹽度計(jì)/折射儀就求算出鹽的濃度。

注：鹽度計(jì)是折射儀（折光儀）的細(xì)分型。

2、儀器分類

（1）現(xiàn)場(chǎng)鹽度計(jì)

可測(cè)量并記錄海水的現(xiàn)場(chǎng)鹽度隨時(shí)空變化的儀器，測(cè)量精確度約±0.02。其測(cè)量電路有兩種：一種帶有自動(dòng)的溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償電路；一種沒(méi)有補(bǔ)償電路，而是把溫度、深度和電導(dǎo)率的測(cè)定值輸入計(jì)算機(jī)，換算成實(shí)用鹽度。

（2）實(shí)驗(yàn)室鹽度計(jì)

高精密度的鹽度計(jì)，測(cè)量精確度約±0.005。可以在恒溫條件對(duì)水樣進(jìn)行測(cè)量，也有帶溫度補(bǔ)償電路的。BEC-950型鹽度計(jì)通常都由傳感器、測(cè)量電路和數(shù)據(jù)處理裝置組成。電導(dǎo)傳感器有電極式和感應(yīng)式兩種：前者的電導(dǎo)池上裝有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電極，最典型的是裝有一對(duì)電流極和一對(duì)電位極的四極傳感器；后者通過(guò)電導(dǎo)池內(nèi)外的單匝海水回路把兩個(gè)同軸的環(huán)形變壓器耦合起來(lái)，利用耦合程度與海水電導(dǎo)率成比例的原理進(jìn)行測(cè)定。
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