A törésmutató meghatározására refraktométereket használunk. A teljes visszaverődés határszögének műszeres mérésével állapítják meg a folyadékok törésmutatóját. A pontos törésmutató méréshez monokromatikus fény és izoterm környezeti feltétel szükséges. Az élelmiszerfizikai hasznosítás kettős célú. Részben minőségi szintű sajátosságok (pl. növényi zsírok azonosítása), részben mennyiségi meghatározások (pl. cukoroldatok koncentrációja) lehetséges a refraktometria segítségével.
A törésmutató meghatározás egyik fontos eszköze az Abbe-féle refraktométer (42. ábra). A refraktométer két prizmája közé cseppentett folyadék a prizmák összezárása után plánparalel réteget képez. A vizsgált folyadék törésmutatója kisebb a prizmák törésmutatójánál. Az egyik prizmára monokromatikus fényt bocsájtunk. A másik prizmára már csak a teljes visszaverődés szögével, vagy annál kisebb szöggel érkező fénysugarak jutnak, amelyeket távcső segítségével skálázott okulárra irányítunk. Az okulár skálája élesen elhatárolt világos és sötét részekből áll. A határvonal a teljes visszaverődés szögének felel meg. A skálázás pl. a törésmutatóra vonatkozhat közvetlenül. Nagysága 1,3 és 1,7 között lehet. Több prizma beépítésével a refraktométer megvilágítása izzólámpával is történhet.
42. ábra Az Abbe-féle refraktométer vázlata
A roncsolásmentes minőség és szerkezetanalízis a korszerű élelmiszertechnológia számára nélkülözhetetlen. Szilárd anyagok, szuszpenziók a közeli infravörös sugárzás reflexiója, vagy transzmissziója útján szerkezeti (összetételi) vizsgálatnak vethetők alá. Az elgondolás lényege, hogy a visszavert vagy áteresztett sugárnyaláb spektruma az élelmiszertermékek információhordozója (43.ábra).
43. ábra Szerkezet meghatározása visszavert infravörös sugárzással
A kialakított mérési módszert NIR (near infrared reflectance), illetve NIT (near infrared transmittance) technikának ismerjük aszerint, hogy a műszer visszavert vagy áteresztett sugárral határoz meg spektrumot. A mérő berendezés fontos része a spektrofotométer, amelyről részletesebben később szólunk. A mérés folyamatának szemléltetését szolgálja a 44. ábra. Ezen elven működő és Magyarországon is gyártott célműszer alkalmas élelmiszerek fehérje-, zsír-, víz- és rosttartalmának meghatározására.
I NIR spektrofotométer 1 Vizsgálandó anyag II Optikai jelfeldolgozó egység 2 Optikai jel III Következtetést elvégző (számító) egység 3 Optikai információ IV Modell alkotó egység 4 Az összetétel becsült értéke V Kiértékelő egység 5 Számszerű korrelációs modell VI Kémiai kezelést elvégző egység 6 Kémiai jel VII Összetételi adatokat számító egység 7 Összetételi információ
44. ábra A NIR illetve a NIT mérés folyamatábrája