Prawidłowo wskazana metoda areometryczna i piknometryczna to klasyczny zestaw technik do wyznaczania gęstości w analizie produktów spożywczych. Areometr (hydrometr) wykorzystuje zasadę wyporu Archimedesa – zanurza się pływak o znanej charakterystyce i na podstawie głębokości zanurzenia odczytuje się gęstość lub gęstość względną cieczy. W praktyce przemysłu spożywczego stosuje się różne skale, np. °Brix, °Ballinga, °Blg, szczególnie przy kontroli soków, syropów, brzeczek piwnych czy roztworów cukru. To szybka metoda kontrolna, dobra do bieżącego nadzoru produkcji, np. na warzelni, w rozlewni napojów czy przy produkcji syropów cukrowych. Piknometr natomiast służy do bardzo dokładnego oznaczania gęstości, zarówno cieczy, jak i ciał stałych (również rozdrobnionych). To małe naczynie o dokładnie znanej objętości, które waży się puste, a potem napełnione badanym materiałem lub cieczą. Na podstawie masy i znanej objętości oblicza się gęstość z definicji (ρ = m/V). Ta metoda jest wolniejsza, ale dużo dokładniejsza, dlatego stosuje się ją w laboratoriach kontroli jakości, przy opracowywaniu receptur, wzorcowaniu innych przyrządów czy przy badaniach porównawczych. Z mojego doświadczenia, w dobrze zorganizowanym laboratorium spożywczym używa się obu technik: areometr do szybkiej kontroli procesu, piknometr do pomiarów referencyjnych i dokumentacyjnych, np. gdy trzeba udowodnić zgodność z normą PN lub specyfikacją klienta. To jest zgodne z dobrą praktyką laboratoryjną GLP i zasadami rzetelnej analizy fizykochemicznej żywności.
W analizie produktów spożywczych bardzo łatwo pomylić różne techniki pomiarowe, bo większość z nich polega na jakimś pośrednim pomiarze właściwości fizycznych. Jednak do oznaczania gęstości nie stosuje się ani metod kolorymetrycznych, ani refraktometrycznych czy polarymetrycznych jako metody podstawowej. Kolorymetria opiera się na pomiarze intensywności barwy roztworu, zwykle przy określonej długości fali. W przemyśle spożywczym wykorzystuje się ją do oznaczania zawartości barwników, związków fenolowych, azotynów, żelaza i wielu innych składników, ale nie do bezpośredniego wyznaczania gęstości. Można oczywiście korelować kolor z gęstością w jakimś bardzo wąskim zakresie produktów, ale to jest raczej ciekawostka niż metoda akceptowana w normach. Refraktometria natomiast służy do pomiaru współczynnika załamania światła, najczęściej w celu oznaczania ekstraktu lub zawartości suchej masy rozpuszczonej, np. w sokach, koncentratach, dżemach czy brzeczkach. Wiele osób mylnie myśli, że skoro refraktometr pokazuje °Brix, a roztwory cukru mają określoną gęstość, to jest to pomiar gęstości. W praktyce to pomiar optyczny, a gęstość można co najwyżej pośrednio oszacować z tabel lub wzorów, przy założeniu stałego składu roztworu. To nie jest czyste oznaczenie gęstości, tylko estymacja oparta na innej wielkości fizycznej. Podobnie polarymetria – ta metoda mierzy skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła przez substancje optycznie czynne, przede wszystkim cukry. W cukrownictwie czy przemyśle napojowym używa się jej do oznaczania zawartości sacharozy, glukozy, fruktozy, ale nie do wyznaczania gęstości. Odczyt z polarymetru mówi o stężeniu substancji optycznie czynnej, a nie o masie na jednostkę objętości. Typowy błąd myślowy polega na utożsamianiu „każdego przyrządu laboratoryjnego” z możliwością pomiaru dowolnego parametru. W rzeczywistości każda metoda jest wyspecjalizowana: kolorymetr mierzy barwę, refraktometr załamanie światła, polarymetr skręcalność optyczną. Gęstość, zgodnie z definicją i dobrą praktyką analityczną, oznacza się metodami opartymi na masie i objętości, czyli właśnie areometrem lub piknometrem, a w nowocześniejszych laboratoriach także densymetrem elektronicznym. To rozróżnienie jest ważne, bo od właściwego doboru metody zależy wiarygodność wyników i ich zgodność z normami jakości żywności.