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糖及糖浆中的蔗糖
糖及糖产品
- 旋光测定法
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A 一般步骤
〔国际糖统一分析方法委员会(ICUMSA)规则〕
A.a 糖量计量度的标准化
糖量计刻度的划分必须与ICUMSA接受的国际糖量度尺度一致。在这一尺度下糖量的旋光度表示为糖度〔度S〕。$$根据国际糖量度规则，使用白光及ICUMSA规定的重铬酸盐滤光器，200mm的管长，把纯的蔗糖溶液(26.000g/100ml)在20℃时的旋光值作为校准100度点的标准，(b)该溶液在20℃时的旋光必须使糖量计的读数正好为100度S。在测定旋光度过程中温度必须恒定在20℃。$$国际糖量度标准石英片对应如下旋光度：在20℃下标准石英片＝100度S＝40.690度±0.002度，1度＝2.4576度S $$在20℃下标准石英片＝100度S＝34.620度±0.002度$$1度＝2.8885度S $$对已有的以Herzfeld-Schonrock体系刻度的仪器，可以改变糖量计的刻度盘，也可以使用0.26026g/ml的蔗糖作为校准100度S的标准。
A.b 粗糖测定要点
一般来说，所有旋光度的测定都应在20℃。对平均温度高于20℃的国家，糖度计可以在30℃或其它适宜的温度下进行调节，调节应在上述规定的条件下进行。旋光度的测定应该在同一温度下进行。$$在测定含糖物质的旋光度时，只能使用半阴放光仪，棱镜可以是单面楔或者是双面楔型，测试管是200mm或者400mm。在观测读数期间应保持仪器位置的固定，并且使光源远离尼可耳棱镜以免使其发热。光源应使用能发出强的白光的灯或Na灯。一旦发现光源发出的光线不稳定时应在光源与旋光镜之间加一个薄的毛玻璃片以防光线的不均匀性。$$在每组实验前后应用标准石英片检验仪器是否正常；应使用校准过的重量测旋光用容量瓶，观测管及玻璃盖〔不能使用有刻痕或染了色的玻璃盖〕几次读数取平均值，但不要舍弃任何一个读数。$$石英片标下到小数点后第二位。石英片和仪器应在同一温度〔最好在20℃〕。要用石英片在不同的点进行测试检验，最好选取20度S，50度S，80度S和100度S。 $$在测定旋光度时使用完全标准的重量〔26±0.002g/100ml〕，若体积不同，样品的重量可乘一个系数。在合适温度下将溶液正好加至刻度处，用滤纸擦净瓶颈，加入少量干燥的碱式Pb(OAc)2，B(c)，摇动使之溶解，将所有澄清的糖溶液迅速倒在一个快速干燥的滤器中。在初始过滤时漏斗上加盖。弃去开始的25ml滤液，用剩余的滤液测旋光度，注意滤液必须完全澄清。决不能将全部或部分溶液倒回漏斗。如果在弃去25ml后滤液仍混浊，请使用200mm测试管重新测定旋光度。若在所有脱色方法处理之后溶液的颜色仍很深而难以读数，则可使用100mm管进行测定，读数结果乘以2。$$其它可以用于澄清或脱色的试剂有矾土霜，B(b)和浓的明矾溶液。不要使用骨灰或粉状脱色剂。$$当使用白光时，必须使其通过K2Cr2O7溶液过滤，而且使K2Cr2O7的百分含量×溶液柱长度(cm)＝9。在测定高旋光散射的碳水化合物时，K2Cr2O7的浓度应加倍〔如市售葡萄糖等的测定〕。
A.c 不同刻度糖量计的标准重量及转换因子
A.c.1 Herzfeld-Schonrock量度系统
标准重量＝26.026g/100ml溶液。1度＝0.34657度角旋光度D。
A.c.2 国际糖量度系统
标准重量＝26.000g/100ml溶液。1度＝0.34620度角旋光度D
A.c.3 法国糖量度系统
标准重量＝16.269g/100ml溶液。1度＝0.21667度角旋光度D。D＝589.2nm的Na光。
B 澄清用试剂的制备及使用
B.a 碱式Pb(OAc)2溶液
将PbO在炉子中于650－670℃下加热2.5－3h进行活化〔冷却后PbO应该是柠檬色〕。将430g 中性Pb(OAc)2·3H2O，130g新活化的PbO及1L H2O混合并煮沸30min，使其冷却并静置；然后用新煮过的水将上清液稀释到比重为1.25〔固体碱式Pb(OAc)2在溶液制备时可以取代中式盐及PbO，由于沉淀体积会引起误差，所以不提倡将其用于澄清低纯度产品〕。
B.b 矾土霜
制备冷的明矾饱和水溶液，搅拌下加NH4OH至溶液到碱性石蕊变色，让沉淀下沉，用H2O倾析法洗涤沉淀到用BaCl2检查时只有少量的SO^2-^^^4^^。倒掉过量的水，沉淀保存在玻璃塞瓶中〔矾土霜适用于澄清浅色糖产品，或者当使用旋光镜法和还原糖法测定糖时与其它试剂联合使用〕。
B.c 干碱式醋酸铅
3Pb(OAc)2·2PbO。0.3g这种盐大约相当于1ml碱式醋酸铅溶液，(a)。在做澄清处理时，先把糖溶液稀释到确定的体积，然后加少量的干盐，摇匀，再加一些盐并摇匀，重复加盐，直到沉淀完全，但应避免过量的盐。当沉淀糖蜜或其它产生大量沉淀的产品时，应加一些干而粗糙的石英砂以防止碱式Pb(OAc)2和沉淀结块。〔不过量时，干碱式醋酸铅不会造成体积误差。〕
B.d 中性Pb(OAc)2溶液
制备标准中性Pb(OAc)2溶液，并在糖溶液稀释到刻度之前加入到其中。〔当使用旋光镜法时该试剂适合于澄清浅色产品；当测定还原糖溶液的旋光度时用中性Pb(OAc)2溶液处理是绝对必要的。〕$$要除去澄清用过量的Pb，可在澄清的滤液中加少量无水草酸钠或草酸钾，直到滤液对铅的试验呈负的反应，然后再过滤。
C 糖旋光度测定中温度的校正
C.a 精制糖
对在非20℃下测定的旋光度大于等于99的糖溶液，可按下式计算其在20℃下的旋光度：$$ P^^20^^＝P^^t^^[1+0.0003(t－20)]$$P^^t^^是糖溶液在温度t℃下的旋光度〔该公式用于旋光度大于等于96度S的甜菜糖或粗甘蔗糖也不会造成大的误差。〕
C.b 粗糖
对旋光度小于96度S的甘蔗糖，若在非20℃下测定，则在20℃下的旋光度可按下式计算：$$P^^20^^＝P^^t^^+0.0015〔P^^t^^－80〕(t－20)]$$P^^t^^和t与(a)中的含意相同。$$当糖中果糖百分含量为已知时〔对蜂蜜和甘蔗糖，还原糖大约占1/2〕，用下式进行校正。$$P^^20^^＝P^^t^^+0.0003S(t－20)－0.00812F(t－20)P^^t^^和t的含意同(a)，S为蔗糖百分含量，F为果糖百分含量。$$如果糖具有一般正常的组成，则按上述公式计算的结果能很好地与20℃下的测定结果相吻合。
D 变旋样品的测定－步骤
对含葡萄糖或其它还原糖的结晶态或高密度液态产品，如蜂蜜及市售葡萄糖，在上述分析过程中会发生变旋作用。而在旋光度法测定中只能用固定不变的旋光度值，为此，让制备好的溶液过夜后再读数，若需要马上读数，则可将样品溶液在中性(pH≈7.0〕下加热到沸腾，或加几滴NH4OH，然后现稀释到最终体积；如果溶液已经配制到最终体积，则可加入干燥的Na2CO3，直到溶液对石蕊试纸刚好呈明显碱性。〔不要将微碱性的溶液在较高温度下长时间放置，因为这样会使果糖分解〕。每15－30min读一次数，以检查变旋过程是否完成，直到读数恒定为止。
