在食品行业中，旋光度测定是一项重要的物理性质分析手段，广泛应用于原料检验、生产过程控制及成品质量检测。由于许多食品成分（如糖类、氨基酸、维生素等）具有手性结构，其旋光度可作为判断纯度、浓度及真实性的关键指标。

一、检测目的与意义

1、鉴定食品原料真伪与纯度

天然食品成分（如蔗糖、葡萄糖、L - 氨基酸）的旋光度具有特定范围，而掺假或劣质原料可能因成分比例变化导致旋光度偏离标准。例如：

蔗糖为右旋性（+66.5°），若蜂蜜中蔗糖旋光度异常，可能存在过量添加蔗糖的情况。

天然 L - 谷an酸的比旋光度为 + 31.4°，若检测值偏低，可能掺杂了 DL - 谷an酸（外消旋体，旋光度为 0）。

2、快速测定糖类等成分浓度

对于蔗糖、葡萄糖、果糖等可溶性糖类，旋光度与浓度呈线性关系（符合比尔 - 朗伯定律），可通过旋光度直接计算含量，替代传统化学滴定法（如费林试剂法），操作更高效。

3、监控生产工艺

在制糖、淀粉水解、发酵等过程中，旋光度可反映反应进度（如淀粉转化为葡萄糖的程度，葡萄糖是右旋，淀粉无旋光性）。

4、区分光学异构体

某些食品添加剂的异构体具有不同生理活性（如 L - 抗坏血酸（维sheng素*C）有活性，D - 型无活性），旋光度可辅助判断异构体类型。

二、适用的食品成分与样品类型

1、主要检测对象

糖类：蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等（均为手性分子，旋光性明确）。

氨基酸：天然氨基酸多为 L - 型（除甘an酸外），如 L - 赖氨酸、L - 苯丙an酸。

其他手性成分：维生素（如维sheng素*C、维生素 B12）、某些植物提取物（如生物碱）。

2、常见样品类型

液体样品：果汁、蜂蜜、糖浆、饮料、发酵液、食用油（部分含手性成分）。

固体样品：蔗糖、淀粉、奶粉、氨基酸添加剂（需溶解后测定）。

三、测定原理与关键参数

1、基本原理

同香料行业，基于手性分子对平面偏振光的旋转特性，通过测定旋光度（α）计算比旋光度（[α]），公式为：

其中：c 为样品浓度（g/mL），l 为旋光管长度（dm），t 为温度（通常 20℃或 25℃），λ 为光源波长（常用钠光 D 线 589.3nm）。

2、关键参数意义

比旋光度是物质的特征常数（如 20℃时，蔗糖的 [α]₅₈₉²⁰为 + 66.5°，葡萄糖为 + 52.7°，果糖为 - 92.4°）。

旋光方向：右旋（+）、左旋（-），可用于区分异构体（如 D - 葡萄糖为右旋，L - 葡萄糖为左旋）。

四、检测流程与仪器

1、仪器：自动旋光仪（精度通常达 ±0.001°，支持温度控制）

2、标准操作流程

（1）样品前处理：

液体样品：澄清样品可直接测定；浑浊样品需过滤或离心去除杂质（避免干扰光路）。

固体样品：准确称量后，用无旋光性溶剂（如水、乙醇）溶解，定容至一定体积（确保wan全溶解，无颗粒）。

（2）仪器校正：用纯溶剂（如蒸馏水）或空旋光管进行零点校正，消除溶剂或仪器误差。

（3）测定：将样品注入旋光管（避免气泡），设定温度和波长，读取旋光度（多次测量取平均值）。

（4）计算：根据比旋光度标准值反推浓度（如已知蔗糖 [α] 为 + 66.5°，可通过实测 α 计算其在样品中的含量）。

五、行业标准与典型应用案例

1、参考标准

（1）国家标准：如《GB 317-2006 白砂糖》中规定，蔗糖的比旋光度（20℃，589.3nm）应≥+66.3°；《GB 14963-2011 蜂蜜》通过旋光度检测判断是否掺假（天然蜂蜜多为左旋或弱右旋，掺蔗糖后右旋性增强）。

（2）国际标准：如 ISO 1743-1982《糖品分析 旋光度测定》、AOAC（美国guan方分析化学家协会）方法。

2、典型应用

（1）蜂蜜掺假检测：天然蜂蜜因含果糖（左旋）和葡萄糖（右旋），整体旋光度多为 - 1°~+4°；若掺入蔗糖（+66.5°），旋光度会显著升高（如超过 + 8°），可快速鉴别。

（2）蔗糖纯度测定：白砂糖中蔗糖含量需≥99.5%，通过测定其比旋光度，若接近 + 66.5°，则纯度达标；若偏低，可能含还原糖（如葡萄糖、果糖）等杂质。

六、注意事项

1、样品前处理

（1）确保样品澄清：浑浊或有色样品需脱色（如活性炭吸附）、过滤，避免光散射影响读数。

（2）溶剂选择：优先用水（对多数糖类、氨基酸适用），脂溶性成分可用乙醇、甲醇（需确认溶剂无旋光性）。

2、温度控制

温度对旋光度影响显著（如蔗糖的温度系数为 - 0.014°/℃），需使用恒温旋光管或仪器自带控温功能（控制在 ±0.5℃内）。

3、浓度与光程

浓度过高可能导致读数偏离线性范围，需稀释至合适浓度（如蔗糖溶液浓度通常 5%~20%）。

旋光管长度选择：低浓度样品用长管（20dm），高浓度用短管（1dm），确保读数在仪器量程内（通常 ±90°）。

4、时间影响

某些成分（如葡萄糖）存在变旋现象（构型缓慢转化导致旋光度变化），需放置一段时间（如 24 小时）或加酸 / 碱加速平衡后测定。

总结

旋光度测定在食品行业中以快速、低成本、非破坏性为优势，尤其适用于糖类、氨基酸等手性成分的分析。通过结合行业标准中的比旋光度范围，可有效实现原料质控、掺假鉴别及生产过程监控，是食品理化检验中的重要手段。