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測定食品飲料中的糖含量
糖
糖是食物中的甜味物質(zhì)的總稱，根據(jù)不同的來源，糖又分為許多種類。單糖是結(jié)構(gòu)小的糖，包括
葡萄糖、果糖和半乳糖。食物中常用的食糖或砂糖是蔗糖，也是雙糖，雙糖還包括麥芽糖和乳
糖。蔗糖的分子式C12H22O11，每克能產(chǎn)生16.8 kJ熱量，比水重，密度大約1.6 g/cm3，“糖”源于梵語
“ ”，意為甜的，后來被引入阿拉伯語和歐洲語言中。
目前糖主要通過甘蔗和甜菜提取。甘蔗是一種巨大的草，自古以來在遠東熱帶地區(qū)有種植。甜菜是
一種塊根作物，可在較冷地區(qū)種植。蔗糖直接存在于這些植物中，通過滲出、煮沸或壓榨提汁，再
蒸干水分結(jié)晶制得。蔗糖是食品實驗室主要的化驗參數(shù)。
甘蔗早存在的記錄可追溯到公元前8000年，在美拉尼西亞、波利尼西亞島上。公元600年左右，熱
的甘蔗汁被裝入木制或陶制的錐器——糖錐的產(chǎn)生。起初糖在歐洲是一種非常受歡迎的物質(zhì)，被作
為品和藥品，因此糖被稱為白金毫不奇怪。
1747年安德烈亞斯-馬格拉夫(Andreas Sigismund Marggraf)發(fā)現(xiàn)甜菜，1801年化學家弗蘭茲卡亞爾
(Franz Carl Achard)創(chuàng)造了基礎工業(yè)制糖技術。1850年以后，糖開始工業(yè)化生產(chǎn)，成為工業(yè)商品，價
格下降。一個有趣的故事，*塊方糖在1840年研制成功，方糖初是紅色的，由于雅各布(Jacob
Christoph Rad)的妻子在一次打碎糖錐、并讓她的丈夫?qū)⑻亲龀尚K時受了傷，他后來壓制出了*塊
方糖，并給它染上了紅色，作為紀念。在那時他的妻子為客人們提供染血的方糖，以顯示方糖的不
同尋常。
2011年，糖的世界產(chǎn)量約為1.68億噸，巴西、印度、中國、美國和泰國成為主要的產(chǎn)糖國。人均糖
的年消耗量為24千克，相當于每人每天攝入超過260卡路里的食物。糖消耗量的增加(過去的150年增
加了20倍)必然導致對健康的影響。作為易消化的碳水化合物，糖對胰島素水平產(chǎn)生重大影響，從而
導致肥胖癥的發(fā)生。
轉(zhuǎn)化糖是葡糖糖和果糖的混合物，通過加入酸或生物酶，催化雙糖蔗糖的水解反應而生成。轉(zhuǎn)化糖
比蔗糖更甜、不容易結(jié)晶、晶體更小，并且水活性更低易于保存，因此轉(zhuǎn)化糖是面包和食品
們的。
儀器測量白利糖度
折光率儀測定白利糖度
早期通常使用阿貝折光儀測折光率，但是阿貝折光儀常常會因為刻度線上的明暗分界線模糊不清，
無法得到折光率或白利糖度的數(shù)值，另外溫度也是通過外部循環(huán)水浴來控制。
現(xiàn)代數(shù)字式折光率儀容易使用，并能夠地測出液體的折光率，自動獲取結(jié)果，并顯示在屏幕
上，可以打印或儲存。內(nèi)置固態(tài)溫控器替代水浴，保持溫度恒定。此外，折光率值可以根據(jù)相應的
換算表，自動轉(zhuǎn)換為白利糖度或其他濃度單位。
數(shù)字式折光率儀還可以連用自動進樣器，提高樣品處理量。自動進樣器可自動沖洗并干燥棱鏡，操
作員只需將樣品放置在轉(zhuǎn)盤上，啟動分析方法，剩下的就交給它了。
密度計測定白利糖度
傳統(tǒng)的測定液體密度的方法是比重瓶法和比重計法，這兩種方法都需要許多手動操作步驟。另外由
于測定需要相當多的樣品，不利于昂貴樣品或量少樣品的測定。液體密度與溫度有著密切的關系，
微小的溫度差異也會使密度結(jié)果產(chǎn)生相當大的偏差(圖1)，這也就是為什么比重瓶需要在讀數(shù)前恒溫
相當長的一段時間。同樣，比重計也需要恒溫相當長的一段時間。為了獲得性和重復性好的密
度結(jié)果，使用正確的溫度或的測量溫度非常關鍵。
自動密度計，使用U形振蕩管的測量原理，只需要幾毫升樣品，大大降低了樣品的消耗。密度計通過
內(nèi)置的恒溫器控制樣品的測量溫度，實現(xiàn)非?？焖俚恼{(diào)整和平衡。因此，密度計測定并轉(zhuǎn)換為白利
糖度或其他濃度單位的過程只需要幾分鐘即可。
換算表
借助于換算表，密度和折光率的值可以快速地換算為濃度單位。對于糖，密度和折光率能轉(zhuǎn)化成白
利糖度單位，現(xiàn)代的儀器可以自動處理。如果測量是在較高溫度下進行的，儀器還能夠自動補償?shù)?/div> 
20℃時的白利糖度，避免了手動轉(zhuǎn)換和差錯。
密度計和折光率儀并不是測量具體的糖含量，而是測出液體的物理性質(zhì)，已經(jīng)預存了折光率或密度
值與相應濃度之間的換算表，例如蔗糖，HFCS42或HFCS55(HFCS高果糖漿)，通過這些換算表，可以
將折光率或密度值換算為白利糖度。為避免轉(zhuǎn)換錯誤，選擇正確的表格是很重要的。
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