技術(shù)文章
Technical articles在糖業(yè)中,“糖度計"這個詞的使用很常見,但是什么時候“糖度計"會變成旋光儀,什么時候“旋光儀"會變成“糖度計",它們可以互換嗎?
本文探討了兩者之間的差異,以及為什么根據(jù)您所從事的行業(yè)選擇正確的解決方案很重要。
我們的技術(shù)公告 P001旋光測定和旋光儀
“簡單解釋"描述了旋光儀的工作原理,但它主要涉及一般工業(yè)中的使用。它指出:
“在制糖業(yè)中,旋光度以不同的尺度表示,即國際糖度標(biāo)準(zhǔn) (ISS),表示為 °Z。專為制糖業(yè)設(shè)計的旋光儀稱為糖度計, "
但還有更多嗎?讓我們看看旋光儀和糖度計的定義。
一種測量光的偏振量的儀器,或(2)一種測量光通過液體或溶液時偏振平面旋轉(zhuǎn)的儀器。
任何用于測量糖溶液強(qiáng)度的儀器,尤其是一種用于根據(jù)溶液旋轉(zhuǎn)偏振光平面的程度來確定濃度的偏振儀。
上述定義支持我們自己的技術(shù)公告 P001,確定糖度計(或根據(jù) OIML,國際法學(xué)計量組織定義的旋光糖度計)是具有 ISS 尺度的糖旋光計,專門用于糖工業(yè)。
因此,通俗地說,糖度計可以說是“糖旋光儀"。
我們已經(jīng)看到,糖度計將顯示國際糖度標(biāo)準(zhǔn) (ISS) 中的旋光度讀數(shù),表示為 °Z。OIML 規(guī)定“刻度必須是線性的 (*);測量范圍可以是 -30 °Z 至 + 120 °Z 或僅為此范圍的一部分;參考溫度必須是 20 °C,并且糖度計必須有刻度,以便刻度上的 100 °Z 對應(yīng)于“正常"蔗糖溶液。
(*)盡管旋光度并不嚴(yán)格地與糖濃度成比例,但在實踐中線性尺度就足夠了;
事實上,與比例的偏差不超過 0.01 °Z。
ICUMSA ® (國際統(tǒng)一糖分析方法委員會)將標(biāo)準(zhǔn)蔗糖溶液定義為每 100 cm 3含 26 克蔗糖。使用波長 546.44nm(汞同位素 198)測量時,標(biāo)準(zhǔn)蔗糖溶液的旋光度為 40.777 ° 角。然而,由于幾乎所有現(xiàn)代糖度計都使用基于鈉的光源,平均發(fā)射率為 589.44nm,因此標(biāo)準(zhǔn)蔗糖溶液的相應(yīng)旋光度計算為 34.626 ± 0.001 ° 角。
糖度計在整個甘蔗和甜菜糖生產(chǎn)過程中使用。從 Tare House(稱重站,甘蔗或甜菜在此收集并分析以付款)中的高精度糖度計,到糖廠和糖精煉廠以及整個運輸網(wǎng)絡(luò)中的各個質(zhì)量控制實驗室,最后以純凈無雜質(zhì)的產(chǎn)品到達(dá)最終用戶手中。
糖度計在制糖季使用頻繁,必須應(yīng)對惡劣、潮濕和(對于甘蔗而言)熱帶環(huán)境。全球各地的季節(jié)頻率和持續(xù)時間各不相同,最繁忙的甘蔗生產(chǎn)集中在赤道附近,那里的一個季節(jié)可能長達(dá)一年 365 天。無論如何,糖度計必須可靠、精確且堅固耐用。
糖度計還需要快速提供結(jié)果,因為皮重室的高溫可能會導(dǎo)致糖在等待時變質(zhì)。這意味著漏斗流旋光儀管的使用很常見,與每次讀數(shù)后都需要清潔的標(biāo)準(zhǔn)旋光儀管不同,漏斗流旋光儀管允許將樣品一個接一個地加入儀器,而無需用水沖洗中間。
重要的是,糖度計提供的旋光度 (ISS) 只是蔗糖整體分析的一部分。與旋光法(技術(shù)公告 P001)類似,其中旋光度用于考慮管長和樣品濃度,糖純度以類似的方式使用以下通用公式計算:
在哪里:
偏振計讀數(shù)是以 °Z 為單位的
是用戶可定義的純度常數(shù)
根據(jù) ICUMSA 規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) SPS-4 (1994),根據(jù)白利度計算
是樣品的白利糖度值
在許多情況下,可以在糖度計內(nèi)進(jìn)行純度和其他計算(如 POL),以對被測糖進(jìn)行全面評估。這可以通過手動輸入(通過鍵盤)或直接連接(USB/LAN)折射儀來實現(xiàn),折射儀可提供被測樣品的濃度測量值。
有關(guān) ADS 糖度計用戶可用的計算和方程式的更多詳細(xì)信息,請參閱我們的博客“糖度計:糖純度"。
近年來,近紅外 (NIR) 光源已得到認(rèn)可,可以替代糖度計中使用的傳統(tǒng)鈉光源,因為它能夠分析包括原糖在內(nèi)的較暗樣品,而無需使用對環(huán)境不友好且危險的醋酸鉛進(jìn)行澄清。NIR 糖度計有單波長或雙波長版本。
通常,工業(yè)環(huán)境中使用的標(biāo)準(zhǔn)旋光儀往往作為獨立儀器使用。在糖生產(chǎn)中,它們使用頻率低于糖度計,樣品大多按順序手動加入試管中。由于樣品吞吐量非常低,因此在讀數(shù)之間手動清潔旋光儀試管通常是可以接受的。
低容量旋光管通常用于樣品量因其價值(例如香精)或稀有性(例如合成化合物)而受到限制的應(yīng)用中。它們還具有 UNF 螺紋連接的優(yōu)勢,使其成為流動系統(tǒng)(例如香精、香料和香精的分析)的理想選擇。
工業(yè)旋光儀通常與 LIMS 相連,尤其是在制藥行業(yè),遵守FDA 法規(guī) 21 CFR Part 11至關(guān)重要。
旋光儀在紫外線和可見光區(qū)域的特定波長下工作,其中鈉 D (589.44 nm) 最為常見。相比之下,糖度計在可見光/近紅外光譜下工作。
在糖果行業(yè),使用旋光度或%反轉(zhuǎn)法來控制糖類的混合比(例如 40:60 的反轉(zhuǎn)糖/蔗糖溶液),以使產(chǎn)品按照其配方運行,旋光儀器。
我們現(xiàn)在知道,如果您使用 甘蔗或甜菜生產(chǎn)糖, ADS是正確的選擇,因為它的配置和在惡劣、快速移動的環(huán)境中使用的能力,但如果您 使用 糖來制作糖果、軟飲料等,那么旋光儀是更好的選擇,因為它有額外的方法,如比旋光度、轉(zhuǎn)化糖百分比和變化百分比 (AB)。
此外,對于糖生產(chǎn)商來說,糖度計往往是捆綁銷售的,與 需要漏斗管、特殊蓋子和純度軟件等附加組件的自配置 旋光儀相比,這種產(chǎn)品。選擇套裝時,您不太可能錯過關(guān)鍵組件,浪費也更少。