使用手持糖度計(jì)檢測香精產(chǎn)品折射率的方法研究

王 京 鄧 攀 孫擁軍 唐飛萍 謝德瓊 熊遠(yuǎn)欽

1.廣州市九葉化妝品有限公司，廣東廣州，510445；2.廣州市潤研基因科技有限公司，廣東廣州，510410；3.湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南長沙，410082

折射率是某些物質(zhì)的重要光學(xué)常數(shù)之一，能借以了解該物質(zhì)的光學(xué)性能、純度和濃度等[1]。阿貝折射儀主要用于測定透明液體的折射率，可以定量地分析溶液的成分，檢驗(yàn)液體的純度。在日化、食品、卷煙等行業(yè)，經(jīng)常需要對香精產(chǎn)品通過檢測其折射率來進(jìn)行其組成的初步確認(rèn)。相關(guān)的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo)或行標(biāo)）指定的檢測儀器都是阿貝折射儀[2-3]。應(yīng)用阿貝折射儀測定透明液體的折射率前，需要對儀器進(jìn)行安裝和校準(zhǔn)，包括連接超級恒溫水浴對測量樣品進(jìn)行恒溫處理，用蒸餾水(Dn=1.3330,20 ℃)或標(biāo)準(zhǔn)玻璃塊進(jìn)行示值的校準(zhǔn)等。每次實(shí)測時(shí)還需要通過調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕，使鏡像中顯示的分界線正好壓在鏡面中心(交叉點(diǎn))上。

日化、食品、卷煙生產(chǎn)中使用香精產(chǎn)品，主要看重的是香精賦予成品的香氣、香韻，特別是與配方原料的嗅味之間協(xié)調(diào)、和諧。雖然很多香精產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo)或行標(biāo)）都把折射率作為其主要技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行檢測評價(jià)，但其折射率數(shù)值大小與香精的香氣、香韻并無直接關(guān)聯(lián)，而且技術(shù)指標(biāo)中的折射率數(shù)值是一個(gè)相對較大的范圍。為了簡化操作、快速取得符合相關(guān)要求的測試結(jié)果，作者進(jìn)行了使用手持（便攜）糖度計(jì)簡便、快速檢測液體（特別是日用香精）折射率的研究。

1 實(shí)驗(yàn)儀器及材料

1.1 阿貝折光儀，2WAJ，上海光學(xué)五廠。

1.2 手持糖度計(jì)，測量糖度范圍0%～90%，廣州市銘睿電子科技有限公司。

1.3 超級恒溫水浴，CS501型，室溫至95 ℃，上海錦屏儀器儀表通州分公司。

1.4 水蜜桃兒童香精、青檸檬香精、冰淇淋香精、留蘭香精等香精樣品24個(gè)，市售品，以下用1#～24#序號分別代替。

2 測試程序及結(jié)果

2.1 用阿貝折光儀測試

使用上海光學(xué)五廠生產(chǎn)的2WAJ型阿貝折光儀，測試24個(gè)香精樣品的折射率，并記錄各自相應(yīng)的“蔗糖含量值”，記錄于下面的表1中。測量時(shí)，連通超級恒溫水浴管道，維持測試溫度在19℃。

2.2 用手持糖度計(jì)測試香精樣品的糖度值

使用廣州市銘睿公司生產(chǎn)的手持糖度計(jì)，測試24個(gè)香精樣品的“糖度值”，記錄于下面表1中的第4列。

表1 24種日用香精的折射率、“蔗糖含量值”及“糖度值”對照

續(xù)表1 24種日用香精的折射率、“蔗糖含量值”及“糖度值”對照

2.3 對手持糖度計(jì)測試得到的“糖度值”做線性回歸方程計(jì)算

應(yīng)用SPSS軟件，對上述“2.1用阿貝折光儀測試”和“2.2用手持糖度計(jì)測試香精樣品的‘糖度值’”的折射率與“糖度值”進(jìn)行相關(guān)性分析，以折射率為因變量、“糖度值”為自變量，采用一元線性回歸分析糖度值和折射率之間的關(guān)系，結(jié)果如圖1所示，香精樣品的糖度值(X)和折射率(Y)之間的線性關(guān)系為：

圖1 樣品糖度值與折射率的關(guān)系示意圖

將糖度計(jì)測得的“糖度值”代入到上述線性回歸方程中，計(jì)算得到的折射率值列入表1的5列。

3 討論及結(jié)論

從上述表1及圖1中可以很容易理解，使用手持糖度計(jì)測得的折射率數(shù)值，與用阿貝折射儀測得數(shù)據(jù)，兩者的相對誤差在-0.502675%～+0.052975%之間，絕大部分為負(fù)偏差(占23/24)。該誤差符合相關(guān)產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)測試的數(shù)值(絕對值)誤差限定(n±0.010)，置信度也足夠高。表明該方法具有足夠的可信度和普適性。

通過對24種常用日化香精，使用阿貝折射儀和手持糖度計(jì)做對照檢測，檢測結(jié)果數(shù)據(jù)的相關(guān)性表明，用簡便易操作的手持糖度計(jì)測量香精的糖度，可以較準(zhǔn)確地計(jì)算推斷香精的折射率，快速預(yù)判香精樣品是否符合其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的折射率范圍，大大簡化檢測操作。

由于手持糖度計(jì)測量過程操作簡便、快速，對于被測樣品液體的溫度控制，可以通過把樣品盛裝瓶浸沒在指定溫度的水浴中做“恒溫”預(yù)處理，用塑料吸管或玻璃棒隨吸(蘸)隨測，使樣品在測量時(shí)的溫度誤差在允許的范圍內(nèi)。免除使用阿貝折射儀檢測時(shí)，需要通過管道連接和開啟恒溫水浴的麻煩。