食品检验员在检测食品中特定成分（如糖类）时，旋光法是一种基于物质光学特性的定量分析技术，特别适用于具有旋光性的化合物，如蔗糖、葡萄糖、果糖、淀粉水解物等。该方法操作简便、结果准确，广泛应用于食糖、蜂蜜、果汁、淀粉制品、酒类等食品的质量检测中。

一、什么是旋光法？

旋光法是利用旋光仪（又称糖度计或偏振光仪）测量某些物质在溶液中对偏振光旋转能力的大小，从而确定其浓度。

这类物质被称为旋光性物质，它们能使通过的偏振光的振动平面发生旋转，旋转的角度称为旋光度（用 α 表示），单位为“度”（°）。

右旋（+）：光向顺时针方向旋转，如蔗糖、葡萄糖。

左旋（–）：光向逆时针方向旋转，如果糖、转化糖。

通过测定旋光度，可计算出溶液中特定糖类的含量。

二、基本原理

当一束偏振光穿过含有旋光性物质的溶液时，其偏振面会发生旋转。旋转角度与以下因素有关：

溶液浓度（c）：浓度越高，旋光度越大

液层厚度（l）：即旋光管长度（通常为100 mm、200 mm）

温度：一般以20℃为标准

光源波长：通常用钠光灯（D线，589.3 nm）

物质本身的比旋光度（[α]）

计算公式：

[α] = α / (l × c)

其中：

α：实测旋光度（°）

l：旋光管长度（dm）

c：溶液浓度（g/mL）

[α]：比旋光度（特征常数，如蔗糖为+66.5°）

在已知[α]和l的情况下，可通过测α反推c，实现定量。

三、常用仪器：旋光仪

类型：

手动旋光仪：通过目镜观察视野明暗平衡，调节刻度盘读数。

自动旋光仪：数字显示，自动测量，精度高，带温度补偿。

糖度专用旋光仪（如Zuzak糖度计）：直接读取“糖度”（%），常用于制糖工业。

基层常用自动旋光仪，操作更简便。

四、操作步骤（以测定蔗糖溶液为例）

开机预热
自动旋光仪需预热10–15分钟，确保光源稳定。

调零
将空旋光管或装满蒸馏水的旋光管放入样品室，按“清零”或“校准”键，使读数为0°。

装样
将待测溶液（如澄清的糖液、蜂蜜水解液）注入旋光管，避免气泡。 擦干外壁，放入仪器。

测定
关闭样品室，仪器自动显示旋光度α（如+4.50°）。

记录与计算
根据公式或仪器内置程序，计算浓度：

若使用标准200 mm旋光管，蔗糖溶液每+1°相当于1%浓度（即1 g/100 mL）。

例如：α = +5.2° → 蔗糖含量 ≈ 5.2%（w/v）

✅ 对于复杂样品（如蜂蜜），需进行酸水解处理，将蔗糖转化为葡萄糖和果糖，再测定“转化前”和“转化后”的旋光度，计算纯度。

五、典型应用场景

1. 蜂蜜真伪鉴别

天然蜂蜜主要含葡萄糖和果糖，蔗糖含量低。

测定水解前后旋光度变化，可判断是否掺入蔗糖或转化糖浆。

掺蔗糖蜂蜜水解后旋光度变化异常。

2. 食糖纯度检测

白砂糖、冰糖等应以蔗糖为主。

通过旋光法测定蔗糖含量，判断是否掺入淀粉糖、糖浆等。

3. 果汁中糖分分析

结合折光法（Brix）和旋光法，可估算果汁中蔗糖、葡萄糖、果糖的比例。

辅助判断是否添加外源糖。

4. 淀粉水解过程监控

淀粉无旋光性，水解生成麦芽糖、葡萄糖后具有右旋性。

通过旋光度变化判断水解程度（如在啤酒、葡萄糖浆生产中）。

5. 酒类中残糖测定

发酵酒（如葡萄酒）中残留糖分影响口感和分类。

旋光法可辅助测定总糖含量。

六、优点与局限

✅ 优点：

专属性强，适用于特定旋光性物质

操作简便，结果准确

非破坏性，样品可回收

可用于生产过程控制和质量仲裁

⚠️ 局限：

仅适用于具有旋光性的物质

溶液必须澄清，浑浊或有色样品需预处理

多种糖共存时需结合其他方法（如色谱）区分

温度和波长影响结果，需标准化操作

七、注意事项

样品处理

固体样品需完全溶解，过滤去除不溶物。

含CO₂饮料需脱气。

蜂蜜、果汁等需稀释至合适浓度。

温度控制

标准温度为20℃，自动旋光仪通常带温度补偿。

手动仪器需在恒温室操作。

避免气泡

旋光管中若有气泡会影响光路，导致读数不准。

仪器校准

定期用标准石英旋光管或已知浓度蔗糖溶液校验仪器。

安全操作

钠光灯不宜频繁开关，避免损坏。

玻璃旋光管轻拿轻放。

总结

旋光法是食品检验员用于测定糖类等旋光性物质含量的重要手段，尤其在蜂蜜、食糖、果汁、淀粉制品等检测中具有不可替代的优势。它能有效识别掺假、稀释、成分异常等问题，是保障食品真实性和质量的重要工具。

虽然操作略复杂于折光法，但其专属性强、结果可靠，适用于实验室定量分析。对于现场初筛，可先用折光法判断总固形物，异常样品再用旋光法深入分析，确保监管科学、精准、有效。