使用手持糖度计检测香精产品折射率的方法研究

王 京 邓 攀 孙拥军 唐飞萍 谢德琼 熊远钦

1.广州市九叶化妆品有限公司，广东广州，510445；2.广州市润研基因科技有限公司，广东广州，510410；3.湖南大学化学化工学院，湖南长沙，410082

折射率是某些物质的重要光学常数之一，能借以了解该物质的光学性能、纯度和浓度等[1]。阿贝折射仪主要用于测定透明液体的折射率，可以定量地分析溶液的成分，检验液体的纯度。在日化、食品、卷烟等行业，经常需要对香精产品通过检测其折射率来进行其组成的初步确认。相关的产品质量标准（国标或行标）指定的检测仪器都是阿贝折射仪[2-3]。应用阿贝折射仪测定透明液体的折射率前，需要对仪器进行安装和校准，包括连接超级恒温水浴对测量样品进行恒温处理，用蒸馏水(Dn=1.3330,20 ℃)或标准玻璃块进行示值的校准等。每次实测时还需要通过调节相关旋钮，使镜像中显示的分界线正好压在镜面中心(交叉点)上。

日化、食品、卷烟生产中使用香精产品，主要看重的是香精赋予成品的香气、香韵，特别是与配方原料的嗅味之间协调、和谐。虽然很多香精产品的质量标准（国标或行标）都把折射率作为其主要技术质量指标进行检测评价，但其折射率数值大小与香精的香气、香韵并无直接关联，而且技术指标中的折射率数值是一个相对较大的范围。为了简化操作、快速取得符合相关要求的测试结果，作者进行了使用手持（便携）糖度计简便、快速检测液体（特别是日用香精）折射率的研究。

1 实验仪器及材料

1.1 阿贝折光仪，2WAJ，上海光学五厂。

1.2 手持糖度计，测量糖度范围0%～90%，广州市铭睿电子科技有限公司。

1.3 超级恒温水浴，CS501型，室温至95 ℃，上海锦屏仪器仪表通州分公司。

1.4 水蜜桃儿童香精、青柠檬香精、冰淇淋香精、留兰香精等香精样品24个，市售品，以下用1#～24#序号分别代替。

2 测试程序及结果

2.1 用阿贝折光仪测试

使用上海光学五厂生产的2WAJ型阿贝折光仪，测试24个香精样品的折射率，并记录各自相应的“蔗糖含量值”，记录于下面的表1中。测量时，连通超级恒温水浴管道，维持测试温度在19℃。

2.2 用手持糖度计测试香精样品的糖度值

使用广州市铭睿公司生产的手持糖度计，测试24个香精样品的“糖度值”，记录于下面表1中的第4列。

表1 24种日用香精的折射率、“蔗糖含量值”及“糖度值”对照

续表1 24种日用香精的折射率、“蔗糖含量值”及“糖度值”对照

2.3 对手持糖度计测试得到的“糖度值”做线性回归方程计算

应用SPSS软件，对上述“2.1用阿贝折光仪测试”和“2.2用手持糖度计测试香精样品的‘糖度值’”的折射率与“糖度值”进行相关性分析，以折射率为因变量、“糖度值”为自变量，采用一元线性回归分析糖度值和折射率之间的关系，结果如图1所示，香精样品的糖度值(X)和折射率(Y)之间的线性关系为：

图1 样品糖度值与折射率的关系示意图

将糖度计测得的“糖度值”代入到上述线性回归方程中，计算得到的折射率值列入表1的5列。

3 讨论及结论

从上述表1及图1中可以很容易理解，使用手持糖度计测得的折射率数值，与用阿贝折射仪测得数据，两者的相对误差在-0.502675%～+0.052975%之间，绝大部分为负偏差(占23/24)。该误差符合相关产品的国家标准测试的数值(绝对值)误差限定(n±0.010)，置信度也足够高。表明该方法具有足够的可信度和普适性。

通过对24种常用日化香精，使用阿贝折射仪和手持糖度计做对照检测，检测结果数据的相关性表明，用简便易操作的手持糖度计测量香精的糖度，可以较准确地计算推断香精的折射率，快速预判香精样品是否符合其质量标准中的折射率范围，大大简化检测操作。

由于手持糖度计测量过程操作简便、快速，对于被测样品液体的温度控制，可以通过把样品盛装瓶浸没在指定温度的水浴中做“恒温”预处理，用塑料吸管或玻璃棒随吸(蘸)随测，使样品在测量时的温度误差在允许的范围内。免除使用阿贝折射仪检测时，需要通过管道连接和开启恒温水浴的麻烦。