食品檢驗(yàn)-旋光法.ppt

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1、第三節(jié)旋光法一、原理1.自然光與偏正光光是一種波長(zhǎng)為380~780nm的電磁波，由于發(fā)光體發(fā)光的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，電磁波的電矢量的振動(dòng)方向可以取垂直與光傳播方向上的任何方位，通常叫自然光。自然光有無(wú)數(shù)個(gè)與光的前進(jìn)方向互相垂直的光波振動(dòng)面.與光垂直的光波振動(dòng)平面偏正光概念：如果使自然光通過(guò)尼科爾棱鏡，由于振動(dòng)面與尼科爾棱鏡的光軸平行的光才能通過(guò)尼科爾棱鏡。通過(guò)尼科爾棱鏡的光，只有一個(gè)與光的前進(jìn)方向互相垂直的光波振動(dòng)面，這個(gè)僅在一個(gè)平面上的振動(dòng)光叫偏振光（當(dāng)光線從某個(gè)特殊的方向通過(guò)非均質(zhì)體晶體時(shí)，不發(fā)生雙折射現(xiàn)象。這個(gè)特殊方向就是寶石的光軸。）2.偏振光的產(chǎn)生與旋光活性通常

2、用尼克爾棱鏡或偏振片產(chǎn)生偏振光。取一塊長(zhǎng)度約為寬度三倍的方解石晶體，將兩端切去一部分，使主截面上的角度為68度。將晶體沿著垂直于主截面及兩端面的BD切開(kāi)，再用加拿大樹(shù)膠粘合起來(lái)。L射入，發(fā)生雙折射，產(chǎn)生兩道振動(dòng)面互相垂直的平面偏正光。MO:尋常MP：非尋常分子結(jié)構(gòu)中有不對(duì)稱碳原子，能把偏振光的偏振面旋轉(zhuǎn)一定角度的物質(zhì)稱為旋光活性物。它使偏正光振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的角度叫做“旋光度”。能把偏振光的振動(dòng)平面向右旋轉(zhuǎn)的稱為“具有右旋性”，以（+）表示；能把偏振光的振動(dòng)平面向左旋轉(zhuǎn)的稱為“具有左旋性”，以（-）表示蔗糖與葡萄糖是右旋性物質(zhì),果糖是左旋性物質(zhì)二、比旋光度和旋光度偏

3、正光通過(guò)光學(xué)活性物的溶液時(shí)，其振動(dòng)平面所旋轉(zhuǎn)的角度叫做該物質(zhì)溶液的旋光度，以a表示。物質(zhì)的旋光度的大小與入射光波長(zhǎng)、溫度、旋光性物質(zhì)的種類、溶液濃度及液層厚度有關(guān)，在波長(zhǎng)、溫度一定時(shí)，旋光度與溶液濃度c及偏振光所通過(guò)的溶液厚度L成正比。a=KcL比旋光度與光的波長(zhǎng)計(jì)測(cè)定溫度有關(guān)，通常規(guī)定在20℃時(shí)鈉光D線（波長(zhǎng)589.3nm）測(cè)定，此時(shí)，比旋光度用[a]D20表示，各旋光質(zhì)的比旋光度[a]D20唯一定值，其大小表示旋光質(zhì)旋光性的強(qiáng)弱和旋轉(zhuǎn)角度的方向。主要糖類比旋光度見(jiàn)表4-3三、旋光度測(cè)定的意義變旋作用：凡是具有旋光性的還原糖類，在溶解之后，其旋光度起初迅速變化

4、，然后逐漸變得緩慢，最后達(dá)到一個(gè)常數(shù)不再改變，這個(gè)現(xiàn)象稱為變旋光作用。這是由于糖存在兩種異構(gòu)體在食品分析中，旋光法主要用于糖品、味精及氨基酸的分析，還用于谷類食品中淀粉含量的測(cè)定。四、旋光儀旋光儀是測(cè)量物質(zhì)旋光度的儀器。1.普通旋光計(jì)從光源（1）射出的光線，通過(guò)聚光鏡（3）、濾色鏡（4）經(jīng)起偏鏡（5）成為平面偏振光，在半波片（6）處產(chǎn)生三分視場(chǎng)。通過(guò)檢偏鏡（8）及物、目鏡組（9）可以觀察到如圖二所示的三種情況。轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏鏡，只有在零度時(shí)視場(chǎng)中三部分亮度一致（如b）。當(dāng)放進(jìn)存有被測(cè)溶液的試管后由于溶液具有旋光性，使平面偏振光旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度，零度視場(chǎng)便發(fā)生了變化（如a

5、或c）。轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏鏡一定角度，能再次出現(xiàn)亮度一致的視場(chǎng)。這個(gè)轉(zhuǎn)角就是溶液的旋光度，它的數(shù)值可通過(guò)放大鏡（10）從度盤（11）上讀出。2.自動(dòng)旋光計(jì)自動(dòng)旋光計(jì)種類繁多，但基本原理相同。主要是通過(guò)光電檢測(cè)器及晶體管自動(dòng)顯示讀數(shù)等裝置，具有高精確度、無(wú)主觀誤差、讀書方便等優(yōu)點(diǎn)。儀器一開(kāi)始正常工作，檢偏器即按照上述過(guò)程自動(dòng)停在正交位置上，此時(shí)將計(jì)數(shù)器清零，定義為零位，若將裝有旋光度為a的樣品的試管放入試樣室中時(shí)，檢偏器相對(duì)于入射的平面偏正光又偏離了正交位置a角，于是檢偏器按照前述過(guò)程再次轉(zhuǎn)過(guò)。a角獲得新的正交位置。模數(shù)轉(zhuǎn)換器和計(jì)數(shù)電路將檢偏器轉(zhuǎn)過(guò)的角轉(zhuǎn)換成數(shù)字顯示，得出待

6、測(cè)樣品的旋光度。使用說(shuō)明在正常室溫、濕度下使用，防止在高溫下使用。預(yù)熱鈉燈5~10mins使鈉光燈發(fā)光穩(wěn)定。觀測(cè)管需先用蒸餾水洗滌，然后再用待測(cè)溶液洗滌，流到觀測(cè)管外壁溶液用濾紙擦干。每次觀測(cè)管放置的位置應(yīng)該一致。測(cè)試前或測(cè)試后進(jìn)行溫度的校正。Wzz-2ss自動(dòng)旋光儀可測(cè)定旋光度和糖度。換算公式為：1°S=0.346261°=2.888°S五、應(yīng)用實(shí)例1.大麥淀粉的測(cè)定（1）原理淀粉具有旋光性，在一定條件下旋光度的大小與淀粉的濃度呈正比。用氯化鈣溶液提取淀粉，使之與其他成分分離，用氯化錫溶液沉淀提取液中的蛋白質(zhì)后，測(cè)定旋光度，即可計(jì)算出淀粉含量。氯化錫不與蛋白質(zhì)

7、發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的，但是要發(fā)生一種物理反應(yīng)——鹽析.在蛋白質(zhì)中加入無(wú)機(jī)鹽（如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等），會(huì)吸引大量水分子與這些無(wú)機(jī)鹽離子水合，于是蛋白質(zhì)表面暴露出來(lái)的疏水性區(qū)域增加，彼此靠著疏水性作用力結(jié)合，而從溶液中沉淀，這種作用便稱為鹽析。（2）儀器WZZ-2SS自動(dòng)旋光儀（3）試劑1.氯化鈣2.氯化錫a----樣液測(cè)定的旋光度T-----測(cè)定樣液的溫度L-----旋光管長(zhǎng)度m---味精樣品質(zhì)量