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當(dāng)前位置:河南嘉宸儀器設(shè)備有限公司>>技術(shù)文章>>手持糖度計光學(xué)原理 為什么溫度會影響糖度測量結(jié)果
手持糖度計也叫手持折光測糖儀,是果蔬種植、食品加工、釀造行業(yè)常用的快速檢測儀器。很多使用者在實際檢測過程中會發(fā)現(xiàn):同一份果汁樣品,環(huán)境溫度不同,測出來的糖度 Brix 讀數(shù)并不一樣。明明是同一個樣品,糖分沒有發(fā)生改變,測量數(shù)值卻出現(xiàn)偏差。想要搞懂溫度干擾讀數(shù)的根源,就要從手持糖度計的光學(xué)檢測原理說起。

一、手持糖度計核心光學(xué)原理
手持糖度計屬于折射式光學(xué)儀器,核心部件主要為棱鏡、蓋板、光學(xué)透鏡、刻度目鏡,依靠光的折射現(xiàn)象完成濃度檢測。
當(dāng)一束光線從空氣射入高折射率棱鏡,再穿過滴在棱鏡表面的果汁、糖漿樣品溶液時,光會發(fā)生折射。溶液內(nèi)部可溶性固形物(糖分占絕大部分)含量越高,溶液折射率就越大,光線偏轉(zhuǎn)角度也就越大。
儀器內(nèi)部將不同折射角度,直接換算成 Brix 白利糖度刻度。目鏡視野中會出現(xiàn)一條明暗分界線,分界線對應(yīng)的刻度值,就是樣品的糖度讀數(shù)。簡單來講:手持糖度計不是直接測量糖分質(zhì)量,而是測量溶液的光折射率,再間接換算糖度值。
這也是該類儀器的關(guān)鍵:儀器默認(rèn)按照標(biāo)準(zhǔn)條件下,折射率和糖度的對應(yīng)關(guān)系制作刻度。一旦外界條件改變,折射率發(fā)生偏移,換算出來的糖度數(shù)值就會產(chǎn)生誤差。
二、溫度為什么會干擾糖度測量?
液體溶液的折射率本身具備溫度依賴性,溫度變化會改變液體分子間距,直接改變?nèi)芤赫凵渎剩@就是溫度造成測量偏差的根本原因。
溫度升高:果汁、糖漿類溶液受熱膨脹,分子間隙變大,溶液折射率隨之降低。此時手持糖度計檢測得到的 Brix 讀數(shù),會比樣品真實糖度偏低。
溫度降低:溶液收縮,折射率變大,儀器測出的糖度數(shù)值就會高于樣品實際含糖量。
不僅待測樣品受溫度影響,糖度計的光學(xué)棱鏡同樣會熱脹冷縮。棱鏡的物理尺寸、光學(xué)折射率隨溫度發(fā)生微小改變,進(jìn)一步放大測量誤差。
糖度計刻度大多是以20℃作為標(biāo)準(zhǔn)參考溫度。也就是說,只有樣品與儀器棱鏡都處在 20℃環(huán)境,明暗分界線讀取到的數(shù)值,才是樣品準(zhǔn)確糖度。遠(yuǎn)離 20℃,溫度差越大,測量誤差越明顯。

三、無溫度補(bǔ)償糖度計與 ATC 自動溫度補(bǔ)償款區(qū)別
市場上分為普通款手持糖度計與帶 ATC 自動溫度補(bǔ)償糖度計。
普通無補(bǔ)償手持糖度計:沒有溫度補(bǔ)償結(jié)構(gòu),只適合 20℃左右環(huán)境檢測。夏天高溫、冬季低溫環(huán)境,必須把樣品和儀器放置到 20℃恒溫后再測量,否則數(shù)據(jù)偏差明顯,需要查閱溫度修正表手動修正讀數(shù)。
帶 ATC 自動溫度補(bǔ)償手持糖度計:儀器內(nèi)置溫度感應(yīng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu),可以在一定溫度區(qū)間內(nèi),自動抵消棱鏡和樣品帶來的溫度折射率偏差,不用嚴(yán)格控溫,現(xiàn)場果園、車間隨取隨測,是目前食品果蔬行業(yè)主流選擇。注意 ATC 有適用溫度范圍,超出補(bǔ)償區(qū)間依舊會產(chǎn)生誤差。
四、實際使用降低溫度誤差實操建議
盡量讓儀器、待測樣品放置同一環(huán)境,溫度趨于一致再檢測,避免冰樣、剛高溫煮沸的糖漿直接滴入棱鏡。
優(yōu)先選用帶 ATC 自動溫度補(bǔ)償手持糖度計,適合現(xiàn)場快速篩查。
高精度品控檢測條件允許,盡量控制樣品溫度接近標(biāo)準(zhǔn) 20℃。
無補(bǔ)償儀器,測量后對照溫度修正表對 Brix 讀數(shù)做校正,保證檢測結(jié)果可靠。
手持糖度計依靠光折射間接換算糖度,溫度改變?nèi)芤赫凵渎剩亲x數(shù)漂移的核心誘因。了解光學(xué)原理與溫度影響機(jī)制,合理選用帶溫度補(bǔ)償儀器、規(guī)范檢測操作,能夠有效減少檢測誤差,為水果分選、食品生產(chǎn)品控提供可靠檢測數(shù)據(jù)。

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