果蔬样品中的可溶性物质(主要是可溶性糖)含量能直接反映果蔬的成熟程度和品.质状况。一般地,在果蔬的成熟过程中,果蔬的可溶性固形物含量(soluablesolidcontent,SSC)逐渐增加,但是在衰老过程中可能出现下降。因此,可溶性固形物含量是判断适时采收和耐贮藏性的一个重要指标。可溶性固形物测定方法比较简单,常利用手持式折光仪或阿贝折光仪来进行测定。本文介绍了阿贝折光仪测定的基本原理及实验方法。

果蔬中可溶性固形物含量的测定

目的要求

      了解阿贝折光仪工作原理,利用阿贝折光仪精确测定果蔬可溶性固形物含量。

基本原理

      在利用手持式折光仪测定可溶性固形物的含量时,当被测样品温度高于或低于20C时,需要通过查表对检测值进行校正。此外,在测定时无法保持温度的恒定,测定值的误差比较大。利用阿贝折光仪测定时,可以通过导管将其与恒温水浴锅连接起来,以确保温度(20C )的准确与恒定,减小测定误差。

      物质的水溶液都能使光的方向发生偏折。在一定范围内光的偏折随溶液浓度的增加而成正比增加。阿贝折光仪可直接用来测定液体的折光率,定量地分析溶液的组成,或鉴定液体的纯度。阿贝折光仪测量精密度高,重现性好,是教学和科研工作中常见的光学仪器。

       阿贝折光仪的中心部件是两块棱镜,上面一块是可以启闭的辅助棱镜,其斜面是磨砂的,下面一块是测定棱镜。将液体试样滴加在测量棱镜上,合上辅助棱镜就可使样液展开成一薄层。光经透射镜至辅助棱镜,磨砂的斜面发生漫射,因此从液体试样层进入测量棱镜的光线各个方向都有,从测量棱镜的直角边上方可观察到临界折射现象。转动棱镜组转轴的旋钮,调节棱镜组的角度,使临界线正好落在测量望远镜视野的“X”形准丝交点上。由于刻度盘与棱镜组的转轴是同轴的,因此与试样折光率相对应的临界角位置能通过刻度盘反映出来。刻度盘上的示值有两行,一.行是在以日光为光源的条件下将临界角和折光率值直接换算成相当于钠光D线的折光率(从1. 3000至1. 7000);另一行为0~95刻度,其单位为%,它是工业上用折光仪测量固体物质在水溶液中浓度的标准刻度,通常用于测量蔗糖的浓度。

      为使用方便,阿贝折光仪光源采用日光而不用单色光。日光通过棱镜时由于其不同波长的光的折射率不同,因而产生色散,使临界线模糊。为此在测量望远镜的镜筒下面设计了一套消色散棱镜( Amici棱镜) ,旋转消色散旋钮就可以使色散现象消除。

材料及仪器

(一)材料

      苹果、梨、桃等。

(二)仪器及用具

      WAY型阿贝折光仪、研钵、滴管、滤纸擦镜纸、蒸馏水。

实验步骤

(一)样品制备

      取一定量(5.0g)果实样品(可食部分或果肉部分)放人研钵中磨碎后,经过离心(4 000r/min, 10min)或过滤后取汁液测定。

(二)安装

      将折光仪置于靠窗的桌子或白炽灯前。用橡皮管将测量棱镜和辅助棱镜上保温夹套的进水口与恒温槽或水浴锅串联起来。恒温温度以折光仪上的温度计读数为准,一般选用20℃或25℃。

(三)对光

      松开锁钮,开启辅助棱镜,使其磨砂的斜面处于水平位置。用滴定管加少量丙酮清洗镜面,促使难挥发的污物逸走;用滴定管时注意勿使管尖碰撞镜面。必要时可用擦镜纸轻轻吸干镜面,但切勿用滤纸。待镜面干燥后,滴加数滴蒸馏水于测量棱镜的平镜面上,闭合辅助棱镜,旋紧锁钮。然后,打开辅助棱镜上方的遮光板,将阿贝折射仪对准亮光处,使光线进人,从目镜中观察并转动目镜上的调节旋钮,使视场最亮,进行对光调试。

(四)消色散

       转动消色散手柄,使视场内呈现--个清晰的明暗临界线。

(五)调零

       在镜面上滴加蒸馏水,闭合两棱镜,锁上锁钮后,打开上方的遮光板,对准亮光,通过目镜观察,进行调零。转动标尺旋钮,使临界线正好处在“X”形准丝交点上,若此时又呈微色散,必须重调消色散手柄,使临界线明暗清晰。在调节过程中,可从目镜看到视场的变化,如图2所示。此时,标尺的刻度“0”线应与指示线重合。如果未能重合,需用专用螺丝刀旋动补偿器旋钮,使视野中明暗分界线经过交叉点,同时,标尺上的读数为“0”。

果蔬中可溶性固形物含量的测定

图2在调节过程中阿贝折光仪目镜视场的变化
(1)未调节前在目镜中看到的图像,此时颜色是散的
(2)调节消色散旋钮直到出现明显的分界线为止
(3)调节标尺旋钮使分界线经过交叉点,并从标尺上读数

(六)样品测试

       打开辅助棱镜,擦干水分。用滴管滴加数滴试样液于测量棱镜的平镜面上,闭合辅助棱镜,旋紧锁钮,进行样品测试。若试样易挥发,可在两棱镜接近闭合时从加液小槽中加入,然后闭合两棱镜,锁紧锁钮。按前述方法调节标尺旋钮,使视野中明暗分界线经过“X"形准丝交点,然后从标尺上读出相应的示值。由于眼睛在判断临界线是否处于准丝点交点上时,容易产生疲劳,为了减少偶然误差,测试过程应重复进行三次,三次测定的折光率读数相差不能大于0.0002,然后取其平均值。

      试样的成分对折光率的影响是非常大的。由于沾污或试样中易挥发组分的蒸发,致使试样组分发生微小的改变,会导致读数不准。因此,每个试样都需要进行至少三次的重复测定。

(七)读数

      一般以质量分数表示果蔬中可溶性固形物含量。在利用WAY阿贝折光仪测定时,可以直接读出样品液中可溶性固形物的质量分数( % ),不用再读折光率的读数了。

(八)仪器校正

       阿贝折光仪标尺的零点有时会发生移动,需通过调零方法加以校正。或者用一种已知折光率的标准液体,按上述方法进行测定,将平均值与标准值比较,其差值即为校正值。

注意事项

       读数时,在光亮处进行,注意调整好色散旋钮,使视野清晰分明。再仔细调整标尺旋钮,使明暗液面分界线准确地处于准丝交叉点上。

 

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