什么是糖？

糖分子由三種元素組成：碳、氧和氫。糖屬于這種元素，因此屬于更廣泛的化學(xué)類別，即碳水化合物。糖的正確化學(xué)術(shù)語是糖類，糖類分子有數(shù)百種不同類型。

糖有很多種。大多數(shù)人聽說過的常見糖有蔗糖、葡萄糖和果糖。葡萄糖、果糖和蔗糖有機(jī)存在于水果和多種蔬菜中。乳糖存在于乳制品中，麥芽糖存在于發(fā)芽谷物中。

不太常見的例子包括甘露糖和山梨糖醇——后者存在于馬鈴薯淀粉和蘋果、梨等水果中。

糖在自然界中由二氧化碳和水以各種復(fù)雜的排列方式進(jìn)行化學(xué)結(jié)合而形成。糖根據(jù)其物理（分子）結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。其基本結(jié)構(gòu)由碳和氧原子連接成三、四、五或六元環(huán)（稱為丙糖、四糖、戊糖、己糖等）。這些環(huán)本身可以以菊花鏈狀方式連接在一起，從而得到以下分類：

糖分子的另一個復(fù)雜之處在于它們總是具有“光學(xué)活性"。這意味著同一分子可以以兩種或多種物理形式共存（例如不可疊加的結(jié)構(gòu)），這被稱為手性。因此有額外的分類：D-、L-形式。這個前綴表示偏振光旋轉(zhuǎn)的方向： 

D = 右旋（右手或順時針）

L = 左旋（左手或逆時針）

D-葡萄糖被稱為右旋糖，而L-果糖被稱為左旋糖。

對于大多數(shù)人傾向于認(rèn)為是他們早上攪拌到咖啡里或撒在玉米片上的東西，這一切都很復(fù)雜，不是嗎？——這是簡單的版本！

那么，讓我們更深入地看一下……

糖轉(zhuǎn)化

蔗糖溶于水時化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。雙糖分子一分為二，形成兩個單糖單元：一個葡萄糖分子和一個果糖分子。一個水分子在此反應(yīng)中被“消耗"，如下所示： 

由此產(chǎn)生的葡萄糖和果糖 1:1 混合物稱為 轉(zhuǎn)化糖， 化學(xué)反應(yīng)稱為 轉(zhuǎn)化。在水中，反應(yīng)非常緩慢（需要數(shù)周才能完成）。在較高溫度和存在酸的情況下，反應(yīng)速度會大大加快。因此，當(dāng)用蔗糖制成可樂飲料時，溶解的糖會很快轉(zhuǎn)化，因為配方中含有磷酸。同樣，含有檸檬酸或抗壞血酸（維生素 C）的飲料也會很快轉(zhuǎn)化。 

從上述化學(xué)反應(yīng)可以看出，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶解糖的重量會增加（增加一個水分子）。在 100% 轉(zhuǎn)化時，溶解固體的重量會增加約 5.3%。這主要解釋了轉(zhuǎn)化時溶液（在本例中為飲料）的密度和折射率都會發(fā)生變化（增加）。還有一個額外的影響：轉(zhuǎn)化糖的固有“折射率"與蔗糖不同，因此觀察到的變化不僅僅是基于溶解固體重量變化的線性量。同樣，密度也不會以線性方式變化。 

反轉(zhuǎn)伴隨旋光度的變化。三種糖的比旋光度各不相同： 

由于果糖的負(fù)旋轉(zhuǎn)占主導(dǎo)地位，反轉(zhuǎn)伴隨著從正旋轉(zhuǎn)到凈負(fù)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)變。由于這種效應(yīng)，旋光法是一種非常方便的方法來測量部分反轉(zhuǎn)溶液中的反轉(zhuǎn)速率或反轉(zhuǎn)程度。  

旋光的實(shí)際用途

旋光度（考慮管長和濃度時的特定旋光度）在一般工業(yè)中很常見，作為檢查進(jìn)來的糖以確保純度（即樣品損壞或在運(yùn)輸或儲存過程中是否發(fā)生摻假）的工具，以及用于糖行業(yè)內(nèi)部的支付。  

此外，當(dāng)了解被測樣品化學(xué)反應(yīng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)時，也可以  檢查 成品的百分比轉(zhuǎn)化。

Bellingham + Stanley 的 ADP 旋光儀和 ADS 糖度儀包括反演和 %反演方法，可幫助用戶有效地管理樣品測試。

蔗糖溶液轉(zhuǎn)化率

ADS400 系列糖度計（或 ADP 旋光儀）可以自動計算蔗糖溶液的轉(zhuǎn)化率。

糖度計可以測量配制的蔗糖溶液的旋光度（以°角為單位）；通過告訴儀器該溶液的濃度，儀器將參考已知的未反轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)蔗糖的°A 旋光度，然后計算出被測樣品的百分比反轉(zhuǎn)。

一段時間內(nèi)產(chǎn)品的變化百分比

并非只有糖溶液會隨時間改變旋光度值。Bellingham + Stanley 旋光儀可以計算其他化學(xué)物質(zhì)的百分比變化。

通過輸入反應(yīng)開始和結(jié)束時已知的旋轉(zhuǎn)值以及溶液的濃度，儀器可以測量當(dāng)前旋轉(zhuǎn)并計算百分比變化。

糖業(yè)數(shù)字化解決方案

Bellingham + Stanley 為制糖業(yè)提供的數(shù)字旋光儀 ADS400 系列和 ADS620P 糖度計是測量反演的理想方式。 
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