漫談（tán）糖（táng）度及糖度基準

偉業源冠公司  侯傳嘉

    人（rén）們如果稍加留意、品嚐後便會發現，不（bú）同品（pǐn）種的白糖其品質是有差異（yì）的，有的品種純淨些、甜（tián）些，而有的則差一些。顯然，這裏存在著（zhe）糖的甜度的標準（zhǔn）問題。
    白糖是由原（yuán）糖純化（huà）而來的，根據測（cè）定分（fèn）析，上等的白糖幾乎是純的（de）蔗糖，其蔗糖含量可達99%，我（wǒ）國生產的白糖純度也達99%。白糖和原糖(以下（xià）簡稱糖)的主要成（chéng）分是蔗糖。
    蔗糖是自然界中分布最廣的甙糖，甘蔗中約含有14%～26%，甜（tián）菜中（zhōng）含有16%～20%，工業上就是用甘蔗和甜菜來製（zhì）造（zào）蔗糖（táng）的。蔗糖是（shì）一種非還原性糖，水解後（hòu）生成等分子葡萄糖（táng）和果（guǒ）糖，蔗糖是一個分子的葡萄糖和一個分子的果糖通過兩（liǎng）個甙羥（qiǎng）基脫水（shuǐ）連接而（ér）成的。
    偏振光束（shù）通過蔗（zhè）糖水溶液時會產生右旋現象（xiàng）。蔗糖的比旋光（guāng）度(α)D²⁰=66.5°(D)表示為采用鈉光。20表示（shì）在20℃下測量)，而蔗糖的水解產物之一（yī）果糖卻是左旋的，它的比旋（xuán）光度(α)D²⁰=-93°；另（lìng）一個水解產物葡萄糖又是右旋的，其(α)D²⁰=52.5°，因此果糖（táng）和葡萄糖的等量混（hún）合物則（zé）顯示（shì）左旋。這些是糖水溶（róng）液的一個基本物理特性（xìng），所以隻要測定出糖水溶液的“旋光度（dù）”便可確定糖的純度或糖度(符號°S)。國際糖研究基金會（huì）(ISRF)所屬的糖分（fèn）析統一（yī）方法國際委員會(ICUMSA)規定了國際糖度（dù）標尺，按該規定，用26克純蔗糖製成100ml水溶液，用200mm試管，在20℃下用鈉光測定，其旋光度為+34.626時，則糖度為100糖分度(即100°S)。
    什麽樣的糖是最純粹和最甜的呢？即100°S，或者100度的糖度是最純粹和最甜的，這就涉及糖度的基準問題。科學（xué）家們認為:經過充分提純（chún）而（ér）獲得的最純的蔗糖，其所含的雜（zá）質是極其微量的，其比旋光度也應是最高（gāo）的，這樣（yàng）的蔗（zhè）糖就可以被認為（wéi）是糖度的基準物質了——即糖的基準試劑(純蔗糖也是以(比)旋光度為依據的)。例如美國標準（zhǔn）技（jì）術研究院發（fā）售的基準試劑——蔗糖SRM17，僅（jǐn）僅給出了旋光度數值。此外還列出:水份<0.01%，還原物質<0.02%，灰分0.003%作為附加（jiā）數據。
    為了確定純蔗糖（táng）的旋光度（dù），美國國家標準局的化學家經過兩年多的努力，於1977年底完成了一台高精度旋光計的（de）研製和（hé）測試（shì）工作。在這台基準（zhǔn）裝置上（shàng）偏振光束通過糖水溶液時可（kě）觀察到1角秒的偏振（zhèn）旋轉角度。這個測量工作可以形象地表述為:假如你的手（shǒu）臂有5km長，那（nà）麽當移動你的手指頭2.5cm時，你的臂僅僅偏轉了1角秒。可（kě）見其準確度之高。這項研究將糖度的（de）基準推向了新的高度，比（bǐ）原有的基準提高了0.03%。這（zhè）種變化對一袋糖（táng）的買賣不會（huì）有多大差別；但是（shì）如果對成百噸（dūn）或成（chéng）船載（zǎi）量的糖（táng）的大宗交易便會造成幾百萬美元的差價（jià）。據說在此之前，由於美國的旋光計不如聯邦（bāng）德國的，致使美國在一宗糖交易中打了敗仗，也許就是由於這種（zhǒng）處境促使美國產生了研製高精度旋光（guāng）計的動力吧!美國國家（jiā）標準局在（zài）當時報道這項研究成果時聲稱，這台高精（jīng）度旋光計變成了美國國家標準局的財富。誠然，這確是一（yī）筆不小的財富（fù），筆者在NIST作訪問研（yán）究時曾去了解過這台裝置。
    曆史上，德國（guó）在糖的研究方麵一直處於領（lǐng）先地位。第一次世界大戰前美國一（yī）直從德國進口純粹的蔗（zhè）糖，用於校準糖量計（jì）和旋光計以及其它一（yī）些稀（xī）有糖。第一次世界大戰爆（bào）發後，從德國進口的來源被切斷，於是美國標準局不得不自己動手製備純蔗糖和其它稀有糖。他們在《測量進展》一書中回（huí）憶這段曆史時，不勝感概地說:美國國家標準局（jú）糖度的研究曆史是極其複雜的，可以講它是美國以戰爭作（zuò）為動力的第（dì）一個新型工業。
    綜前所述，我國也應借鑒美國國家標準局研製旋光計和建立糖度（dù）基準的曆史，這對於我國建立（lì）糖度基準的決策是有益的。隨著我國對外貿易的發展和工農業生產的（de）突飛猛進，糖度基（jī）準的建立(包括（kuò）基準旋光計（jì）)以及糖（táng）度基準試劑的發售，定會日（rì）顯需要。雖然我國已在高（gāo）精度旋光計的研製方麵有了一定的進（jìn）展（zhǎn），但還應（yīng）進一（yī）步加快糖度基（jī）準裝置以及糖度基準試劑的完善工作。