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測定食品飲料中的糖含量
糖
糖是食物中的甜味物質的總稱，根據不同的來源，糖又分為許多種類。單糖是結構小的糖，包括
葡萄糖、果糖和半乳糖。食物中常用的食糖或砂糖是蔗糖，也是雙糖，雙糖還包括麥芽糖和乳
糖。蔗糖的分子式C12H22O11，每克能產生16.8 kJ熱量，比水重，密度大約1.6 g/cm3，“糖”源于梵語
“ ”，意為甜的，后來被引入阿拉伯語和歐洲語言中。
目前糖主要通過甘蔗和甜菜提取。甘蔗是一種巨大的草，自古以來在遠東熱帶地區有種植。甜菜是
一種塊根作物，可在較冷地區種植。蔗糖直接存在于這些植物中，通過滲出、煮沸或壓榨提汁，再
蒸干水分結晶制得。蔗糖是食品實驗室主要的化驗參數。
甘蔗早存在的記錄可追溯到公元前8000年，在美拉尼西亞、波利尼西亞島上。公元600年左右，熱
的甘蔗汁被裝入木制或陶制的錐器——糖錐的產生。起初糖在歐洲是一種非常受歡迎的物質，被作
為品和藥品，因此糖被稱為白金毫不奇怪。
1747年安德烈亞斯-馬格拉夫(Andreas Sigismund Marggraf)發現甜菜，1801年化學家弗蘭茲卡亞爾
(Franz Carl Achard)創造了基礎工業制糖技術。1850年以后，糖開始工業化生產，成為工業商品，價
格下降。一個有趣的故事，*塊方糖在1840年研制成功，方糖初是紅色的，由于雅各布(Jacob
Christoph Rad)的妻子在一次打碎糖錐、并讓她的丈夫將糖做成小塊時受了傷，他后來壓制出了*塊
方糖，并給它染上了紅色，作為紀念。在那時他的妻子為客人們提供染血的方糖，以顯示方糖的不
同尋常。
2011年，糖的世界產量約為1.68億噸，巴西、印度、中國、美國和泰國成為主要的產糖國。人均糖
的年消耗量為24千克，相當于每人每天攝入超過260卡路里的食物。糖消耗量的增加(過去的150年增
加了20倍)必然導致對健康的影響。作為易消化的碳水化合物，糖對胰島素水平產生重大影響，從而
導致肥胖癥的發生。
轉化糖是葡糖糖和果糖的混合物，通過加入酸或生物酶，催化雙糖蔗糖的水解反應而生成。轉化糖
比蔗糖更甜、不容易結晶、晶體更小，并且水活性更低易于保存，因此轉化糖是面包和食品
們的。
儀器測量白利糖度
折光率儀測定白利糖度
早期通常使用阿貝折光儀測折光率，但是阿貝折光儀常常會因為刻度線上的明暗分界線模糊不清，
無法得到折光率或白利糖度的數值，另外溫度也是通過外部循環水浴來控制。
現代數字式折光率儀容易使用，并能夠地測出液體的折光率，自動獲取結果，并顯示在屏幕
上，可以打印或儲存。內置固態溫控器替代水浴，保持溫度恒定。此外，折光率值可以根據相應的
換算表，自動轉換為白利糖度或其他濃度單位。
數字式折光率儀還可以連用自動進樣器，提高樣品處理量。自動進樣器可自動沖洗并干燥棱鏡，操
作員只需將樣品放置在轉盤上，啟動分析方法，剩下的就交給它了。
密度計測定白利糖度
傳統的測定液體密度的方法是比重瓶法和比重計法，這兩種方法都需要許多手動操作步驟。另外由
于測定需要相當多的樣品，不利于昂貴樣品或量少樣品的測定。液體密度與溫度有著密切的關系，
微小的溫度差異也會使密度結果產生相當大的偏差(圖1)，這也就是為什么比重瓶需要在讀數前恒溫
相當長的一段時間。同樣，比重計也需要恒溫相當長的一段時間。為了獲得性和重復性好的密
度結果，使用正確的溫度或的測量溫度非常關鍵。
自動密度計，使用U形振蕩管的測量原理，只需要幾毫升樣品，大大降低了樣品的消耗。密度計通過
內置的恒溫器控制樣品的測量溫度，實現非常快速的調整和平衡。因此，密度計測定并轉換為白利
糖度或其他濃度單位的過程只需要幾分鐘即可。
換算表
借助于換算表，密度和折光率的值可以快速地換算為濃度單位。對于糖，密度和折光率能轉化成白
利糖度單位，現代的儀器可以自動處理。如果測量是在較高溫度下進行的，儀器還能夠自動補償到
20℃時的白利糖度，避免了手動轉換和差錯。
密度計和折光率儀并不是測量具體的糖含量，而是測出液體的物理性質，已經預存了折光率或密度
值與相應濃度之間的換算表，例如蔗糖，HFCS42或HFCS55(HFCS高果糖漿)，通過這些換算表，可以
將折光率或密度值換算為白利糖度。為避免轉換錯誤，選擇正確的表格是很重要的。