新疆轻工职业技术学院：《食品检测技术》课程教学资源（PPT课件）模块三 食品的物理检测法 3.3 旋光法

3 旋光法 3.1 自然光与偏振光 3.2 偏振光的产生 3.3 旋光度与比旋光度 3.4 变旋光作用 3.5 旋光仪

3 旋光法 3.1 自然光与偏振光 3.2 偏振光的产生 3.3 旋光度与比旋光度 3.4 变旋光作用 3.5 旋光仪

旋光法：应用旋光仪测量旋光性物质 的旋光度以确定其含量的分析方法。 旋光度和比旋光度是旋光性物质的 主要物理性质。通过旋光度和比旋 光度的测定，可以检查光学活性化 合物的纯度，也可以定量分析有关 化合物溶液的浓度

旋光法：应用旋光仪测量旋光性物质 的旋光度以确定其含量的分析方法。 旋光度和比旋光度是旋光性物质的 主要物理性质。通过旋光度和比旋 光度的测定，可以检查光学活性化 合物的纯度，也可以定量分析有关 化合物溶液的浓度

光是一种电磁波，即光波的振动方向与其前进方向互相垂直。 自然光有无数个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。若光线前 进的方向指向我们，则与之互相垂直的光波振动平面可表示为如图 （a），图中箭头表示光波振动的方向。若使自然光通过尼科尔棱 镜，由于振动面与尼科尔棱镜的光轴平行的光波才能通过尼科尔棱 镜，所以通过尼科尔棱镜的光，只有一个与光的前进方向互相垂直 的光波振动面，如图（b）。这种仅在一个平面上振动的光叫偏振 光。 3.1 自然光与偏振光

光是一种电磁波，即光波的振动方向与其前进方向互相垂直。 自然光有无数个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。若光线前 进的方向指向我们，则与之互相垂直的光波振动平面可表示为如图 （a），图中箭头表示光波振动的方向。若使自然光通过尼科尔棱 镜，由于振动面与尼科尔棱镜的光轴平行的光波才能通过尼科尔棱 镜，所以通过尼科尔棱镜的光，只有一个与光的前进方向互相垂直 的光波振动面，如图（b）。这种仅在一个平面上振动的光叫偏振 光。 3.1 自然光与偏振光

通常用以下两种方法产生偏振光：尼科尔棱镜或偏振片。 3.2.1尼科尔棱镜 一块方解石的菱形六面体末端的表面磨光，使 镜角等于68° ，将之对角切成两半，把切面磨成光学平面后， 再用加拿大树胶粘起来，便成为一个尼科尔棱镜（见图2-2- 10 ）。由于方解石的光学特性，当自然光L射入棱镜中时，发 生双折射，产生两道振动面互相垂直的平面偏振光。其中MO 称为寻常光线，MP称为非常光线。方解石对它们的折射率不同， 对寻常光线的折射率是1.658；对非常光线的折射率是1.486。加 拿大树胶对两种光线的折射率都是1.55。寻常光线由方解石到 加拿大树胶是由光密介质到光疏介质，因其入射角（76°25′） 大于临界角（69°12′），发生全反射而被涂黑的侧面吸收。非 常光线由方解石到加拿大树胶是由光疏介质到光密介质，必将 发生折射通过加拿大树胶，由棱镜的另一端面射出，从而产生 了平面偏振光。 3.2 偏振光的产生

通常用以下两种方法产生偏振光：尼科尔棱镜或偏振片。 3.2.1尼科尔棱镜 一块方解石的菱形六面体末端的表面磨光，使 镜角等于68° ，将之对角切成两半，把切面磨成光学平面后， 再用加拿大树胶粘起来，便成为一个尼科尔棱镜（见图2-2- 10 ）。由于方解石的光学特性，当自然光L射入棱镜中时，发 生双折射，产生两道振动面互相垂直的平面偏振光。其中MO 称为寻常光线，MP称为非常光线。方解石对它们的折射率不同， 对寻常光线的折射率是1.658；对非常光线的折射率是1.486。加 拿大树胶对两种光线的折射率都是1.55。寻常光线由方解石到 加拿大树胶是由光密介质到光疏介质，因其入射角（76°25′） 大于临界角（69°12′），发生全反射而被涂黑的侧面吸收。非 常光线由方解石到加拿大树胶是由光疏介质到光密介质，必将 发生折射通过加拿大树胶，由棱镜的另一端面射出，从而产生 了平面偏振光。 3.2 偏振光的产生

3.2.2偏振片 利用偏振片也能产生偏振光。它是利 用某些双折射晶体（如电气石）的二色性，即可选择 性吸收寻常光线，而让非常光线通过的特性，把自然 光变成偏振光。 尼科尔棱镜示意图

3.2.2偏振片 利用偏振片也能产生偏振光。它是利 用某些双折射晶体（如电气石）的二色性，即可选择 性吸收寻常光线，而让非常光线通过的特性，把自然 光变成偏振光。 尼科尔棱镜示意图

3.3 旋光度 3.3.1旋光性、旋光性物质 分子结构中有不 对称碳原子，能把偏振光的偏振面旋转一定 角度的物质称为光学活性物质。许多食品成 分都具有光学活性，如单糖、低聚糖、淀粉 以及大多数的氨基酸和羟酸等。其中能把偏 振光的振动平面向右旋转的，称为“具有右 旋性” ，以（十）号表示；反之．称为“具 有左旋性” ，以（一）号表示

3.3 旋光度 3.3.1旋光性、旋光性物质 分子结构中有不 对称碳原子，能把偏振光的偏振面旋转一定 角度的物质称为光学活性物质。许多食品成 分都具有光学活性，如单糖、低聚糖、淀粉 以及大多数的氨基酸和羟酸等。其中能把偏 振光的振动平面向右旋转的，称为“具有右 旋性” ，以（十）号表示；反之．称为“具 有左旋性” ，以（一）号表示

3.3.2旋光度 偏振光通过光学活性物质的溶液时，其振 动平面所旋转的角度叫做该物质溶液的旋光度， 以α表示。旋光度的大小与光源的波长、温度、 旋光性物质的种类、溶液的浓度及液层的厚度 有关。对于特定的光学活性物质，在光源波长 和温度一定的情况下，其旋光度α与溶液的浓度 c和液层的厚度L成正比。 即： α＝KcL

3.3.2旋光度 偏振光通过光学活性物质的溶液时，其振 动平面所旋转的角度叫做该物质溶液的旋光度， 以α表示。旋光度的大小与光源的波长、温度、 旋光性物质的种类、溶液的浓度及液层的厚度 有关。对于特定的光学活性物质，在光源波长 和温度一定的情况下，其旋光度α与溶液的浓度 c和液层的厚度L成正比。 即： α＝KcL

3.3.3 比旋光度 ⚫ 当旋光性物质的浓度为 100g／ml，液层厚度为 l dm时所 测得的旋光度称为比旋光度，以表示 。由上式可知： ⚫ ＝K×1×1＝K ⚫ 即： ＝ 式中： [α]－－比旋光度，度； ⚫ t －－ 温度， ⚫ λ－－光源波长，nm； ⚫ α－－旋光度，度； ⚫ L－－液层厚度或旋光管长度，dm； ⚫ c－－溶液浓度，g／ml。 L/    /L t  LC  LC    t     t     t  

3.3.3 比旋光度 ⚫ 当旋光性物质的浓度为 100g／ml，液层厚度为 l dm时所 测得的旋光度称为比旋光度，以表示 。由上式可知： ⚫ ＝K×1×1＝K ⚫ 即： ＝ 式中： [α]－－比旋光度，度； ⚫ t －－ 温度， ⚫ λ－－光源波长，nm； ⚫ α－－旋光度，度； ⚫ L－－液层厚度或旋光管长度，dm； ⚫ c－－溶液浓度，g／ml。 L/    /L t  LC  LC    t     t     t  

比旋光度与光的波长及测定温度有关。 通常规定用钠光D线（波长 589.3nm）在 20℃时测定，在此条件下，比旋光度用 表示 ⚫ 因在一定条件下比旋光度 是已知的， L为一定，故测得了旋光度就可计算出旋光 质溶液中的浓度c。   20  D   t  

比旋光度与光的波长及测定温度有关。 通常规定用钠光D线（波长 589.3nm）在 20℃时测定，在此条件下，比旋光度用 表示 ⚫ 因在一定条件下比旋光度 是已知的， L为一定，故测得了旋光度就可计算出旋光 质溶液中的浓度c。   20  D   t  

3.4 变旋光作用 3.4.1定义 具有光学活性的还原糖类（如 葡萄糖，果糖，乳糖、麦芽糖等），在溶解 之后，其旋光度起初迅速变化，然后渐渐变 得较缓慢，最后达到恒定值，这种现象称为 变旋光作用

3.4 变旋光作用 3.4.1定义 具有光学活性的还原糖类（如 葡萄糖，果糖，乳糖、麦芽糖等），在溶解 之后，其旋光度起初迅速变化，然后渐渐变 得较缓慢，最后达到恒定值，这种现象称为 变旋光作用