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English| 發(fā)布日期：2021-06-10 |
本實驗利用Portman1064拉曼光譜儀對不同濃度的糖溶液，固體白砂糖和糖蜜進行了檢測，結(jié)果表明拉曼光譜可以實現(xiàn)對糖的檢測。
近幾十年來，蔗糖制糖工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，目前我國已是世界上重要的食糖生產(chǎn)大國。甘蔗制糖需要經(jīng)過破碎，壓榨，沉降，過濾等步驟制成清汁，再經(jīng)過多效蒸發(fā)濃縮形成糖漿，最后經(jīng)過煮糖，結(jié)晶等步驟得到原糖。在制糖生產(chǎn)中，糖溶液中蔗糖濃度的檢測不僅是對工序中各步驟成果的檢驗，同時也對生產(chǎn)操作的控制過程起到非常重要的意義。
目前制糖工藝中的檢測方法主要有折光法，電導(dǎo)率檢測法，射頻檢測法等。現(xiàn)在我們用拉曼光譜法測試蔗糖濃度，看看能得到什么樣的結(jié)果。
1. 實驗設(shè)備
PR1064拉曼光譜儀 1臺
液體光譜測量池 1個
探頭支架 1臺
石英比色皿 1個
設(shè)備搭建方式如下圖所示
2．實驗環(huán)境
24℃恒溫條件
3．實驗樣品
濃度為5%，10%，15%，20%，25%的白砂糖溶液，固體白砂糖和糖蜜。
4.實驗步驟
（1）三種不同樣品的檢測方式：
白砂糖平鋪于鋁箔上，放置于探頭下方，調(diào)節(jié)探頭位置使激光聚焦于樣品表面進行測試。
不同濃度的糖溶液和糖蜜置于比色皿，并將比色皿置于測量池中，將拉曼探頭插入測量池，調(diào)節(jié)探頭位置使激光聚焦于白砂糖溶液中進行測試。
實驗測得不同濃度白砂糖溶液，糖蜜，固體白砂糖光譜如圖所示：
由圖可看出，有許多清晰的糖的譜峰，且1291.935nm（圖中標(biāo)藍）處可見水的譜峰。糖蜜可看出明顯的譜峰，但可能由于熒光的影響，使得糖蜜的譜峰較之白砂糖和糖溶液有一定的偏移。
由于糖蜜和糖溶液均有明顯的水的譜峰，我們用水的譜峰做基準(zhǔn)，將糖溶液和糖蜜譜圖進行校準(zhǔn)并對比，可得下圖：
在五種不同濃度的溶液中，選取較為明顯的1168.42nm，1201.09nm，1260.21nm三個峰（如圖所示），以濃度為x，峰強為y，對各處的峰進行線性擬合，發(fā)現(xiàn)濃度與峰強存在線性相關(guān)。
由圖顯示，各個特征峰的強度隨糖溶液濃度的升高而升高，并且具有明顯的線性趨勢。
本實驗利用PR1064拉曼光譜儀對不同濃度的糖溶液，固體白砂糖和糖蜜進行了檢測，結(jié)果說明拉曼光譜可以實現(xiàn)對糖的檢測。由于特征峰的強度隨糖溶液濃度的升高而升高，并且這種變化具有很好的線性度，因此拉曼光譜可以實現(xiàn)對糖溶液的濃度監(jiān)測。
