一、基本概念

1.偏振光

普通光波是一种在各个方向上振动的射线，其振动方向在与光的传播方向垂直的无限多个平面上。图2-4表示一束面向我们眼睛射来的光线，图中箭头表示光的振动平面。当这种普通光波射向一个尼克尔棱镜，只有在与棱镜的轴平行的平面内振动的光能够透过，所以，通过尼克尔棱镜的光，其光波振动平面只有一个，即与棱镜镜轴平行的平面。像这种只在某一平面上振动的光，称为偏振光。其振动平面称为偏振面。如图2-5所示。

图2-4自然光图

图2-5偏振光图

2. 旋光性和旋光度

物质使偏振光振动方向发生旋转的性质称为物质的旋光性。

某些有机物质(如蔗糖、葡萄糖、氨基酸等含有手性异构的化合物)能够将偏振光旋转一定角度，这种使偏振光振动方向发生旋转的性质称为旋光性，具有这种性质的物质称为旋光活性物质。旋光性物质使偏振光的振动方向旋转的角度称为旋光度，用a表示。从面对光线入射方向观察，能把偏振光的振动平面向右(顺时针)旋转的，称为右旋，用(+)表示；反之，称为左旋，用(-)表示。如蔗糖、葡萄糖具有右旋性，果糖具有左旋性。

3.比旋光度

旋光度的大小主要取决于旋光活性物质的分子结构，也与光源的波长(λ)、温度(t)、溶液的浓度、液层的厚度(d)及溶剂的种类有关。将旋光性物质的浓度为100g/mL、液层厚度为1dm时所测得的旋光度称为比旋光度，用符号[a]_λ^t，表示。

为了便于比较不同物质的旋光度，通常规定用钠光D线(波长589.3nm)在20℃时测定，在此条件下，比旋光度用符号[a]_D²⁰表示。

纯液体的比旋光度：

溶液的比旋光度：

式中a——测得的旋光度，。

p——液体在20℃时的密度，g/mL

c——每毫升溶液含旋光活性物质的质量，g/mL

d——旋光管的长度(液层厚度)，dm

20—测定的温度，℃

s——所用的溶剂(如溶液的比旋光度无标注，即表明溶剂为水)。

因在一定条件下比旋光度[a]_λ^t，是已知的，d(液层的厚度或旋光管长度)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。

4.变旋光作用

具有光学活性的还原糖类(如葡萄糖、果糖、乳糖、蜂蜜等)溶解后，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。这是由于这些还原糖类存在两种异构体，即a型和β型，它们的比旋光度不同。这两种环型结构及中间的开链结构在构成一个平衡体系过程中，即显示出变旋光作用。因此，在用旋光法测定含有还原糖的样品时，样品配成溶液后，宜放置过夜再测定。

二、旋光度测定的意义和方法

旋光度和比旋光度是旋光性物质在一定条件下的特征物理常数，通过测定旋光度，计算比旋光度，可以定性地检验化合物。

在食品分析中，通过旋光计法测得试样的旋光度，定量计算试样溶液的浓度c，从而评价食品的相关品质。

相关链接：食品的密度和相对密度的其他测定方法（二）

文章来源：《食品理化检测技术》

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