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可溶性固形物检测

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发布时间：2025-06-16 11:21:27 更新时间：2025-06-15 11:28:29

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

可溶性固形物检测

定义与意义 可溶性固形物（Soluble Solids Content, SSC）是指物质中可溶于水的化合物的总称，主要包括糖类（如蔗糖、葡萄糖、果糖）、有机酸、可溶性蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质盐类等。其含量是评价食品和农产品品质的核心指标之一，直接影响产品的风味、口感、甜度、成熟度、加工适应性和贮藏稳定性。尤其在果蔬、果汁、饮料、果酱、蜂蜜、糖浆等产品中，可溶性固形物的含量是判断质量等级、指导采收、控制加工工艺及评估贮藏效果的关键依据。因此，准确检测可溶性固形物含量具有重要的生产实践和经济价值。

核心检测项目 可溶性固形物检测并非单一化合物测定，而是对其总和浓度的量化评估。主要的检测对象和目标项目包括：

农产品（特别是果蔬）品质评价：
- 成熟度与采收期判断： 可溶性固形物含量随果实成熟度增加而显著升高（主要是糖分积累），是确定最佳采收时间的重要依据（如葡萄、苹果、柑橘、番茄、西瓜、甜瓜）。
- 内在品质分级： 作为衡量果实甜度和风味浓郁程度的核心指标，用于产品采后分级定价（如苹果糖度分级、甜瓜糖度分级）。
- 贮藏保鲜效果监测： 贮藏过程中可溶性固形物的变化（通常是缓慢消耗下降）可反映果实呼吸代谢状态和品质保持情况。
加工食品质量控制：
- 饮料与果汁： 是决定产品甜度、口感、体稠度（与粘度相关）的关键指标。直接影响配方设计、成本控制（糖成本）和最终产品的感官接受度。对于浓缩果汁，是重要的浓缩倍数和复原浓度的控制参数。
- 果酱、果冻、蜜饯： 直接关系到产品的甜度、质构（凝胶强度、粘稠度）和保藏性（高糖度抑制微生物）。是确保产品符合标准、达到预期口感的核心控制点。
- 糖浆与蜂蜜： 可溶性固形物含量是其浓度和纯度的重要表征，直接影响粘度、流动性、甜度及货架期。蜂蜜的自然成熟度也与之密切相关。
- 调味品（如番茄酱、沙拉酱）： 影响产品的风味平衡（甜/酸/咸）、稠度和总体可接受性。
- 原料验收与加工过程控制： 用于评估原料（水果、糖等）质量，监控生产过程中（如熬煮、浓缩、调配）的浓度变化，确保工艺稳定性和最终产品一致性。
酿造工业（如葡萄酒、啤酒麦汁）：
- 在发酵前（葡萄汁、麦汁）的可溶性固形物（主要是糖）含量（°Brix或°Plato）是预估潜在酒精度的重要基础数据。
- 发酵过程中可溶性固形物（糖）的下降速率是监控发酵进程的关键指标。

主流检测方法 由于可溶性固形物主要由糖分构成，且其水溶液的特性（折射率、密度）与总浓度存在良好相关性，因此检测主要基于物理方法，具有快速、简便、非破坏性的特点：

折光仪法（Refractometry）：
- 原理： 利用光线从空气进入待测溶液时发生的折射现象。溶液的折射率与其可溶性固形物浓度成正比。这是目前应用最广泛、最快捷的标准方法。
- 仪器： 手持式折光仪（糖度计）或台式数字折光仪。
- 操作： 将1-2滴待测液体样品均匀滴在棱镜表面，合上盖板使样品形成均匀薄层。通过目镜（手持式）或读取显示屏（数字式）直接获得读数，单位通常为°Brix（白利度）。1°Brix 表示在20°C时100克溶液中含有1克蔗糖。
- 关键点：
  - 温度校正： 折光率受温度影响显著。仪器需内置自动温度补偿（ATC）或在特定温度（通常为20°C）下测量/对照温度校正表进行校正。
  - 样品状态： 适用于透明或轻度浑浊液体。对含大量悬浮物或气泡的样品，需过滤或澄清处理，否则结果偏差大。
  - 仪器校准： 使用蒸馏水（0°Brix）或标准蔗糖溶液定期校准。
- 优点： 快速（几秒出结果）、简便、便携（手持式）、样品用量少、成本相对低。
比重法（Densitometry / Hydrometry）：
- 原理： 利用溶液的密度与其可溶性固形物浓度成正比的特性进行测量。
- 仪器： 比重计（糖度计）、比重瓶或数字密度计。
- 操作：
  - 比重计法： 将待测溶液倒入足够高的量筒中，插入比重计，待其稳定后读取液面与比重计刻度相交处的数值（通常为°Brix或波美度°Bé）。
  - 比重瓶法： 称取固定体积（通常为已知重量的标准容量瓶）的样品重量，通过计算密度（质量/体积）查表或计算转换为°Brix。
  - 数字密度计： 通常基于U型振荡管原理，自动测量并显示密度和换算的°Brix值。
- 关键点：
  - 温度控制： 密度同样受温度影响，测量必须在规定温度（常为20°C）下进行或进行温度校正。
  - 样品要求： 需要相对较多的样品量（尤其比重计和比重瓶法）。比重计法对样品粘度敏感，不适用于粘稠液体。
- 应用： 比重计法在传统糖厂、酿酒厂仍有应用。比重瓶法精度较高，可作为参考方法。数字密度计精度高、自动化程度高，但仪器成本较高。

结果报告与单位 检测结果最常用的单位是°Brix（白利度）。它最初定义为蔗糖水溶液的重量百分比浓度。对于大多数以糖为主要可溶性固形物的产品（果汁、饮料、糖浆等），°Brix值可以近似等同于总糖含量（%）。然而，对于含有较多非糖可溶物（如酸、盐）的产品（如番茄汁、酱油），测得的°Brix值会高于实际糖含量。报告时需注明检测方法（如：折光法测定值）。

质量控制要点

仪器校准： 定期使用标准物质（如纯水、已知浓度的蔗糖标准液）校准仪器。
温度控制： 严格遵守方法规定的测量温度或使用带有温度补偿功能的仪器。
样品代表性： 确保样品混合均匀且具有代表性。对于固态产品（水果），需按规定方法（如压榨、匀浆、过滤）制备待测液。
操作规范： 遵循标准操作规程，如正确滴样、避免气泡、及时清洁棱镜等。
重复测量： 进行平行测定以减少误差。
结果解读： 理解°Brix值的含义及其局限性（特别是非糖溶质的影响）。

总结可溶性固形物检测，尤其是以°Brix表示的检测值，是贯穿农产品种植、采收、贮藏、加工和销售环节的核心质量监控手段。折光法因其便捷高效成为现场和实验室的首选方法。准确测定该指标对于保障产品感官品质、优化生产流程、控制成本、满足法规标准以及提升市场竞争力至关重要。理解不同产品的检测意义、选择合适的方法并严格进行质量控制，是获得可靠数据、有效指导生产实践的基础。