旋光法和超声法测量旋光物质浓度的比较研究(2)
射频检测技术（利用糖的绝缘性以等效电容作为自变量进行测量的技术）， 射线检测技术，折光技术（折光式的原理，这种技术问世比较早，并且伴随光电子科学技术突变式的发展，性能方面愈发稳定，结构方面更加简单的光电式折光仪也研制成功），间接分析红外线光谱技术，以及最近崭露头角的旋光效应法以及超声检测技术。其中， 射线仪的精度受管道积垢、安装位置和介质流动的影响，误差较大；而射频仪在低浓度段的测量误差较大。光电折光仪因声速与各种介质浓度的关系一直未能推广；近红外光谱分析技术是一种间接技术。它们在某些方面都有其局限性[1]。
1.2超声法和旋光法检测食品成分领域的优势
低能量超声检测技术，顾名思义，是通过低能量的超声与食品物料相互作用进行检测的技术[2]。低能量超声检测技术和食品领域的结合始于20世纪40年代，而真正进入研究人员的视野则又向后推进了40年，它不仅擅长解析食品组成，质构，流变性质，并且对于监测食品加工过程颇为顺手，所以在产品质量控制等领域得到广泛应用[3]。
作为新生代的检测技术，超声检测具有其独有的优势：1.食品生产中，部分产品呈现光不透明性，而超声检测与之相比具有广泛适用性；2.液态产品品质特性与其具有密切相关性；3.非破坏性，易实现性，低成本性，都是其领先于其他技术的优势[4]。
旋光效应，同样是在上述几种方法在某些方面出现不足的情况下应运而生。它的特点是快速，精确，可适用性强，所以已经在部分食品生产过程中得到了应用。
1.3超声法和旋光法在食品检测领域的应用现状
旋光超声法测量现在在工业生产中普及程度还并不是很高，超声法还面临着1.必须在充分检测中建立起标准模型；2.食品中物质较多，容易受到干扰。这几个问题，而旋光法对食品物质的透明性有着硬性要求，所以普及程度受到原材料影响较大。不过相信在不远的几年后，这些现在的问题都将不再是问题[5]。
1.4本文的工作
本文中在测量葡萄糖浓度的实验之前，先进行了针对实验室使用的容器以及声速测量的两种方法之间优劣性以及交互作用的对比筛选仪器以及方法。然后对不同浓度的葡萄糖溶液进行测量，得出声速随葡萄糖浓度的变化而变化的整体趋势。紧接着，又对声衰减现象进行了研究，拟合出得了衰减系数与葡萄糖浓度相关的趋势图。最后用旋光法测量葡萄糖浓度，与声速测量方法进行比较。
2.理论基础
2.1声速测量原理
声波，是一种弹性机械波，而大于20000Hz的机械波就叫做超声波。超声波凭借其较短的波长，易于定向发射的优良特性成为了声速测定的首选[6]。声速是声波经过给定媒质的传播速度。声波在空气中的传播速度与声波的频率无关，只取决于空气本身的性质，因此有
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γ-空气定压比热与定容比热的比值，R-摩尔气体常数，μ-空气分子的摩尔质量，T-绝对温度[7]
由此可见，气体中的声速 v 和温度 T 有关，还与比热比 γ 及摩尔质量 μ 有关，后两个因素是由气体本身的性质决定的 。在标准状态下，0 oC时，声速为 V0＝331.45m／s，由此推得，在 t oC时，干燥空气中声速的理论值应为[8]
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