XRDynamic 500 带你鉴定食品中的糖

图 2 比较了纯蔗糖、乳糖、葡萄糖和果糖样品的测试衍射图谱。四种糖的不同晶体结构导致完全不同的衍射图谱。与许多有机样品一样，第一个布拉格峰出现在小散射角处 — 对于蔗糖、乳糖和葡萄糖，甚至 2θ 值 < 10°。这强调了在小 2θ 处低背景的需要。对于较大的 2θ 角（尤其 2θ > 45°），由于样品的复杂晶体结构，即使对于这些纯的单相样品，也会出现很强的峰重叠。因此，在使用 XRD 研究含糖样品时，最感兴趣的是低 2θ 范围。

为了比较三种家用糖，放大到相关 2θ 范围的衍射图谱如图 3 所示。

首先看到的是，所有的三种衍射谱图都展示了纯蔗糖的衍射谱图。对于细砂糖，仔细观察也不会发现有其他的相。是因为细砂糖是高浓缩的蔗糖，纯度约为99.9%。生蔗糖通常含有97-99% 的蔗糖。然而，在衍射谱图中看不到额外的峰，因为其余的是水分和许多不同组分（还原糖、淀粉等）的混合物，这些组分并非都是结晶的。

此外，甘蔗糖蜜，尽管蔗糖含量很高，但会产生生蔗糖的棕色，也与蔗糖有很强的峰重叠。

另一方面，在蜜饯糖的衍射谱图中可以发现一些小的额外的峰，特别是在强度以对数标度绘制时（图 4）。这归因于果胶，它通常占蜜饯糖的1-2%，而蔗糖占 96-98%。

这突出了 XRD 识别材料中痕量相的潜力，由于在此处提供的测试数据中观察到的测试背景较低，这使其变得更容易。

图 5 对比了蔗糖和葡萄糖与一些含糖食品的衍射谱图。冰淇淋粉和速溶茶的衍射谱图显示蔗糖是它们的主要成分。

在这两种产品种，也观察到大量的葡萄糖。对于松饼，所有观察到的布拉格峰都可以归因于蔗糖。然而，绝对蔗糖峰强度远低于纯蔗糖，表明除结晶蔗糖外，还存在其他主要相。由于主要成分为非晶态结构，它们不会产生布拉格峰，但在衍射谱图中可以看到非常宽的峰。香蕉脆片和糖果也是如此。

与配料表的比较表明，驼峰主要是由香蕉脆皮的无定形或低晶度淀粉和油引起的，而糖果的驼峰主要是由葡萄糖糖浆引起，此外，对于香蕉脆片和糖果，衍射谱图中的所有布拉格峰都可以归因于蔗糖，表明蔗糖是主要的晶体成分。

不同食品样品的蔗糖峰之间的小峰位移可能是由糖的水分含量不同引起的。

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