Poprawnie – w metodzie refraktometrycznej kluczowe jest zjawisko załamania światła. Refraktometr mierzy współczynnik załamania, czyli to, jak bardzo promień światła zmienia kierunek, gdy przechodzi z jednego ośrodka (np. pryzmat szklany) do drugiego (badany roztwór). Każdy roztwór o danym stężeniu ma dość charakterystyczny współczynnik załamania, dlatego można na tej podstawie pośrednio wyznaczyć stężenie, np. cukru, soli czy ekstraktu w produktach spożywczych. W praktyce laboratoryjnej i przemysłowej refraktometr jest standardowym narzędziem do oznaczania ekstraktu w stopniach Brix, Blg czy °n, zgodnie z przyjętymi normami branżowymi i procedurami kontroli jakości. W normach dla soków, syropów czy dżemów bardzo często jest wprost zapisane: zawartość ekstraktu oznacza się refraktometrycznie. Z mojego doświadczenia dobrze widać, że ta metoda jest szybka, powtarzalna i mało kłopotliwa, jeśli zachowamy podstawowe dobre praktyki: kalibracja przy użyciu wody destylowanej, czysty pryzmat, pomiar w kontrolowanej temperaturze (bo współczynnik załamania zależy od temperatury), odczyt po ustabilizowaniu próbki. W wielu zakładach spożywczych to właśnie refraktometr stoi na linii produkcyjnej i operator na bieżąco sprawdza stężenie syropów czy solanek, żeby utrzymać parametry zgodne ze specyfikacją produktu i wymaganiami systemów jakości, jak HACCP czy ISO 22000. Dzięki znajomości zjawiska załamania światła łatwiej też zrozumieć, dlaczego zmiana składu roztworu (np. więcej cukru) powoduje zmianę odczytu – gęstszy roztwór silniej zmienia bieg promienia świetlnego, co przekłada się na wyższy współczynnik załamania i wyższe wskazanie refraktometru.
W metodzie refraktometrycznej kusi, żeby myśleć o różnych zjawiskach optycznych, bo w końcu pracujemy ze światłem. Jednak fizyczna podstawa tej techniki jest dość konkretna: mierzymy współczynnik załamania światła, a nie jego pochłanianie, polaryzację czy rozszczepienie. W praktyce refraktometr porównuje, jak zmienia się kierunek biegu promienia przy przejściu z pryzmatu do badanego roztworu. Ten kąt zależy bezpośrednio od składu i stężenia roztworu, dlatego można go skorelować z zawartością np. cukru, soli czy ekstraktu ogólnego. Absorpcja światła jest zjawiskiem, które wykorzystuje się w zupełnie innej grupie metod – spektrofotometrycznych lub kolorymetrycznych. Tam mierzy się osłabienie natężenia promieniowania po przejściu przez próbkę, a wyniki opisuje prawem Lamberta-Beera. Tak bada się m.in. zawartość barwników, związków azotowych, polifenoli. Refraktometr do tego się nie nadaje, bo on nie „widzi” ile światła zostało pochłonięte, tylko jak zostało ugięte. Polaryzacja światła też jest ważna w analityce, ale w innych metodach. Klasyczny przykład to polarometria stosowana do oznaczania stężenia cukrów optycznie czynnych (np. sacharozy) czy niektórych aminokwasów. Tam analizuje się zmianę płaszczyzny polaryzacji, a nie kąt załamania. Łatwo to pomylić, bo i tu, i tu mamy światło i roztwór, ale urządzenia i zasada pomiaru są inne. Rozszczepienie światła, czyli dyspersja, kojarzy się z pryzmatem i tęczą, jednak w rutynowych oznaczeniach stężenia roztworów w przemyśle spożywczym nie wykorzystuje się tego efektu do wyznaczania stężenia. W refraktometrach pryzmat jest elementem optycznym, ale nie chodzi o analizę widma barwnego, tylko o precyzyjne wyznaczenie granicy cienia i światła, która odpowiada określonemu kątowi załamania. Typowym błędem myślowym jest założenie, że skoro „coś świeci” i „coś jest przezroczyste”, to każda optyczna metoda opiera się na absorpcji albo kolorze. Tymczasem w kontroli jakości żywności dobiera się technikę ściśle pod określony parametr: refraktometria do ekstraktu, spektrofotometria do związków barwnych lub specyficznych substancji, polarometria do cukrów optycznie czynnych. Zrozumienie, że w refraktometrii kluczowe jest właśnie załamanie światła, pomaga potem poprawnie interpretować wyniki, ustawiać kalibracje i nie mieszać ze sobą zupełnie różnych metod analitycznych.