目前我国食品发酵行业,发酵与食品加工过程中分析手段较为落后,自动化控制程度不高,一般只有常规的温度、溶氧、pH等检测与控制手段。糖类作为主要碳源和能源,是发酵和食品加工过程中重要的生化控制参数,它的利用状况直接影响到产品的质量、收率和生产成本。本研究针对目前我国食品发酵工业糖分析传感器缺乏现状,研制出补色还原糖光度传感器。本研究在原先还原糖滴定装置的基础上,依据光电技术的基本原理和补色技术原理,根据待测样品与斐林试剂在热滴定过程中的颜色变化特点,参照滴定终点反应液体颜色状态,选择适当的补色光源,提高光透射信号变化率。选择适当的元件,设计适用的电路,对整体系统进行优化设计,大大增强了系统抗干扰的能力。解决了发酵样品培养基及菌体混浊、发酵液有颜色、滴定加热过程产生气泡等干扰难题,可以快速准确地测定发酵液中的还原糖,为发酵过程分析与控制提供新的技术支持。补色还原糖光度传感器采用与反应液颜色波长补色的发光二极管为单色光源,以硒光电池为光电转化器,设计出传感器电源、电路、控制程序和微型热滴定装置,包括温度、加热、搅拌、液体传送等,测定的各种条件和步骤由单片机控制,大大降低了人为测定的误差。样品测定时间3分钟;线性范围为0-1.0%(r=0.9998);RSD为0.74%(n=10);回收率为99.2%。本研究的创新点为首次建立了补色光微量热滴定系统;采用与滴定反应体系补色的单色光,代替了常规的光源系统,减少了滴定过程中输出电信号的波动,提高了滴定终点的突变信号变化率,大大提高系统抗干扰的能力;解决了发酵样品培养基及菌体混浊、发酵液颜色、滴定加热过程气泡等对传感器输出信号的干扰,可快速准确测定样品中的还原糖。应用补色还原糖光度传感器对谷氨酸发酵液测定实验表明,传感器抗干扰能力强,样品不需要过滤、脱色处理可直接测定,回收率为98.6-101.5%;测试成本较低,试剂消耗量低于常规滴定方法。对谷氨酸发酵过程还原糖含量变化的测定结果显示:还原糖是微生物发酵生产控制的重要生化指标。应用补色还原糖光度传感器对马铃薯块茎中的还原糖进行测试,对比实验表明补色还原糖光度传感器法测试样品快速准确,对马铃薯深加工的产品质量、安全性,以及对马铃薯育种研究有重要的意义。