红外光谱在食品安全检测中的应用
红外线应用的范围非常广,在各自不同的领域都有不同的称呼。我们根据自己的利用目的,理解不同的红外线分类是非常有必要的。因此,在探讨红外线干燥时,特别是在红外光谱学和热利用等方面的差异要尤其注意。在光谱学领域,分为以分子的基准运动为基础的波长的中红外线、较短波长的近红外线、长波长的远红外线。一般中红外线以波数为单位的话,定义在4000~400cm,波长对应在2.5~25um。在中红外线领域出现的官能基础震动形成的近红外线,不仅频繁使用波长,波数使用的次数也很多。另一方面,在热利用上,以波长为单位的,一般未必有一个明确的定义,大概是在3um左右的,短波领域的近红外线,长波领域的远红外线。
红外光谱法分子是以电子状态、分子震动、全体分子的回转运动为基础的能量单位。电磁波一旦被分子照射到,在一定条件下分子就会被这个电磁波吸收掉。被吸收的电磁波的光子能量、跟分子能量和别的能量基准间的差距是相等的。这种变迁,光子的能量若是差了2个能量差的话,并不会引起什么事情,只要满足这个种类的规则便可以。红外线吸收,主要是分子震动或是与格子震动相关联的。某些随着光子震动而变化的分子的双极子动能,在这种情况下与分子震动相同的震动数的红外光谱被吸收。此外,化学结合的震动不仅是红外光谱,也可以观测到拉曼效果。红外线吸收是随着双极子动能变化来振动,拉曼(印度物理学家))效果是分级率变化的振动。多原子分子的振动运动非常复杂,被称作基准运动的可以通过简单的运动来表现。基准运动的数跟内部自由运动的数字是相等的。分子的基准运动是通过原本的全体分子引起的,某些特定的原子团是局部振动,被称作群震荡或特性振荡。群震荡的震动数比较一定,受周围影响情况较少。因此,以群震荡为基础的震荡光谱,在鉴别相同分子方面是非常有用的。分子内一定的分子团,也拥有固定的吸收带。吸收原子团的震动数,依存分子残存的部分仅仅显示出微弱的变化。
根据KBr锭剂法来检测的蔬菜,这些蔬菜以红外吸收光谱为基础,力求蔬菜外观的吸收系数,尤其是通过蔬菜物质来吸收红外线,通过水来吸收红外线之间的加成性设定,计算蔬菜弯管的吸收系数。果实的味道,甜味、酸味、苦味等和果实的香气适度融合,才能给予果胶、纸浆等物质适度的触感。酸是构成水果味觉的重要成分,跟其他成分的融合成了一个问题。糖和酸的比例很重要,被用作大多数水果的食味指标。糖度合算的测量方法,利用弯曲率的差Brix糖度计或滴定型的酸度计。这种是榨取出果实中的果汁,将果汁中的糖度与酸度进行检测,是一种破坏性质的测定法。与此相对应的,非破坏式测量法,因为保持了过时的形状和品质,对于生产者和消费者两方面都有好处。现在这种非破坏式检测法就是广泛运用了近红外光谱。水分,干燥量,Brix,糖度,与此相关的食物,近几年在各地相继报道出了良好的结果,但是尽管存在与酸度有关的研究,在装置方面还是达不到充分的精确度。
作者简介:高帅(1986-),男,汉族,硕士学位,工程师,新疆玛纳斯人,在乌鲁木齐县质量与计量检验所工作,任新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院食品农副所副所长;
陈冬梅(1978-),女,汉族,硕士学位,副高级工程师,新疆伊犁人,伊犁州产品质量检验所。
高帅 陈冬梅
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