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拉曼光譜是便携一種散射光譜

时间:2025-05-05 06:14:25来源:

拉曼光譜是便携一種散射光譜,是式拉食品對物質的結構和成分進行定性和定量分析的一種檢測技術,因其具有對樣品不需要進行破壞和前處理、曼光分析速度快等特點,谱仪也被稱作快速無損檢測技術,检测尤其在食品檢測和分析方麵的应用應用帶來了很大的便利。長期以來,便携實驗室拉曼光譜儀由於設備體積大、質量重﹑價格昂貴等原因,式拉食品僅在高校實驗室以及相關科研院所使用,曼光不能滿足現場使用。谱仪隨著微型二極管激光器、检测光纖樣品探頭及高靈敏性光電耦合器件等技術的应用發展,出現了便攜式拉曼光譜儀。便攜式拉曼儀以低波數測量能力著稱,便携采用共焦光路設計以獲得更高分辨率,式拉食品可檢測樣品表麵微米級的曼光痕量物質。

便攜式拉曼儀具有體積小、質量輕、易於攜帶、價格低等優點,雖然儀器變小了但其檢測的性能如儀器的分辨率、靈敏度等方麵卻有極大的提高﹐使得檢測結果更加準確、可靠,這也是該儀器得到廣泛應用的原因之一。實驗室大型拉曼儀不能實現現場的快速檢測,在應用上有很多局限性,而便攜式拉曼光譜儀正好彌補這一缺陷,且在這方麵具有獨特

的應用優勢,尤其是在食品企業的在線檢測和食品監管部門的現場檢測,能夠快速獲取物質基本信息,實現快速準確的鑒別,當場出結果,因此便攜式拉曼光譜儀成為在食品快速檢測方麵一種重要的工具,在該領域具有廣闊的應用前景。

本文簡單描述便攜式拉曼光譜技術的工作原理、結構特點和當前國內外的研發狀態,詳細論述了當前便攜式拉曼光譜在具體食品檢測中的研究,也對儀器在檢測中存在的關鍵技術問題進行了探討,並對其未來在該領域的發展進行了展望。

1便攜式拉曼光譜儀

拉曼光譜儀可以對透明或半透明的包裝物品進行檢測,和紅外光譜相比對水有很弱的吸收,所以對含水性的物質檢測有很好的效果。便攜式拉曼光譜儀工作原理和大型的拉曼儀的基本一樣,先是由激光器發出一束激光經濾去雜色光後,聚焦照射在被檢測物上,光的頻率經樣品照射後發生兩種改變,光頻率增大的叫斯托克散射,減小的叫反斯托克散射,兩種散射光的差值就叫拉曼位移。然後,拉曼儀的探頭對拉曼散

射光進行收集,並濾去頻率沒有發生變化的散射光﹐然後利用儀器內置光柵對不同波長的散射光進行分離,最後對拉曼散射光譜進行收集和記錄,並轉換成數字信號後最終輸出,得到拉曼光譜圖。

便攜式拉曼儀主要體現在激光器﹑探頭.光譜儀三個地方的小型化上。首先激光器要求發出的是窄帶穩頻可變輸出功率的單色光,拉曼探頭是整個便攜式拉曼儀中重要的組成部分,現在光纖探頭已成為國內外主流產品的標準配置,光纖探頭簡化了樣品的外光路,使得光譜儀在線、實時﹑現場分析和監測成為可能,推動儀器的便攜化和手持化的研究進程。采用多個探頭連接帶一台檢測設備上,還可實現分布式聯網檢測;采用多股光纖可減少光傳導的損失,提高效率檢測效率。探測器是光譜儀最重要的部分,常用的光電探測器有光電倍增管和電荷耦合探測器(CCD)。CCD具有多通道探測和高靈敏度﹐是當前光譜儀主流的光探測器。針對CCD的噪聲問題,一般采用半導體熱電製冷片(TEC)可以控製。

目前國外便攜式拉曼光譜儀的發展很快,例如海洋光學儀器公司率先在行業領域研製出了能與顯微鏡連接的便攜式拉曼光譜儀;美國必達泰克公司生產的便攜式拉曼光譜儀可以滿足不同類型的客戶需求。近些年國內便攜式拉曼光譜儀的發展也很迅速,主要是從儀器成本﹑測量時間等方麵作為儀器研發首要考慮的因素。李海燕研究了一種新型便攜式激光拉曼光譜儀的固體及液體樣品測量對焦微動平台定位裝置,該裝置可以快速﹑準確的將被測量樣品放置在最佳的測量位置便於獲得最大的拉曼光譜信號,提高儀器的檢測效率。鄒明強等開發J-1型國產便攜式三聚氰胺速檢儀,實現了原料乳中三聚氰胺含量的檢測,該儀器還可拓展到其他食品安全的檢測。倪偉全等自主研製了一種便攜式快速等離激元增強拉曼光譜檢測前處理儀器﹐用於食品中羅丹明B或類羅丹明B物質的提取分離,該前處理儀器處理時間比實驗室常規處理方法縮短一半﹐儀器相對標準偏差小於5%,可用於現場快速前處理分析﹐現在已經應用到實際的食品安全檢測現場並取到良好的實驗效果。

便攜式拉曼光譜儀在食品檢測方麵的應用便攜式拉曼光譜儀是一種新型快速的檢測技

術,已經在食品檢測中得到廣泛使用。現在,便攜式喪麵增強拉曼光譜和激光拉曼光譜這兩種類型的拉曼儀在食品分析與檢測中的應用最為廣泛。隨著近些年大大小小的食品安全事件頻繁發生,人們越來越重視食品的安全,便攜式拉曼光譜儀在食品中的應用也得到迅速發展。下麵針對市場上常存在的高端食用油摻假現象,食品中的微量和痕量物質如農藥殘留物﹑非法添加物等,以及檢測食品中其他的物質,進行了詳細的描述。

2.1食用油的摻假

多年來食用油的摻假一直存在,屢禁不止,國家相關部門為了打擊和製止食品的摻偽行為,相繼采取了很多相關措施,其中在如何鑒別食用油的方法

上人們針對不同的檢測對象提出了多種不同類型的檢測方法﹐便攜式拉曼光譜儀以其快速無損﹑便攜等特點被廣泛的應用。如今,在市場上被摻假的食用油大多是一些高端油品,如橄欖油﹑花生油﹑核桃油等。由於這類油的營養價值比較高,具有多種功效﹐所以相對應的價格也比較高﹐很多不法分子看重這一點,想從中謀取暴利,不惜鋌而走險。因此,鑒別食用油中是否摻假,是相關執法部門有力的打擊這種違法行為的重要一步。

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