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      手持式拉曼光譜儀在食品行業的應用原理
      點擊次數:549 發布時間:2018-01-23
         近年來,以三聚氰胺、蘇丹紅、孔雀石綠等為代表的有害非法添加物造成的食品安全事件屢見不鮮。食品安全問題越來越受到大家的重視,有害非法添加物的社會檢測需求不斷增大,發展快速、準確的有害非法添加物檢測技術已成為當務之急。

        目前,檢測這些常見非法添加物的方法主要包括GC-MS、HPLC、LC-MS等方法。這些方法雖然能夠對未知樣品進行定量檢測,確定其物質成分,但預處理過程繁瑣、檢測成本高、送檢周期長、儀器昂貴的缺陷也日益凸顯。

        拉曼光譜法作為一種快速、無損、安全的檢測技術,具有快速準確、重現性好、樣品前處理簡單、緊湊便攜、適用廣泛等特點,已經在檢測有害非法添加物(如牛奶中的三聚氰胺)、超量超范圍使用添加劑(如食品中的合成色素等)、水果蔬菜的農藥殘留、篩檢摻假食品等食品安全檢測領域發揮著積極的作用。

        手持式拉曼光譜儀是一種基于拉曼散射原理的分子光譜指痕鑒定方法。當光與分子相互作用而散射時,大部分將被彈性散射,只有少數光子發生拉曼散射(非彈性散射),此時,光子把部分能量轉移給分子,使散射光頻率發生位移,位移量攜帶分子信息。分子結構不同,則位移量不同,相應的拉曼圖譜也有所不同。根據所得到的拉曼圖譜可以檢測樣品中化學物質的存在及相對含量。

        手持式拉曼光譜儀的應用原理

        當一束頻率為v0的單色光照射到樣品上后,分子可以使入射光發生散射。大部分光只是改變光的傳播方向,從而發生散射,而穿過分子的透射光的頻率,仍與入射光的頻率相同,這時,稱這種散射稱為瑞利散射;還有一種散射光,它約占總散射光強度的10^-6~10^-10,該散射光不僅傳播方向發生了改變,而且該散射光的頻率也發生了改變,從而不同于激發光(入射光)的頻率,因此稱該散射光為拉曼散射。

        在拉曼散射中,散射光頻率相對入射光頻率減少的,稱之為斯托克斯散射,因此相反的情況,頻率增加的散射,稱為反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多,拉曼光譜儀通常大多測定的是斯托克斯散射,也統稱為拉曼散射。

        散射光與入射光之間的頻率差v稱為拉曼位移,拉曼位移與入射光頻率無關,它只與散射分子本身的結構有關。拉曼散射是由于分子極化率的改變而產生的。拉曼位移取決于分子振動能級的變化,不同化學鍵或基團有特征的分子振動,ΔE反映了指定能級的變化,因此與之對應的拉曼位移也是特征的。這是拉曼光譜可以作為分子結構定性分析的依據。

        手持式拉曼光譜儀除了應用于食品行業外,還適用于科研院所、高等院校物理和化學實驗室、生物及醫學領域等光學方面,研究物質成分的判定與確認,還可以應用于刑偵及珠寶行業進行毒品的檢測及寶石的鑒定。

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