יישום ספקטרומטרים אינפרא אדום טרנספורמציית פורייה בבדיקות מזון

יישומים עיקריים שלספקטרומטר FT-IR

01 ניטור וניתוח של מוצרי חלב

ניתוח איכותני וכמותי של מוצרי חלב באמצעות טכנולוגיית ספקטרוסקופיית אינפרא אדום הוא שיטה יעילה לגילוי מהיר של מוצרי חלב. תכולת המלמין באבקת חלב נקבעה באמצעות ספקטרוסקופיית אינפרא אדום טרנספורמציית פורייה, עם שיא ספיגה אופייני ליד 1551 ס"מ^-1נבחרו כדי ליצור מודל כמותי ליניארי. התוצאות הראו כי ספקטרוסקופיית אינפרא אדום שימשה לקביעת המתאם של מלמין באבקת חלב עד 0.9992, עם דיוק גבוה, יציבות טובה, גבולות גילוי נמוכים ושיעור שחזור דגימה של 98.89%. ניתן להשתמש בשיטה זו לגילוי מהיר ולא הרסני של מלמין כדי לשפר את יכולות ניטור איכות אבקת החלב. תכולת הרכיבים העיקריים כגון שומן וחלבון במוצרי חלב, כמו גם שאריות אנטיביוטיקה, הם אינדיקטורים חשובים להערכת איכותם. באמצעות טכנולוגיית ספקטרוסקופיית אינפרא אדום בינונית בשילוב עם PLS לניתוח כמותי של תכולת השומן והחלבון בחלב גולמי, התוצאות מראות כי החזרה כוללת מוחלשת בשילוב עם PLS היא שיטה יעילה לגילוי תכולת חלבון ושומן בחלב גולמי.

02 בדיקה וניתוח של מוצרי אלכוהול

ליינות מאזורים שונים יש איכויות וסגנונות שונים. מדענים השתמשו בטכנולוגיית היתוך מידע בייסיאנית עם ספקטרום אינפרא אדום קרוב ובינוני כדי לזהות במהירות את מקור היין, והשיגו דיוק של 87.11% בקבוצת המידול ו-90.87% בקבוצת הבדיקה, ובכך שיפרו את דיוק הזיהוי וסיפקו שיטה חדשה ויעילה ובעלת עלות נמוכה לזיהוי מקורות יין אמיתיים ומזויפים.

בנוסף, שימוש בספקטרוסקופיית אינפרא אדום יעיל מאוד גם לזיהוי הבציר וסוג הארומה של בייג'יו. מכיוון שמרכיבי הבייג'יו שונים בין סוגי ארומה שונים, גם ספקטרום האינפרא אדום שלהם משתנה, כך שניתן להשתמש בהבדלים בספקטרום האינפרא אדום כדי לזהות בצירים שונים של בייג'יו.

03 בדיקה וניתוח של משקאות תה

בניתוח איכות התה, טכנולוגיית ספקטרוסקופיית אינפרא אדום צוברת פופולריות גוברת. חוקרים השתמשו בספקטרום אינפרא אדום של טרנספורמציית פורייה כדי לזהות במדויק שלושה זני תה אולונג מותססים למחצה: דאנקונג, טיגואנין וצ'ילאן. התוצאות מראות כי ישנם הבדלים משמעותיים בצורת השיא ובעוצמת השיא בין 1800~600 ס"מ^-1ספקטרום, המאפשר בידול של שלושת סוגי התה. ספקטרוסקופיית אינפרא אדום של טרנספורמציית פורייה שימשה גם להשוואה וניתוח של הדמיון והשוני בספקטרום האינפרא אדום של תה יונאן פו'ר בילואוצ'ון (תה לא מותסס), תה פו'יאן אולונג (תה מותסס למחצה) ותה פו'ר בשל (תה מותסס במלואו). נמצא כי מידת התסיסה בתה קשורה קשר הדוק לעוצמה ולצורת השיא של שיאי הספיגה ליד 1037, 1147, 1324, 1520 ו-1240 ס"מ.^-1בספקטרום האינפרא אדום. בהתבסס על ספיגת הספקטרום וצורת השיא של שיאי הספקטרום האופייניים, ניתן להבחין במידת התסיסה בתה.

ספקטרוסקופיית אינפרא אדום טרנספורמציית פורייה שימשה לחקר המאפיינים הספקטרליים של תה פו'אר גולמי ובשל שהתיישן בשנים שונות. התוצאות מראות שככל שזמן היישון עולה, שיא הבליעה נחלש; ישנם הבדלים מסוימים בתמונות של תה פו'אר בשל משנות יישון שונות, במיוחד במספרי גל של 1124, 1190, 1420 ו-1570 ס"מ.^-1, כאשר שיא הקליטה נחלש עם הזמן.

04 בדיקה וניתוח של שמן מאכל

שמן שומשום מעורבב לעתים קרובות עם שמנים זולים אחרים, דבר שפוגע קשות באינטרסים של הצרכנים. באמצעות טכנולוגיית ספקטרוסקופיית אינפרא אדום בינונית, נותחו שמן שומשום טהור, שמן שומשום עם שמן סויה ושמן שומשום עם שמן קנולה. באמצעות שיטות טיפול מקדים שונות, נוצר מודל איכותי אופטימלי, והמודל האופטימלי שימש לחיזוי. תוצאות החיזוי השיגו דיוק של 100%, תוך הבחנה מדויקת בין שמן שומשום טהור לשמן שומשום מזויף.

תכולת חומצות שומן טראנס בשמנים משפיעה קשות על בריאות האדם. חומצות שומן ממזון חולצו באמצעות הידרוליזה חומצית, וספקטרוסקופיית אינפרא אדום טרנס פורייה שימשה לקביעה מהירה של תכולת חומצות שומן טראנס, תוך השגת שיעור התאוששות של 89.26% ~ 106.51%, עם סטיית תקן יחסית של 2.29%. התוצאות היו מדויקות ואמינות, וסיפקו גישה חדשה לקביעת תכולת חומצות שומן טראנס במזון.

05 בדיקה וניתוח של פירות וירקות

טכנולוגיית גילוי מהירה ויעילה של שאריות חומרי הדברה בפירות וירקות היא נושא מרכזי המדאיג בקרת בטיחות המזון הנוכחית. ספקטרוסקופיית אינפרא אדום טרנספורמציית פורייה שימשה למדידה וניתוח של ספקטרום האינפרא אדום של טריכלורפון ופוקסים, תוך אימות היתכנותFTIR/ATRגילוי מהיר של שאריות חומרי הדברה אורגנו-פוספטים בירקות. גבול הגילוי הנמוך ביותר עבור טריכלורפון הוא 0.2×10-6 (חלק נפחי) ומקדם המתאם הוא 0.9141, בעוד שעבור טריכלורפון הוא 0.02×10-6 ומקדם המתאם הוא 0.9036, ומספק שיטה נוחה, מהירה ומדויקת לגילוי שאריות חומרי הדברה בפירות וירקות.

06 גילוי וניתוח גרעינים

בשנים האחרונות, מספר זייפנים מרחו וערבבו לעתים קרובות שמנים צמחיים ושמנים מינרליים לתוך אורז מיושן, מה שהגביר את בהירותו וברקו, ומוכר אותו כאורז טרי באיכות גבוהה, תוך סיכון חמור לבריאותם הפיזית והנפשית של הצרכנים. ספקטרוסקופיית אינפרא אדום שימשה לזיהוי איכותני של אורז מצופה ומעורבב בשמן מינרלי. דגימות המכילות שמן מינרלי נבדקו באמצעות ספקטרוסקופיית אינפרא אדום, ולא הראו 1745 ס"מ^-1ספיגת רטט מתיחה של שומן C=O או 1000 ~ 1300 ס"מ^-1ספיגת ויברציות באמצעות מתיחה, המוכיחה שהדגימה הכילה שמן מינרלי עם אלקאנים לינאריים. המאמר מציין כי ניתן להשתמש בשיטה זו כדי לזהות האם שמן מינרלי תעשייתי נוסף לאורז, ביסקוויטים, גרעיני חמניות ושמנים אכילים. דגנים נוטים מאוד לעובש ולקלקול בטמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה, מה שגורם להפסדים כלכליים ומאיים קשות על בריאות האדם ובעלי החיים. באמצעות ספקטרוסקופיית אינפרא אדום מוחלשת של התמרת פורייה בשילוב עם שיטות כימומטריות (ART-FTIR), זוהו במהירות שבעה עובשים מזיקים נפוצים באורז. מודלי ניתוח ליניארי ומבחין ריבועים פחותים חלקיים שהוקמו השיגו שיעורי דיוק כוללים של 87.1% ו-87.3% בהתאמה עבור אימות אינטראקציית שמירה-אחד של שבע קטגוריות זנים שונות, דבר המצביע על כך שניתן להשתמש בטכנולוגיית ART-FTIR לזיהוי מהיר בין סוגים שונים של עובשים בדגנים, במיוחד עם תוצאות הבחנה טובות עבור עובשים מסוגים שונים.

07 בדיקת וניתוח דבש

איכות הדבש בסין משתנה מאוד, וגם זיוף הדבש חמור למדי. נוצר מודל להבחנה בין דבש אמיתי למזויף ממקורות דבש דבורים שחורות מראוה, באמצעות מנתח ספקטרום אינפרא אדום בינוני בשילוב עם תוכנה כימומטרית, כדי להבחין בין דגימות דבש מקומיות ודבש אחרות מראוה עם שיעור דיוק של 90.3%, ובכך לספק שיטה יעילה לזיהוי דבש אמיתי.

08 בדיקה וניתוח של מוצרי בשר

ניתן להשתמש בספקטרוסקופיית אינפרא אדום כדי להעריך את איכות הבשר. מודל PLS נוצר על ידי ניתוח שינויים באינדיקטורים ביוכימיים של בשר תחת תנאי טמפרטורה ואחסון אירוביים שונים והמתאם שלהם עם ספקטרום אינפרא אדום. באמצעות המודל שנקבע, הוערכה טריות הבשר, עם שיעור דיוק בין 86.7% ל-88.9%.

09 בדיקות וניתוח של הרפואה הסינית המסורתית

ספקטרוסקופיית אינפרא אדום יכולה לשמש גם לבדיקות איכות של תערובות מורכבות כגון רפואה סינית מסורתית. ניתוח ספקטרוסקופיית אינפרא אדום של סוכריות מציצה ממשפחת קורדיספס, תה ג'ינסנג אמריקאי וכמוסות גנודרמה משלב באופן אורגני בקרת טביעת אצבע כוללת של רכיבים עם זיהוי איכותי וכמותי של רכיבי אינדיקטור, תוך הבחנה בין אותנטיות בנפרד ומספק שיטה מהירה, פשוטה, בעלת תפוקה גבוהה ובעלות נמוכה לזיהוי איכותי של רפואה סינית מסורתית.