李陽++王鵬
拉曼光譜是一種散射光譜,主要應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)的分析方法。拉曼光譜分析方法不需要對樣品進(jìn)行前處理,減少試驗(yàn)誤差,具有環(huán)保、快速、無損、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),所以在社會多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。 拉曼光譜技術(shù)通過不同散射的光譜進(jìn)行分析,得到分子振動和轉(zhuǎn)動的信息,對高度定量分析、純定性分析等具有很大的價(jià)值。
拉曼光譜技術(shù)的原理和檢測裝置
拉曼光譜技術(shù)檢測裝置。拉曼光譜儀能夠阻擋多種散光進(jìn)入探測器,同時(shí)將拉曼散射光射入探測器內(nèi),在散射的時(shí)候可以將拉曼散射光分成不同的頻率,以便更好的進(jìn)入到探測器內(nèi)。拉曼光譜儀器具備具有很好的分辨率,能最大范圍探測到拉曼散射光。拉曼光譜儀有光源、外光路、色散系統(tǒng)、信息處理、接受系統(tǒng)五個(gè)部分構(gòu)成:光源:提供功率大、單色性好、多波長的入射廣。外光路由集光、聚光、濾光、樣品架和偏振等組成。色散系統(tǒng)的主要功能是將散射光按照波長分開;信息系統(tǒng)主要功能是提取拉曼散射信息,然后通過計(jì)算機(jī)軟件畫出圖譜;接受系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收拉曼散射信號。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,拉曼光譜技術(shù)也逐漸成熟,并可以應(yīng)用在多種不同的分析技術(shù)上。但是這些分析技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn),適用在不同的領(lǐng)域。因此在實(shí)際應(yīng)用過程中,要具體的測量情況,適用不同的分析方法,從而更好地實(shí)現(xiàn)對檢測物質(zhì)的分析。
拉曼光譜技術(shù)原理。拉曼光譜技術(shù)通過對分子結(jié)構(gòu)內(nèi)部振動或者轉(zhuǎn)動進(jìn)行信息展示,包括振動的頻率和轉(zhuǎn)動的能級。它與紅外光譜不同,拉曼光譜會隨著分子的振動頻率發(fā)生變化。而紅外光譜則不同。實(shí)踐表明,水分子具有極強(qiáng)的吸收紅外光譜和弱的拉曼活性,所以拉曼光譜一般廣泛應(yīng)用在含水的分子系統(tǒng)中。拉曼光譜包含了多元化的信息,譜線數(shù)目、位移等與分子的振動和轉(zhuǎn)動密切相關(guān),所以每一種物質(zhì)都有自己的拉曼光譜,拉曼光譜也能代表物質(zhì)與其他物質(zhì)的不同。所以在測試過程中,要將測試得到的拉曼光譜與數(shù)據(jù)庫中的拉曼光譜進(jìn)行比對,從而判斷出該物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)。
拉曼光譜技術(shù)在食品質(zhì)量安全監(jiān)測中的應(yīng)用
拉曼光譜技術(shù)在食品農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用?!懊褚允碁樘?,食以安為先”近年來,全國頻繁爆出的食品安全質(zhì)量問題,引發(fā)了社會的廣泛關(guān)注。其中農(nóng)藥殘留污染是威脅食品安全的重要因素之一。農(nóng)產(chǎn)品檢測儀器專業(yè)性強(qiáng)、靈敏度高、檢測的方法比較復(fù)雜,而且價(jià)格比較貴。如果使用普通的檢測方法進(jìn)行檢測,可能無法達(dá)到效果。不同的農(nóng)藥,它的振動和轉(zhuǎn)動也不同,所以利用拉曼光譜技術(shù)進(jìn)行檢測,可以識別不同的農(nóng)藥。拉曼光譜技術(shù)能夠檢測蔬菜、水果、糧食中使用的殺蟲劑和殺菌劑。檢測前,首先要獲得各種果蔬的拉曼光譜,然后再檢測農(nóng)藥的拉曼光譜,從而建立數(shù)據(jù)模型,這樣通過對比,拉曼光譜儀器就能識別果蔬上噴灑的農(nóng)藥,從而檢測出果蔬表面的農(nóng)藥含量。
拉曼光譜技術(shù)在食品成分檢測中的應(yīng)用。當(dāng)今超市、商場的食品種類豐富,不同的食品之間的成分也不同。但是食品的主要成分基本都是蛋白質(zhì)、糖分、油脂等物質(zhì)。如果采用常規(guī)的檢測方法,需要使用化學(xué)試劑進(jìn)行檢測,在檢測前還必須準(zhǔn)確試樣,操作方法十分繁瑣,而且還需要消耗一定的化學(xué)藥品。拉曼光譜技術(shù)對水分檢測效果比較突出,而且不需要準(zhǔn)備試劑。拉曼光譜技術(shù)應(yīng)用在食品成分檢測中,能夠檢測出飽和脂肪、不同濃度的葡萄糖含量、食物的酸堿度等。
我國拉曼光譜技術(shù)在食品質(zhì)量安全檢測方面的研究和應(yīng)用起步時(shí)間比較晚,但是經(jīng)過科研人員的努力,得到了極大的發(fā)展。它方便、快捷、成本低,對于食品含水量比較豐富的物質(zhì)來說,是一種十分有效的方法。我國拉曼光譜技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國家相比,依然存在不少差距。比如國際上推出的非線性光譜研究激光器,已經(jīng)可以成套購買。因此,還需要我們國家的科研人員進(jìn)行探索和實(shí)驗(yàn),促進(jìn)拉曼光譜技術(shù)的發(fā)展,從而為我國食品質(zhì)量安全保駕護(hù)航。