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English| 發(fā)布日期：2023-01-07 |
近期，隨著新冠疫情防控全面放開(kāi)，增強(qiáng)機(jī)體的免疫能力，有效抗擊病毒，大家對(duì)補(bǔ)充維生素C的熱情空前高漲。蜂蜜檸檬水、蜂蜜柚子茶等防疫飲品走紅朋友圈。蜂蜜作為一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì), 有許多健康益處, 例如調(diào)節(jié)免疫力和腸道微生物、抗菌、抗炎、抗氧化等。
蜂蜜是指蜜蜂采集植物花蜜或植物活體分泌物或在植物活體上吮吸蜜源的昆蟲(chóng)排泄物等生產(chǎn)的天然甜味物質(zhì),并與其自身分泌特有物質(zhì)混合,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化、沉積、脫水、貯藏并留存于蜂巢中直至成熟[1]。蜂蜜的價(jià)格受到植物、地理來(lái)源的影響較大。為保障食品安全, 保證蜂蜜市場(chǎng)的穩(wěn)定, 蜂蜜的種類(lèi)鑒別至關(guān)重要。傳統(tǒng)方法中感官檢測(cè)是人工檢測(cè)，并且檢測(cè)結(jié)果受蜂蜜貯藏條件等因素的影響較大[2]。基于此，市場(chǎng)需要開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單快速的檢測(cè)方法。
圖1：4種植物來(lái)源的蜂蜜
把RMS1000固定在支架上，取少量蜂蜜置于鋁箔紙上，放置樣品載物平臺(tái)上，微調(diào)探頭到樣品的距離，使得激光聚焦樣品上。光譜采集參數(shù)為：
激光功率：根據(jù)不同蜂蜜選擇不同功率，一般為200～400 mw。
積分時(shí)間：根據(jù)不同蜂蜜選擇不同積分時(shí)間，一般為800～1000 ms。
光譜平均次數(shù)：5次。
圖2：拉曼光譜采集過(guò)程
光譜預(yù)處理方法：光譜平滑，選取光譜范圍為300～1600cm-1；扣除光譜基線；進(jìn)行最大值歸一化。以預(yù)處理后的拉曼光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，數(shù)據(jù)包括：百花10個(gè)、黃花7個(gè)、荊花10個(gè)、桃花9個(gè)。
圖3：4種植物來(lái)源蜂蜜的原始拉曼光譜
如圖3所示，蜂蜜的熒光信號(hào)較強(qiáng)，需要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的光漂白過(guò)程，一般為1min左右。深顏色蜂蜜（黃花和桃花）的熒光信號(hào)比淺顏色蜂蜜（百花和荊花）的更強(qiáng)。百花蜜的拉曼光譜在421、518、628、703、820、869、914、1070、1125、1262、1369、1455cm-1出現(xiàn)明顯的特征峰，參考祁龍凱的研究[3]，可知拉曼譜峰顯示出了酰胺類(lèi)、氨基酸類(lèi)、蛋白質(zhì)類(lèi)、碳水化合物類(lèi)等物質(zhì)的拉曼光譜特征,可以基本判定蜂蜜中含蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類(lèi)等物質(zhì)。
荔枝蜜拉曼光譜指紋圖譜的研究[3]。
圖4：4種植物來(lái)源蜂蜜3維主成分圖
圖4結(jié)果表明，拉曼光譜結(jié)合主成分分析的方法可以區(qū)分四種不同植物來(lái)源的蜂蜜。拉曼光譜可以直接、快速鑒別百花蜜中的主要成分,其指紋圖譜的建立可為蜂蜜的鑒別及在線質(zhì)量控制提供一定的理論依據(jù)。在 OROIAN等[4]的研究中, 使用PLS-LDA對(duì)蜂蜜的真實(shí)性進(jìn)行分類(lèi)的準(zhǔn)確率96.54%, 并且發(fā)現(xiàn)這種方法更適用于檢測(cè)蜂蜜中摻假麥芽糖漿。拉曼光譜還可以對(duì)蜂蜜中摻假物進(jìn)行定量, WU等[5]將拉曼光譜結(jié)合CNN, 鑒定出高果糖糖漿、大米糖漿、麥芽糖漿和混合糖漿等摻假蜂蜜樣品。
[1]QIAO JT, CHEN LH, KONG LJ, et al. Characteristic components and authenticity evaluation of rape, acacia, and linden honey [J]. J Agric Food Chem, 2020, 68(36): 9776?9788.
[2]高西貝,杜欣玥,王琪琦,張根生.蜂蜜的真實(shí)性鑒別方法研究進(jìn)展[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào),2022,13(18):5842-5848.DOI:10.19812/j.cnki.jfsq11-5956/ts.2022.18.038.
[3]祁龍凱,林勵(lì),陳地靈,譚東山.荔枝蜜拉曼光譜指紋圖譜的研究[J].現(xiàn)代食品科技,2014,30(03):201-205.DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2014.03.005.
[4] OROIAN M, ROPCIUC S, PADURET S. Honey adulteration detection using raman spectroscopy [J]. Food Anal Methods, 2018, 11(4): 959?968.
[5] WU XJ, XU BR, MA RQ, et al. Identification and quantification of adulterated honey by Raman spectroscopy combined with convolutional neural network and chemometrics [J]. Spectrochim Acta A, 2022, 274:
121?133.
RMS1000（Raman Minimal System）是一款小型785nm拉曼光譜儀，激光器、拉曼探頭、光纖光譜儀與光電探測(cè)器等核心部件集成為一體，成為一款小型高性能科研級(jí)別的便攜式拉曼光譜儀。它具有高靈敏度、高信噪比、光譜范圍寬等優(yōu)異的性能。
用RMS1000光纖光譜儀配置的整機(jī)具有體積小巧，重量輕，可以單獨(dú)使用，也可以作為手持式、便攜式、箱體式等多種制式的拉曼光譜儀系統(tǒng)，也可以根據(jù)用戶需求定制產(chǎn)品，并可提供針對(duì)檢測(cè)需求專用的探頭和樣品支架，能夠充分滿足科研院所，相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)與企業(yè)在無(wú)機(jī)/有機(jī)材料、生物生命，化學(xué)/化工、藥物分析，食品安全，刑偵鑒定，環(huán)境污染檢測(cè)等研究中的需求。
l 性能優(yōu)異：高分辨率、高靈敏度、高性噪比等優(yōu)點(diǎn)
l 無(wú)損檢測(cè)：可穿透透明或半透明包裝直接檢測(cè)
l 遠(yuǎn)距離測(cè)試：可以距離樣品1m進(jìn)行檢測(cè)
l 軟件強(qiáng)大：兼容多種操作系統(tǒng)，可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析、比對(duì)等
l 操作簡(jiǎn)單：軟件界面友好，人機(jī)對(duì)話，操作簡(jiǎn)單
l 多功能檢測(cè)附件：配備各類(lèi)大孔徑收集效率的光纖探頭、成套的光纖探頭拉曼顯微鏡、可配備多種采樣探頭，各類(lèi)包括遠(yuǎn)程檢測(cè)需要的光纖拉曼探頭，可適用于危險(xiǎn)品檢測(cè)；
l 同時(shí)支持多系統(tǒng)配置：更小的體積，可以連接手機(jī)、電腦等進(jìn)行檢測(cè)操作，直連直采，即插即用；
l 可以直接插在顯微鏡上做顯微拉曼應(yīng)用。
產(chǎn)品型號(hào) | RMS1000 |
整機(jī)尺寸 | 117×78×18.5mm |
整機(jī)重量 | 220g |
光譜范圍 | 200-3200 cm-1 |
光譜分辨率 | 12cm-1@50μm |
適配系統(tǒng) | Android系統(tǒng)，Windows系統(tǒng)，linux系統(tǒng) |
工作溫度 | 0-45℃ |
工作濕度 | 5-80% |
檢出能力驗(yàn)證
