尼尔斯·克里斯蒂安Afseth一个马修·布卢姆菲尔德b延斯培特荒原一个和帕维尔Matousekb, c
一个Nofima-Norwegian食品研究所,渔业和水产养殖研究,210 PB, n - 1431,挪威。电子邮件:(电子邮件保护)
b钴光系统有限公司,174年的小溪,弥尔顿公园,阿宾顿,英国牛津郡,OX14 4 sd,
c中央激光设备,研究复杂哈维尔,STFC卢瑟福阿普尔顿实验室,哈维尔牛津OX11 0 qx,英国
介绍
几十年来,拉曼光谱已经被认为是一个潜在的和有前途的工具半岛综合体育官方APP下载德甲在食品分析领域。拉曼光谱学提半岛综合体育官方APP下载德甲供抽样机遇和化学特异性的结合可以为各种不同的应用程序:光谱信息,可以获得接近和补充的中红外光谱获得的信息,而抽样的机会,包括易于使用光纤探针,接近标准的非侵入性方法用于近红外(NIR)光谱。然而,广泛使用拉曼光谱在食品分析中,在生物和医学应用,一直受到一些固有的障半岛综合体育官方APP下载德甲碍。主要从荧光背景信号生物分子构成的一部分,这一挑战,分析物的拉曼散射经常“埋藏”在这个控制荧光信号。另一个重要的挑战是与代表性抽样。我们都知道,食物是出了名的异类,在激光点大小的拉曼仪器和工具的局限性常常限制分析执行只有在非常小的样本点(通常直径1毫米以下)。此外,传统的拉曼反向散射几何限制拉曼分析样品的表面附近。
最近对探测仪器的发展提供了新的可能性更深层的不透明的生物材料,为代表分析物取样,甚至在某种程度上,背景荧光的拒绝当来自附近的表面层次。这些发展首先被推进了药物分析领域的发展和生物医学诊断使用拉曼光谱。半岛综合体育官方APP下载德甲其中一个发展了所谓的大面积照明方案,提供激光光束直径3 - 7毫米的范围,从而大大提高抽样量,因此代表抽样的可能性。1商业工具提供这些功能已经存在有一段时间了。
探索深入到生物组织,两个新兴高利息的抽样方法,即传播拉曼光谱,这种空间位移喇曼光谱(传感器适用)。半岛综合体育官方APP下载德甲
图1提供了一个通用的示意图描述光学配置问题。在正常的反向散射配置(左),拉曼散射激发和检测样品在同一位置执行。传感器适用(中间),收购的拉曼光谱进行从区域空间抵消样品表面激发激光的关键。在拉曼(右)传播,激发激光器和探测器放置在两端的样本。因此,后一种方法可能被认为是一个极端的传感器适用。
传播拉曼光谱探讨了早期的拉曼光谱,但方半岛综合体育官方APP下载德甲法在2006年被“重新启动”。2今天,传播拉曼光谱发现多个应用程序在制药平板电脑分析半岛综合体育官方APP下载德甲,以及在生物医学诊断技术也是一个有前途的工具。足够的样本大小、传输的拉曼光谱可以是一个非常可行的方法对未来食品应用。半岛综合体育官方APP下载德甲最近被用来量化的方法单一大豆脂肪和蛋白质含量3和玉米粒的成分分析。4
传感器适用于拉曼光谱学的方法类似于所谓“interactan半岛综合体育官方APP下载德甲ce”方法经常用于近红外光谱等穿透生物组织深入肉、水果和蔬菜。传感器适用能够隔离各个子层在一个广泛的拉曼光谱散射系统,和在最初的可行性研究,传感器适用用于描述反式对称二苯代乙烯粉下1毫米厚的聚合物层。5随后,发现了一系列的技术应用在不同的领域,从在活的有机体内分析骨通过包装分析在医药领域和液体和凝胶分析炸药的瓶子。在食品分析领域,传感器适用被用来评估的内部成熟西红柿6最近,我们表明,传感器适用可用于定性和定量描述的质量参数完整的鲑鱼。7
传感器适用在鲑鱼的分析
鲑鱼,脂肪的含量,脂肪成分和类胡萝卜素的含量是重要的质量参数。这些特点都在一定程度上依赖于喂养和用于农业和养殖这些质量特性是重要的控制参数,以找到最佳平衡的喂养和维持最佳质量成本的消费者。因此,非侵入性评估工具质量的参数或屠杀鱼的主要好处是农业和繁殖的目的,和产品质量控制。众所周知,可见光和近红外光谱可以用于预测脂肪含量和类胡萝卜素浓度在半岛综合体育官方APP下载德甲生活和屠杀鲑鱼。8脂肪含量的预测是基于一个特定的脂肪吸收带的近红外光谱区域。类胡萝卜素的预测,另一方面,基于类胡萝卜素吸收在可见区域,但这些测量被皮肤吸收的鲑鱼,使预测模型更健壮。
从拉曼光谱学家的观点,鲑鱼皮肤构成了重大挑战。鲑鱼皮肤的颜色从浅灰色到几乎完全黑,而传统拉曼可能会产生高质量光谱的光部分的皮肤,光谱的黑暗部分可以将由背景荧光,和渗透深度可以预期很低。然而,传感器适用的方法实际上是一种实际可行的方法来获得拉曼光谱的质量特性鲑鱼肉大马哈鱼的皮肤下。
这是图2所示,完整的鲑鱼样本测量在不同空间补偿,包括零毫米抵消,黑皮肤的鲑鱼。在这项研究中,一个激发激光的使用830纳米。在零空间抵消(标记为“Conv。拉曼”),相当于传统的反向散射几何、主导的特征光谱的荧光背景和广泛的光谱特性最可能相关的蛋白和色素(如黑色素)的大马哈鱼的皮肤。此外,广泛的功能在该地区350 - 500厘米1来自二氧化硅光纤探针。1毫米和2毫米空间补偿,没有明显变化,但在3毫米和4毫米空间偏移,拉曼乐队有关鱼的肉开始出现在光谱。四个最著名的山峰,观察到在该地区1800 - 1200厘米1相关,都是主要的脂质成分的鲑鱼肉。在5毫米和6毫米空间补偿,这些乐队变得更加突出,因此这些偏移位置标志最佳选择传感器适用距离对拉曼测量通过黑暗的鲑鱼的皮肤。
通过光测量皮肤的一部分,这些测量从黑皮肤的测量在两个方面:光鲑鱼皮肤有不同的光谱特征比黑皮肤,可以预期,光比黑暗更容易穿透皮肤。因此,已经在2毫米抵消,明显的脂质乐队的鲑鱼肉是可以观察到的光谱,但总的来说,光谱显示相同的偏移量的依赖观察如图2所示。
在图3中,数学预处理传感器适用光谱鲑鱼组织获得在6毫米抵消通过黑暗与光明的皮肤,分别进行了比较。可以看到,这两个光谱明显可比,因此演示表明,当使用的传感器适用补偿是足够大,提供的主要信息光谱与实际的鲑鱼肉,而不是皮肤的类型。此外,色素沉着的光谱提供清晰的证据的鲑鱼肉,天然类胡萝卜素。还应该指出,所有光谱图2和图3的正常化为清晰。一般来说,如果偏移量增加,光子的数量发现他们回到探测器将会减少。因此,选择正确的偏移将永远是一个平衡足以抵消穿透上表层和获得足够的记录光谱的信噪比。
鲑鱼的传感器适用方法分析并不局限于定性的描述。我们的初步研究也表明,定量信息可以从鲑鱼鲑鱼皮肤下组织获得。事实上,采用模型系统,定量信息与类胡萝卜素和脂质成分可以从传感器适用光谱显示。7这是非常重要的潜在的未来的使用方法,以及定量传感器适用分析一般的食物。在所有传感器适用光谱使用在目前的研究中,一个基本的数学预处理去除背景和规范化的光谱称为扩展使用乘法信号校正。一个新的基于matlab的图形界面校正方法可以下载http://nofima半岛综合体育官方APP下载德甲spectroscopy.org。
前景
本研究说明了使用传感器适用的潜在质量参数的定性和定量描述完整的鲑鱼。粗略估计表明,信息从下约5毫米的表面积可以获得使用传感器适用,为了进一步开发这个应用程序,代表鲑鱼需要确定采样点,即大马哈鱼,可以给一些总体上的斑点信息类胡萝卜素浓度和脂肪酸组成。也是同样重要的,是使用传感器适用的研究表明潜在的定性和定量质量参数的地下探测生物矩阵。这和其他拉曼抽样方法是进一步探索,我们可以因此得到显著更接近实现拉曼光谱进行分析的真正潜力的食品和其他生物矩阵。半岛综合体育官方APP下载德甲
确认
挪威基础研究农产品征税是极大地承认。
引用
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