还有这种操作?用一台拉曼光谱仪测试番茄熟了没

作者:非原创 时间:2019-12-30 09:56:49

    当不同的人看到一个红噗噗的西红柿时

    番茄熟了?

    当西红柿成熟时,它们的颜色会从绿色逐渐转变成橙色、红色。评估西红柿何时成熟基本上是由经验丰富的农夫用肉眼完成的,这必然会产生一些误差。这也就解释了为什么我们买回来的番茄有的又酸又硬而有的又是软趴趴熟透了的。

    不过,多亏了西班牙巴斯克大学科学家进行的一项研究,农民可能很快就有机会使用激光设备来衡量西红柿的成熟度。由Josu Trebolazabala带领的一组研究人员尝试利用便携式拉曼光谱仪来衡量西红柿的成熟度。

 

    拉曼光谱仪能非破坏性地通过在物体上照射激光来确定物体的组成,然后分析该物体分子散射光的方式。虽然更大的拉曼光谱仪能提供更精确的数据,但研究人员发现便携式型号提供的数据也足够准确,可用于测量西红柿的成熟度。

    Trebolazabala表示:“当西红柿还是绿色时,主要的色素是叶绿素(因此是绿色的),另外外面还有一层角质层蜡。一旦颜色变成橙色,就可以观察到不同类型的化合物;类胡萝卜素化合物被激活。西红柿逐渐获得营养,直到达到最佳点。换句话说,即番茄红素(红色类胡萝卜素)处于其最高水平。之后,西红柿过熟时, 开始失去其类胡萝卜素含量。

    据报道,该技术还可被用于评估在成熟时会改变颜色的其他食用植物,研究人员目前已在南瓜上成功测试。

 

    这篇研究论文最近在发表在《Spectrochimica Acta Part A:Molecular and Biomolecular Spectroscopy》杂志上。

    什么是拉曼光谱仪呢

    拉曼(RAMAN)光谱仪主要适用于科研院所、高等院校物理和化学实验室、生物及医学领域等光学方面,研究物质成分的判定与确认;还可以应用于刑侦及珠宝行业进行毒品的检测及宝石的鉴定。该仪器以其结构简单、操作简便、测量快速高效准确,以低波数测量能力著称;采用共焦光路设计以获得更高分辨率,可对样品表面进行um级的微区检测,也可用此进行显微影像测量。

    当一束频率为v0的单色光照射到样品上后,分子可以使入射光发生散射。大部分光只是改变光的传播方向,从而发生散射,而穿过分子的透射光的频率,仍与入射光的频率相同,这时,称这种散射称为瑞利散射;还有一种散射光,它约占总散射光强度的 10^-6~10^-10,该散射光不仅传播方向发生了改变,而且该散射光的频率也发生了改变,从而不同于激发光(入射光)的频率,因此称该散射光为拉曼散射。在拉曼散射中,散射光频率相对入射光频率减少的,称之为斯托克斯散射,因此相反的情况,频率增加的散射,称为反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射强得多,拉曼光谱仪通常大多测定的是斯托克斯散射,也统称为拉曼散射。

    散射光与入射光之间的频率差v称为拉曼位移,拉曼位移与入射光频率无关,它只与散射分子本身的结构有关。拉曼散射是由于分子极化率的改变而产生的(电子云发生变化)。拉曼位移取决于分子振动能级的变化,不同化学键或基团有特征的分子振动,ΔE反映了指定能级的变化,因此与之对应的拉曼位移也是特征的。这是拉曼光谱可以作为分子结构定性分析的依据。 ——摘自百度百科

    目前拉曼光谱仪的一些应用领域如下:

    1. 石油领域:检测石油产品质量、定性分析石油产品组成或种类

    2. 食品领域:用于食品成分的“证实”,以及掺杂物的“证伪”

    3. 农牧领域:农牧产品的分类及鉴定

    4. 化学、高分子、制药及医学相关领域:过程控制;质量控制、成分鉴定、药物鉴别、疾病诊断

    5. 刑侦及珠宝行业:毒品检测;珠宝鉴定

    6.环境保护:环保部门水质污染监测、表面污染检测和其他有机污染物

    7. 物理领域:光学器件和半导体元件研究

    8.鉴定:古物古玩鉴定、公安刑事鉴定等其他领域。

    9.地质领域:现场探矿、矿石成分的定量定性分析和包裹体的研究等。

 

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